卸料钢平台计算书4.30

悬挑卸料平台计算书

依据规范:

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008

计算参数:

悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。

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。

平台水平钢梁的悬挑长度4.20m ，插入结构锚固长度1.80m ，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m 。 水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。

次梁采用[12.6号槽钢U 口水平，主梁采用16号工字钢。

次梁间距1.00m ，外伸悬臂长度0.00m 。

容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载2.00kN 。

脚手板采用冲压钢板，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。

栏杆采用冲压钢板，栏杆自重荷载取0.16kN/m。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa ，

外侧钢丝绳距离主体结构4.00m ，两道钢丝绳距离0.30m ，外侧钢丝绳吊点距离平台4.50m 。

一、次梁的计算

次梁选择[12.6号槽钢U 口水平，间距1.00m ，其截面特性为

面积A=15.69cm2, 惯性距Ix=391.50cm4, 转动惯量Wx=62.14cm3, 回转半径ix=4.95cm

截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm

1. 荷载计算

(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；

Q1 = 0.30×1.00=0.30kN/m

(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；

Q2 = 2.00×1.00=2.00kN/m

(3)型钢自重荷载 Q3=0.12kN/m

经计算得到:

q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q 2 = 1.2×(0.30+0.12)+1.4×2.00 = 3.31kN/m

经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.4×2.00=2.80kN

2. 内力计算

内力按照集中荷载P 与均布荷载q 作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下

最大弯矩M 的计算公式为

经计算得到，最大弯矩计算值 M = 3.31×2.002/8+2.80×2.00/4=3.05kN.m

3. 抗弯强度计算

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] = 205.00N/mm2；

经过计算得到强度 σ=3.05×106/(1.05×62140.00)=46.79N/mm2；

次梁的抗弯强度计算 σ

4. 整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

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 =570×9.0×53.0×235/(2000.0×126.0×235.0)=1.08

由于φb 大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φ

经过计算得到强度 σ=3.05×106/(0.792×62140.00)=62.04N/mm2；

次梁的稳定性计算 σ

' b 查表得到其值为0.792

二、主梁的计算

卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择16号工字钢，其截面特性为

面积A=26.10cm2, 惯性距Ix=1130.00cm4, 转动惯量Wx=141.00cm3, 回转半径ix=6.58cm

截面尺寸 b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm

1. 荷载计算

(1)栏杆自重标准值：标准值为0.16kN/m

Q1 = 0.16kN/m

(2)型钢自重荷载 Q2=0.20kN/m

经计算得到，静荷载计算值:

q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.16+0.20) = 0.43kN/m

经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为

P 1=((1.2×0.30+1.4×2.00) ×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.73kN

P 2=((1.2×0.30+1.4×2.00) ×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.31kN

P 3=((1.2×0.30+1.4×2.00) ×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)+2.80/2=4.71kN

P 4=((1.2×0.30+1.4×2.00) ×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.31kN

P 5=((1.2×0.30+1.4×2.00) ×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.73kN

2. 内力计算

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。

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台主梁计算简图

经过连续梁的计算得到

主梁支撑梁剪力图(kN)

5. 582

主梁支撑梁弯矩图(kN.m)

0. 477

主梁支撑梁变形图(mm)

外侧钢丝绳拉结位置支撑力为7.68kN

最大弯矩 Mmax =6.20kN.m

3. 抗弯强度计算

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] = 205.00N/mm2；

经过计算得到强度 σ=6.20×106/1.05/141000.0+6.83×1000/2610.0=44.52N/mm2

主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求!

4. 整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查《钢结构设计规范》附录得到：φb =0.95 由于φb 大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φ

经过计算得到强度 σ=6.20×106/(0.759×141000.00)=57.96N/mm2；

主梁的稳定性计算 σ

三、钢丝拉绳的内力计算:

水平钢梁的轴力R AH 和拉钢绳的轴力R Ui 按照下面计算

其中R Ui cos θi 为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力 RCi =RUi sin θi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=10.28kN

四、钢丝拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆) 的轴力R U 我们均取最大值进行计算，为

R U =10.277kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

其中[Fg ] —— 钢丝绳的容许拉力(kN)；

Fg —— 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；

计算中可以近似计算F g =0.5d2，d 为钢丝绳直径(mm)；

α —— 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；

K —— 钢丝绳使用安全系数。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×10.277/0.850=120.910kN。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa ，直径15.5mm 。

五、钢丝拉绳吊环的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆) 的轴力R U 我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N ，为

N=RU =10.277kN

钢板处吊环强度计算公式为

其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》2010中9.7.6规定[f] = 65N/mm2； 所需要的吊环最小直径 D=[10277×4/(3.1416×65×2)]1/2=12mm

六、锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=2.712kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6规定[f] = 65N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[2712×4/(3.1416×65×2)]1/2=6mm

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm 以上搭接长度。

悬挑卸料平台计算满足要求！