某小高层卸料平台计算实例槽钢悬挑长度.m

某小高层卸料平台计算实例本工程总建筑面积127228㎡。整个工程分为11栋小洋房、1栋会所、26栋别墅，小洋房地下部分为1层停车库，地上部分为3～13层为住宅，结构形式为框架剪力墙结构；会所为1层框架结构；别墅为3层框架结构。基础形式分为天然地基独立基础、桩承台基础，别墅天然地基独立基础及承台基础采用联系梁连接。本工程的模板计划采用18mm厚七夹板。本工程填充墙及非承重墙均采用加气砼砌块及蒸压灰砂砖。工程进度：确保450天。（一）、主要施工方法1、施工前应检查构配件的焊接质量，几何尺寸，并涂刷二道防锈漆。2、构配件运至施工现场后，应在混凝土硬地面上按设计尺寸进行组装，并保持整体平衡不扭曲，钢管栏杆所用的钢管之间用扣件扣紧，扣件的拧紧力矩为65N·m。3、铺设脚手板，脚手板厚度为50mm厚松木板。上面用φ12钢筋压牢。或用M8螺栓与次梁相连。4、安装栏杆，栏杆高度为1200mm。栏杆内侧张设安全密目网。5、安装平台吊索，吊索钢丝绳采用φ18.5钢丝绳，计4根。分别布置在料台平面A20的吊环上，并用绳卡卡牢，每根钢丝绳不少于6只。6、利用塔吊的吊索分别将平台的四个角上扣紧，保持基本平衡时，慢慢吊起平台至安装高度，将槽钢支腿伸入混凝土结构面，利用结构层平面的预留槽钢或钢管与其连接，并进行加焊。7、先将2根A15.5的钢丝绳分别锚固在上层结构框架柱上，框架柱四角围系钢丝绳处应加衬软垫层，再将2根A18.5的钢丝绳分别锚固在上层结构板面的预留钢筋环上，（2B25钢筋）。钢平台外口应略高于内口150mm。8、接好钢丝绳调整完毕，（其中2根作安全绳）。经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。9、悬挂限载标牌。（二）、平台的设计及荷载取值1、平台设计1)钢平台主梁采用[14槽钢，长L=5.4m其中0.9m在楼面层，外悬挑长度为5.4-0.9=4.5m。2)次梁采用[10槽钢，长L1=2m。3)木板厚50mm，并与次梁固定牢固。4)吊环采用A20的圆钢双面焊接，焊缝高度不小于10mm，宽度不小于8mm，长度大于6d。允许拉应力32KN。5)钢丝绳采用A18.5钢丝绳，计4根，其中2根作安全绳。6)钢丝绳连接采用绳卡，每根钢丝绳不少于6只。7)平台3面作高度为1500mm的围护。用φ48×3.5钢管与[14焊接，内挂安全密目网。2、荷载以及相关数据取值限载：m1=2000kg；集中荷载：m2=600kg；木板自重：g1=0.35×1.3×1.2=0.546kN/m；[10槽钢自重：g2=0.118kN/m；[14a槽钢自重：g3=0.171kN/m；栏杆自重：g4=0.171kN/m；永久荷载系数，可变荷载系数；[14a槽钢相关参数：截面惯性矩IX=563.7cm4，截面抵抗矩WX=80.5cm3；[10槽钢相关参数：截面惯性矩IX=198.3cm4，截面抵抗矩WX=39.7cm3。3、钢平台简图（三）、钢平台计算1、次梁计算1）次梁选用[10槽钢制作共设4道间距为1.3m。g合=g1+g2=0.664kN/m2）集中荷载力P1=m2×9.8×=600×9.8×1.4=8.232kN3）施工活荷载4）抗弯强度验算5）抗弯强度单向受弯截面塑性发展系数查《建筑结构设计综合手册》表-2；Mx=M次MAX；；钢材屈服强度型钢腹板较厚，剪力不起控制作用，且木板密铺在次梁上与次梁紧密连接，能阻止梁受压翼缘侧向位移，不必进行次梁的剪力和稳定性验算。2、主梁计算（1）计算均荷载通过次梁作用到主梁上的最大弯矩Q=g3+g4=0.342KN/M弯矩方程：①②③④计算主梁最不利荷载处：由④得算得a点受力后RA、RB支座反力RA（a）=4.628×（4.5-0.6）/4.5=4.01KNRB（a）=4.628×0.6/4.5=0.617KN由②算得a点受力b、c点的弯矩Ma（b）=4.01×(0.6+1.3)-4.628×(1.9-0.6)=1.603KN·MMa（c）=4.01×(0.6+1.3+1.3)-4.628×(3.2-0.6)=0.799KN·M同上求出b点受力a、c弯矩，在计算a点弯矩时用①RA（b）=4.628×（4.5-0.6-1.3）/4.5=2.674KNRB（b）=4.628×(0.6＋1.3)/4.5=1.954KNMb（a）=2.674×0.6=1.604KN·MMb（c）=2.674×(0.6+1.3+1.3)-4.628×(3.2-0.6-1.3)=2.540KN·M同上求出c点受力时用①算出a、b弯矩RA（c）=4.628×1.3/4.5=1.337KNRB（c）=4.628×(4.5-1.3)/4.5=3.291KNMc（a）=1.337×0.6=0.802KN·MMc（b）=1.337×(0.6+1.3)=2.540KN·Md点受力时RA、RB支座反力主梁自重以及栏杆重量产生的RA、RB支座反力RA（q）=ql/2=(g3+g4)(L-0.9)/2=(0.171+0.171)×4.5/2=0.770KN=RB（q）由④得b点受q力时的弯矩x为b点到的距离MQ(b)=(g3+g4)×(0.6+1.3)×(4.5-0.6-1.3)/2=0.845KN·M通过弯矩图可以看出b点所受弯矩最大M均max=Ma（b）+MP4b+Mc（b）+MQ（b）=1.603+5.08+2.54+0.84=10.063KN·M（2）计算集中荷载通过次梁作用到主梁上的最大弯矩设集中荷载作用在最不利点b（3）抗弯强度验算M主max=M均max+M集max=10.063+4.518=14.581KN·M抗弯强度单向受弯截面塑性发展系数查《建筑结构设计综合手册》表-2；Mx=M主max=14.581×106N·MM；；钢材屈服强度Mx/(xwx)=14.581×106/(1.05×80.5×103)=172.5N/MM2(可)处所受剪应力RA（合）=RA（a）+RA（b）+RA（c）+RA（q）=4.01+2.674+1.337+0.770=8.791KN=Q/A=8.791×103/(18.52×102)=4.75N/MM2f(可)型钢腹板较厚，剪力不起控制作用，且木板密铺在次梁上与次梁紧密连接，能阻止梁受压翼缘侧向位移，不必进行梁的稳定性验算。3、钢丝绳的拉力和强度验算1）钢丝绳的拉力计算支座反力RA（合）=RA（a）+RA（b）+RA（c）+RA（q）=8.791KNRB（合）=RB（a）+RB（b）+RB（c）+RB（q）=0.617+1.954+3.291+0.770=6.632KN水平钢梁的垂直支座反力RB(合)和拉钢绳的轴力T按照下面计算T=RB/sin28o=6.632/sin28o=14.13KN2）钢丝绳强度验算—钢丝绳的允许拉力（kN）—钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）—换算系数K—钢丝绳的安全系数钢丝绳选用6×19-18.5，换算系数查表取，安全系数查表取K=6，查钢丝绳表得抗拉强度取1400N/mm2时，钢丝绳的钢丝破断拉力取。实际查表验算6×19-17，查钢丝绳表得抗拉强度取1400N/mm2时，钢丝绳的钢丝破断拉力取。同样满足要求。所以钢丝绳选用大于或等于6×19-17该型号的钢丝绳。4、支角和吊环焊缝强度验算—按焊缝有效截面（）计算，垂直于焊缝长度方向的应力。—按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力。—角焊缝的有效厚度，对直角焊缝等于，为较小焊脚尺寸。—角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm。—角焊缝的强度设计值。—正面角焊缝的强度设计值增大系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，对直接承受动力荷载的结构。支角焊缝强度验算支角焊缝验算按直角角焊缝计算在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下当力垂直于长度方向时当力平行于焊缝方向时在其它力或各种力综合作用下，和共同作用下支角焊缝采用双面焊缝，焊脚hf为8mm，腹板焊缝实际长度为140mm，lw为140-10=130mm，取170N/mm2，两翼缘焊缝实际长度为58mm，lw为58-10=48mm。只受水平力NX=RB（合）/tg28o=6.632/0.531=12.48KN作用腹板焊缝f=NX/(0.7×hf×lw×2)=12.48×103/(0.7×8×130×2)=8.57N/MM2翼缘焊缝f=NX/(0.7×hf×lw×2)=12.48×103/(0.7×8×48×2×3)=7.74N/MM2吊环焊缝强度验算吊环焊缝验算按斜角交焊缝计算在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下当力垂直于焊缝长度方向时当力平行于焊缝方向时在其他力或各种力综合作用下和共同作用下各种式中符号及公式同直角角焊缝，其有效厚度为：当时，。当时，。为两焊角夹角。把钢丝绳分解为两个力，竖向一个力Ny=RB（合）=6.632KN，水平一个力为Ny=RB（合）/tg28o=6.632/0.531=12.48KN。采用双面焊缝，焊脚hf为8mm，焊缝实际长度为140mm，lw为140-10=130mm，取170N/mm2f=Ny/(0.7×hf×lw×2)=6.632×103/(0.7×8×130×2)=4.55N/MM2fwff=Nx/(0.7×hf×lw×2)=12.48×103/(0.7×8×130×2)=8.57N/MM2fwf经验算焊缝符合受力要求。四、落地式卸料平台1、基本计算参数模板支架搭设高度度为40.00米；搭设尺寸为：立杆杆的纵距bb=0.900米，立杆的横横距l=0.990米，立杆的步步距h=1.550米；图落地平台支撑架架立面简图图落地平台支撑架架立杆稳定性性荷载计算单单元采用的钢管类型为为48×3.5；平台允许堆载2KKN/M2（相当于允许许堆载20000KG）考虑人员荷载1..5KN/MM22、纵向支撑钢管的的计算纵向钢管按照均布布荷载下连续续梁计算，截截面力学参数数为截面抵抗矩W=5.008cm3；截面惯性矩I=12..19cm44；纵向钢管计算简图图1）荷载的计算：(1)脚手手板与栏杆自自重(kN/m))：qq11=(0.1550+0.3300×0.9000)×0.3000=0.1226kN/mm(2)堆放放材料的自重重线荷载(kN/m))：qq12=2.0000×0.3000=0.6000kN/mm(3)活荷荷载为施工荷荷载标准值((kN/m))：经计算得到，活荷荷载标准值q2=1.5000×0.3000=0.4550kN/mm2）强度计算最大弯矩考虑为三三跨连续梁均均布荷载作用用下的弯矩。最大弯矩考虑为静静荷载与活荷荷载的计算值值最不利分配配的弯矩和，计计算公式如下下：最大弯矩计算公式式如下：最大支座力计算公公式如下:静荷载q1==1.2××0.1266+1.2××0.6000=0.8771kN/mm活荷载q2==1.4××0.4500=0.6330kN/mm最大弯矩Mmaax=(0..10×0.8711+0.1117×0.6300)×0.90002=0.1330Kn·m最大支座力N=(1..1×0.8711+1.2××0.63))×0.90==1.5433kN截面应力=0.1130×106/50800.0=255.64N//mm2纵向钢管的计算强强度小于2005.0N//mm2,满足要求!3）挠度计算最大挠度考虑为三三跨连续梁均均布荷载作用用下的挠度计算公式如下:静荷载q1==0.1226+0.6600=0..726kNN/m活荷载q2==0.4550kN/mm三跨连续梁均布荷荷载作用下的的最大挠度V=(0..677×0.7266+0.9990×0.4500)×900.004/(1000×2.06×105×1219000.0)==0.2455mm纵向钢管的最大挠挠度小于9000.0/1150与10mm,满足要求!3、横向支撑钢管计计算支撑钢管按照集中中荷载作用下下的三跨连续续梁计算集中荷载P取纵向向板底支撑传传递力，P==1.54kkN支撑钢管计算简图图支撑钢管弯矩图((kN.m))支撑钢管变形图((mm)支撑钢管剪力图((kN)经过连续梁的计算算得到最大弯矩Mmaax=0.3370kN··m最大变形vmaax=0.8857mm最大支座力Qmmax=5..040kNN截面应力=0.337×106/50800.0=722.89N//mm2支撑钢管的计算强强度小于2005.0N//mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠挠度小于9000.0/1150与10mm,满足要求!4、扣件抗滑移的计计算纵向或横向水平杆杆与立杆连接接时，扣件的的抗滑承载力力按照下式计计算(规范)：RR≤Rc其中Rc———扣件抗滑承承载力设计值值,取8.0kNN；R——纵向向或横向水平平杆传给立杆杆的竖向作用用力设计值；；计算中R取最大支支座反力，RR=5.044kN单扣件抗滑承载力力的设计计算算满足要求!!当直角扣件的拧紧紧力矩达400--65NN.m时,试验表明:单扣件在122kN的荷载载下会滑动,,其抗滑承载载力可取8..0kN；双扣件在20kNN的荷载下会会滑动,其抗滑承载载力可取122.0kN。5、立杆的稳定性计计算荷载标准准值作用于模板支架的的荷载包括静静荷载、活荷荷载和风荷载载。1）静荷载标准值包括括以下内容：：(1)脚手手架钢管的自自重(kN)：NNG1=0.1299×40.0000=5.1164kN钢管的自重计算参参照《扣件式式规范》附录录A双排架自自重标准值，设设计人员可根根据情况修改改。(2)栏杆杆的自重(kN)：NNG2=0.1500×0.9000=0.1335kN(3)脚手手板自重(kN)：NNG3=0.3000×0.9000×0.9000=0.2443kN(4)堆放放荷载(kN)：NNG4=2.0000×0.9000×0.9000=1.6220kN经计算得到，静荷荷载标准值NG=NG1+NNG2+NGG3+NG44=7..162kNN。2）活荷载为施工荷荷载标准值产产生的荷载。经计算得到，活荷荷载标准值NQ=1.5000×0.9000×0.9000=1.2115kN3）不考虑风荷载时时,立杆的轴向向压力设计值值计算公式N==1.2NNG+11.4NQ6、立杆的稳定性计计算立杆的稳定性计算算公式其中N——立杆的轴心心压力设计值值，N=10.300kN；——轴心受压立杆的稳稳定系数,由长细比ll0/i查查表得到；i——计算立杆的的截面回转半半径(cmm)；i=11.58A——立杆净截面面面积(ccm2)；A=4.89W——立杆净截面面抵抗矩(cm3)；W=55.08——钢管立杆抗压强度度计算值((N/mm22)；[[f]——钢管立杆抗抗压强度设计计值，[f]]=2005.00NN/mm2；l0——计算长度((m)；如果完全参照《扣扣件式规范》不不考虑高支撑撑架，由公式式(1)或(2)计算l00=k11uh(1))l00=(hh+2a)((2)k1——计算长度附附加系数，按按照表1取值为1.1163；u——计算长度系系数，参照《扣扣件式规范》表表；u=11.70a——立杆上端伸伸出顶层横杆杆中心线至模模板支撑点的的长度；a=0.330m；公式(1)的计算算结果：==102..59N/mmm2，立杆的稳定定性计算<<[f],,满足要求!公式(2)的计算算结果：==54.448N/mmm2，立杆的稳定定性计算<<[f],,满足要求!如果考虑到高支撑撑架的安全因因素，适宜由由公式(3)计算l00=k11k2(h++2a)(3)k2——计算长度附附加系数，按按照表2取值为1.0094；公式(3)的计算算结果：==84.990N/mmm2，立杆的稳定定性计算<<[f],,满足要求!模板承重架应尽量量利用剪力墙墙或柱作为连连接连墙件，否否则存在安全全隐患。表1模板支架计计算长度附加加系数k11———————————————————————————————————————————————步距h(m)h≤≤0.90.99<h≤1.21.2<hh≤1.511.5<h≤≤2.1k11.244311.18511.16711.163———————————————————————————————————————————————表2模板支架计计算长度附加加系数k22—————————————————————————————————————————————————H((m)4468110121441618200253033540h+2aa或u1h(mm)1.3351..01..0141.02661.003911.0421.05541..0611.08111.009211.1131.13371..1551.17331.4441..01..0121.02221.003111.0391.04471..0561.06441.007211.0921.11111..1291.14991.5531..01..0071.01551.002411.0311.03391..0471.05551.006211.0791.09971..1141.13221.6621..01..0071.01441.002111.0291.03361..0431.05111.005611.0741.09901..1061.12331.8801..01..0071.01441.002011.0261.03331..0401.04661.005211.0671.08811..0961.11111.9921..01..0071.01221.001811.0241.03301..0351.04221.004811.0621.07761..0901.10442.0041..01..0071.01221.001811.0221.02291..0351.03991.004411.0601.07731..0871.10112.2251..01..0071.01001.0016