浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD工程悬挑钢平台搭设方案一、工程概况二、挑式卸料平台的设计计算本工程悬挑式卸料平台的设计计算依据:《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。悬挂式卸料平台钢梁的计算参照连续梁的计算进行。悬挑式卸料平台计算施工活荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。平台水平钢梁(主梁)采用18号槽钢,悬挑长度4.50m,锚固长度1.10m,锚固点位置为梁边800mm处,采用φ20螺栓固定;悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.60m。卸料平台面板采用设置60×80方档,间距300mm,上铺九夹板。次梁采用[10号槽钢U口水平,次梁间距0.60m。斜拉钢绳选用6×37+1钢丝绳,直径21.5mm。钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,钢绳拉结在卸料平台外侧端部内侧300初处和上一层楼面梁上,钢绳拉环采用φ20预埋圆钢,具体型钢平台详附图。(一)次梁的计算次梁选择[10号槽钢U口水平槽钢,间距0.60m,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;Q1=0.35×0.60=0.21kN/m(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;Q2=2.00×0.60=1.20kN/m浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.21+1.20+0.10)=1.81kN/m料集中堆放面大于1米,分别作用于两根槽以上,集中活荷载按两个0.50kN计算,经计算得到,活荷载计算值P=1.4×5.00=7.00kN2、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=1.81×2.602/8+7×2.60/4=6.08kN.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=6.08×106/(1.05×39700.00)=154.84N/mm2;次梁槽钢的抗弯强度计算[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:浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD经过计算得到b=570×8.5×48.0×235/(2600.0×100.0×235.0)=0.89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0.742经过计算得到强度=6.00×106/(0.742×39700.00)=203.73N/mm2;次梁槽钢的稳定性计算[f],满足要求!(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[18a号槽钢U口水平槽钢,其截面特性为:面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm截面尺寸b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm1、荷载计算(1)栏杆自重标准值:标准值为0.15kN/mQ1=0.15kN/m(2)槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.20)=0.42kN/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+2.00)×0.30×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=1.25kNP2=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP3=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP4=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP5=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)+14.00/2=9.35kNP6=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP7=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP8=(1.2×(0.35+2.00)×0.60×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=2.35kNP9=(1.2×(0.35+2.00)×0.15×2.60/2+1.2×0.10×2.60/2)=0.70kN浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD2、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。12悬挑卸料平台示意图300420011001.25kN2.35kN2.35kN2.35kN9.35kN2.35kN2.35kN2.35kN0.70kN0.42kN/mAB悬挑卸料平台主梁计算简图经过连续梁的计算得到1.251.389.889.757.407.154.804.552.191.947.417.6610.0110.2612.6212.8715.2215.3411.0310.57主梁支撑梁剪力图(kN)10.95711.875主梁支撑梁弯矩图(kN.m)浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD5.8140.351主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为11.25kN最大弯矩Mmax=11.88kN.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=11.88×106/1.05/141400.0+16.30×1000/2569.0=86.33N/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=570×10.5×68.0×235/(4500.0×180.0×235.0)=0.50经过计算得到强度=11.88×106/(0.502×141399.99)=167.15N/mm2;主梁槽钢的稳定性计算[f],满足要求!(三)钢丝拉绳的内力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD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由左至右各钢绳拉力分别为RU1=19.81kN(四)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=19.807kN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8.0。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×19.807/0.820=193.240kN。选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径19.5mm。实际选用6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。满足要求!(五)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=19.807kN钢板处吊环强度计算公式为浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD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=[19807×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm实际选用直径20mm的圆钢。满足要求!(六)锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2):地锚螺栓数量n=2个每个地锚螺栓承受的拉力Nt=5283.042kN每个地锚螺栓承受的剪力Nv=8149.579kN每个地锚螺栓承受的直径d=20mm每个地锚螺栓承受的直径de=16.93mm地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2经过计算得到每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=3.1416×20×20×170.0/4=53.407kN每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×16.93×16.93×170.0/4=38.270kN经过计算得到公式左边等于0.206每个地锚螺栓承载力计算满足要求!(七)主梁与次梁连接的强度验算:卸料平台的主梁与次梁槽钢电焊连接焊缝长度100mm双面焊焊缝高度8mm焊缝连接强度:浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD2tw230f/160f/35.3100280.11037.5hmmNmmNlN强度满足要求。(八)主梁斜拉吊环连接的强度验算:卸料平台的斜拉吊环与主梁槽钢电焊连接焊缝长度100mm双面焊焊缝高度5mm焊缝连接强度:2tw230f/160f/685.2100250.12/1037.5hmmNmmNlN强度满足要求。三、操作平台安全要求:1、该平台使用限载1.0吨,使用时,挂限载牌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。2、斜拉杆或钢丝绳,构造上必须两边各设置前后两道;钢丝绳夹使用3+1组,间距6~8钢丝绳直径,绳夹排列选用“安全弯”方法(“安全弯”拉直就立即采取措施),具体排列方法见下图,绳夹选用规格见下表:浙江省长城建设集团股份有限公司ZHEJIANGTHEGREATWALLCONSTRUCTIONGROUPCO·LTD尺寸(mm)4322绳夹公称尺寸(钢丝绳公称直径d)(mm)A钢丝绳夹3+1放“安全弯”间距为6-8倍钢丝绳直径Bd1.122M20108128946CBHR螺母d单位重量(kg)3、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;4、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;5、卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;6、钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;7、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;8、有关平台的搭拆和使用方法参照《JGJ80-91》建筑施工高处作业安全技术规范操作。四、悬挑吊物平台安全使用管理做好悬挑吊物平台的搭拆管理、使用管理、保养管理是控制重大危险源“高坠”的主要措施,根据集团公司整合体系程序文件[ZCJ/OSP201]条款“4.6.4针对重大危险源应明确相应的控制方式——制定相应制度或措施”的要求,具体措施如下:1、搭拆管理(1