94悬挑式钢性卸料平台设计方案(公司级)20101104

威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案1悬挑式钢平台设计方案为进一步规范分公司范围内各工程悬挑式钢平台的设计、制作、安装、使用等过程管理，分公司依据各种规范要求、业务上级文件规定及多年的实际经验，特对分公司范围内的悬挑式钢平台进行重新设计，并编定此方案。一、悬挑式钢平台设计分公司范围内各工程的卸料平台采用活动悬挑式钢性搭设，主要用作塔吊吊运、拆卸模板、建筑杂物等材料运输、堆放时使用，下一层吊运完毕后，将平台移上上一层使用，如此类推。悬挑式钢平台尺寸规格为：水平全长6.0m（挑出建筑物长度4.50m），宽度3.00m；除去外架宽度1.5米和伸入室内固定长度1.5米，实际有效使用面积长3米，宽3米，共计约9平方米。钢平台有两道水平主梁，采用6m长的16#槽钢，槽口竖向，主梁(水平钢梁)的悬挑长度4.50m，两道悬挑水平钢梁间距3.0m；水平主梁前段封口处采用3m长的16#槽钢作为封口梁，槽口竖向。次梁采用4支3m长的10#槽钢，槽口竖向，与主梁水平垂直。深入室内1.5米处主梁下面采用15cm长的10#槽钢，焊置一道档板。主梁两侧分别用2m长Φ48钢管设置一道斜撑杆，防止钢平台左右摆动，斜撑杆一段与主梁用螺栓固定，一端焊制10cm*15cm*8mm铁板，与结构面固定，斜撑角度可在实际操作中调整。为便于运输，主、次梁及封口梁的连接全部采用Ф16螺栓来连结固定，组合成一个平台架体。（具体尺寸和规格参见悬挑式钢性平台平面图1）钢平台主梁一端架设在建筑物楼面上,在主梁外侧距前端1m、1.5m处各设置Ф20圆钢制作的拉索扣鼻，在2.7m-3m处用Ф20圆钢设置吊运拉环，以便于安装时的吊运。斜拉索采用6*37的钢丝绳，具体直径应根据工程实际计算所得。钢丝绳上端吊在上层楼面的主梁（预留穿梁空并套管）或预埋吊环上，预埋吊环采用Φ16以上的圆钢设置，钢丝绳固定采用符合规范要求的钢丝夹固定。（具威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案2体尺寸参见附图）主梁伸入室内的一端，采用两道Ф18圆钢筋卡将槽钢与梁板固定，两道钢筋卡间距不得小于800mm，梁板预留穿丝孔，底面用8mm-10mm厚角钢垫板及双螺母固定。（具体尺寸参见附图）在悬挑平台架体的主、次梁上面横向（与主梁平行）满铺厚度5㎝，长3米的专用脚手板（由租赁部统一配备），架体与结构面1.5m的距离，可以利用脚手架设置两道垂直于次梁的水平横杆，垂直于主梁铺设厚度5㎝的脚手板，悬挑部分与楼板间用废旧的木胶板进行封堵。（具体可参见悬挑式钢平台平面图）悬挑卸料平台两侧及前端分别设置1.2m高和1m高的定型化的防护栏杆，防护栏杆采用外径48mm的无缝钢管焊制而成（具体尺寸、规格参见悬挑料台防护栏图）。两侧防护栏杆与前端防护栏用扣件连接固定。平台架体周边（主梁及封口梁上）分别焊制200mm高的短钢管（55mm内径48mm）。短钢管与防护栏杆支腿套接，穿眼。每个支腿用2个Ф12螺栓连接固定。平台架体设置好防护栏后，在防护栏内侧下端设置600mm高挡脚板（由租赁部统一配套发放）。前端防护栏杆两端设置荷载牌及验收合格牌。（具体尺寸参见悬挑式钢平台剖面图2）悬挑式钢性平台容许承载力：允许安全承载力为1000KG。计算时按最大承重力2.5T取值。二、悬挑式钢平台示意图威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案3悬挑式钢平台平面图威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案4威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案5三、悬挑式钢性卸料平台受力计算（一）计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。悬挑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。计算参数:平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.50m，插入结构锚固长度1.50m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。水平钢梁(主梁)插入结构端点部分按照铰接点计算。次梁采用[10号槽钢U口水平，主梁采用[16a号槽钢U口水平。次梁间距见图示，外伸悬臂长度0.00m。允许承载1000kg，按2000kg计算，均布承载2.2KN/m2。脚手板采用木板，脚手板自重荷载取0.35kN/m2。威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案6栏杆采用冲压钢板，栏杆自重荷载取0.11kN/m。选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1470MPa，外侧钢丝绳距离主体结构3.5m，两道钢丝绳距离50cm，层高按施工要求确定（本例取用最不利值，2.7m计算）。（二）次梁的计算次梁选择[10号槽钢，最不利间距为1.1m，其截面特性为面积A=12.74cm2,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=8.5mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2，按最不利间距计算；Q1=0.35×1.1=0.385kN/m(2)最大容许均布荷载为2.20kN/m2；Q2=2.2×1.1=2.42kN/m(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m经计算得到，均布荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.385+0.10)+1.4×2.42=3.97kN/m2.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的计算公式为威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案7经计算得到，最大弯矩计算值M=3.97×3.002/8=4.47kN.m3.抗弯强度计算其中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；经过计算得到强度=4.47×106/(1.05×39700.00)=107.23N/mm2；次梁的抗弯强度计算[f],满足要求!4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]其中b——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b=570×8.5×48.0×235/(3000.0×100.0×235.0)=0.78由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.699经过计算得到强度=4.47×106/(0.699×9700.00)=161.08N/mm2；次梁的稳定性计算[f],满足要求!（三）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[16a号槽钢，其截面特性为：面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案81.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.11kN/mQ1=0.11kN/m(2)型钢自重荷载Q2=0.17kN/m经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.17)=0.34kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为P1=((1.2×0.35+1.4×2.20)×0.23×3.00/2+1.2×0.17×3.00/2)=1.51kNP2=((1.2×0.35+1.4×2.20)×0.78×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=4.28kNP3=((1.2×0.35+1.4×2.20)×1.1×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=5.96kNP4=((1.2×0.35+1.4×2.20)×0.73×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=4.01kNP5=((1.2×0.35+1.4×2.20)×0.175×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=1.10kN2.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12威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案9F1=2.90KNF2=15.49KN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)主梁支撑梁弯矩图(kN.m)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为15.49kN最大弯矩Mmax=4.03kN.m3.抗弯强度计算其中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；经过计算得到强度=4.03×106/1.05/108300.0+20.33×威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案101000/2195.0=44.7N/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[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]其中b——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b=570×10.0×63.0×235/(4500.0×160.0×235.0)=0.50经过计算得到强度=4.03×106/(0.499×108300.00)=74.57/mm2；主梁的稳定性计算[f],满足要求!（四）钢丝拉绳的内力计算:本例按层高2.8m取值。（具体工程需结合工程实际取值）水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisini按照以上公式计算得到钢绳拉力为RU1=24.78kN常用层高及所对应的拉力表：层高（m）钢丝绳拉力RU1（KN）备注2.824.78层高在低于3.0m时，可考虑隔层设置钢丝绳拉力点3.323.753.521.69≥5.618.25威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案11（五）钢丝拉绳的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=24.78kN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Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；——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，取6.0。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于6.0×24.78/0.820=180.91kN。经查《五金手册》，在钢丝绳公称抗拉强度1670Mpa下选用6×37+1的钢丝绳，直径应为20.0mm。在钢丝绳公称抗拉强度1670Mpa的6×37+1的钢丝绳下常见层高及所对应的钢丝绳拉力和直径表层高（m）钢丝绳拉力RU1（KN）钢丝绳破断拉力钢丝绳直径d备注2.73.023.753.322.533.521.69≥5.4≥5.618.25注：层高低于3.0m时，可考虑隔层设置钢丝绳拉力点，则合计层高≥5.4m。威海鸿安集团一公司悬挑式钢性卸料平台设计方案悬挑卸料平台设计方案12（六）钢丝拉绳吊环的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=24.73kN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》10.9.8[f]=50N/mm2；所需要的吊环最小直径D=[24730×4/(3.1416×50×2)]1/2=16.2mm四、悬挑式钢性卸料平台搭设技术要求（1）悬挑式钢性卸料平台搭设质量技术要求:1、卸料平台的上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2、斜拉钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道，并进行相应的受力计算；3、卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的绳夹固定牢靠，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；4、卸料平台左右两侧必须装置固定的定型化防护栏；5、卸料