卸料平台设计荷载计算施工方案

中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算1页云南路改造片区（CD区）工程卸料平台设计荷载计算施工方案中国建筑第七工程局中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算2页卸料平台设计荷载计算一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别：木脚手板，脚手板自重标准值(kN/m2)：0.35；栏杆、挡板类别：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：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)：2.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：1.00；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：5.00；钢丝绳安全系数K：10.00，悬挑梁与墙的接点按固支计算；预埋件的直径(mm)：20.00。3.水平支撑梁主梁槽钢型号：16号槽钢槽口水平；次梁槽钢型号：10号槽钢槽口水平；次梁槽钢间距(m)：0.40，最里端次梁与墙的最大允许距离(m)：0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：3.00；平台计算宽度(m)：3.00。二、次梁的验算:次梁选择10号槽钢槽口水平，间距0.40m，其截面特性为：面积A=12.74cm2；中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算3页惯性距Ix=198.30cm4；转动惯量Wx=39.70cm3；回转半径ix=3.95cm；截面尺寸：b=48.0mm，h=100.0mm，t=8.5mm。1.荷载计算(1)脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；Q1=0.35×0.40=0.14kN/m；(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：Q2=10.00/4.00/3.00×0.40=0.33kN/m；(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m；经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.33+0.10)=0.69kN；经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36kN。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=0.69×3.002/8+3.36×3.00/4=3.29kN.m。3.抗弯强度验算次梁应力：中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算4页其中γx--截面塑性发展系数，取1.05；[f]--钢材的抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值σ=3.29×103/(1.05×39.70)=78.96N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值σ=78.956N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求!4.整体稳定性验其中，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=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78；由于φb大于0.6，按照下面公式调整：得到φb=0.706；次梁槽钢的稳定性验算σ=3.29×103/(0.706×39.700)=117.39N/mm2；次梁槽钢的稳定性验算σ=117.391N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/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12.6号槽钢槽口水平，其截面特性为：面积A=15.69cm2；惯性距Ix=391.47cm4；转动惯量Wx=62.14cm3；回转半径ix=4.95cm；截面尺寸，b=53.00mm，h=126.00mm，t=9.0mm；中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算5页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，标准值为0.11kN/m；Q1=0.11kN/m；(2)槽钢自重荷载Q2=0.12kN/m静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.12)=0.28kN/m；次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.69×3.00+3.36)/2=2.71kN；2.内力验算悬挑卸料平台示意图卸料平台平面图中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算6页中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算7页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]=18.817kN；R[2]=12.086kN；最大支座反力为Rmax=18.817kN.m；最大弯矩Mmax=5.355kN.m；最大挠度V=2.182mm。3.抗弯强度验算其中x--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；主梁槽钢的最大应力计算值σ=5.36×106/1.05/62137.0+1.13×104/1569.000=89.273N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值89.273N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/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：φb=570×9.0×53.0×235/(4000.0×126.0×235.0)=0.539；可得φb=0.539；主梁槽钢的稳定性验算σ=5.36×106/(0.539×62137.00)=159.75N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算σ=159.75N/mm2小于[f]=205.00，满足要求!四、钢丝拉绳的内力验算:水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算8页RCi=RUisinθi其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN)；RUi--拉钢绳的轴力(kN)；θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；sinθi=Sin(90-ArcTan((Lio+li)/Lw))=0.857；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；RU1=18.817/0.857=21.94kN；五、钢丝拉绳的强度验算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为21.94kN；如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：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)；计算中近似取Fg=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。计算中[Fg]取21.944kN，α=0.820，K=10.000，得到：d=23.1mm。钢丝绳最小直径必须大于24.000mm才能满足要求！六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=21943.632N。中国建筑第七工程局有限公司云南路项目部11#、12#、13#楼卸料平台荷载验算9页拉环强度计算公式为：其中，[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径D=[21943.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=23.6mm。七、操作平台安全要求:1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。