工具式悬挑卸料平台方案
本方案为工具式悬挑卸料平台方案,除斜拉钢丝绳角度可调节外(夹角在40~60度间)其它组成部位均为工具式固定构件,具体做法见附图一、附图二。
第一节、型钢悬挑卸料平台计算书
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。
一、参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:冲压钢脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.30;
栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2.90,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.15;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.00;
钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的接点按 铰支 计算;
预埋件的直径(mm):25.00。
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:14a号槽钢槽口水平 ;
次梁材料类型及型号:14a号槽钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):1.25,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):1.65。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.15,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.50;
平台计算宽度(m):3.00。
二、次梁的验算:
次梁选择 14a号槽钢槽口水平 ,间距1.25m,其截面特性为:
面积 A=18.51cm2;
惯性距 Ix=563.7cm4;
转动惯量 Wx=80.5cm3;
回转半径 ix=5.52cm;
截面尺寸:b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30kN/m2;
Q1 = 0.30× 1.25= 0.38kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:
Q2 = 10.00/ 4.15/ 3.00× 1.25= 1.00kN/m;
(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.14kN/m;
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.38+1.00+0.14) = 1.83kN;
经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 1.25× 3.00= 10.50kN。
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩 M = 1.83×3.002/8+10.50×3.00/4=9.93kN.m。
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =9.93×103/(1.05×80.50)=117.47 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =117.467 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×9.50×58.00×235/(3.00×140.00×235.0)=0.75;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb=0.693;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =9.93×103/(0.693×80.500)=178.01 N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =178.01 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
三、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 14a号槽钢槽口水平 ,其截面特性为:
面积 A=18.51cm2;
惯性距 Ix=563.7cm4;
转动惯量 Wx=80.5cm3;
回转半径 ix=5.52cm;
截面尺寸,b=58mm,h=140mm,t=9.5mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
Q1 = 0.11kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.14kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.14) = 0.30kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.83×3.00+10.50)/2=7.99kN;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:
R[1] = 18.594 kN;
R[2] = 14.618 kN;
最大支座反力为 Rmax=18.594 kN;
最大弯矩 Mmax=13.721 kN.m;
最大挠度 V=19.295 mm。
3.抗弯强度验算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =1.37×107/1.05/80500.0+2.51×104/1851.000=175.891 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 175.891 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: