工具式卸料平台安全施工、计算书及设计布置图纸

9.1工具式卸料平台设计参数： 19.2依据规范: 39.3计算参数: 49.3.1次梁的计算 41) 荷载计算 52) 内力计算 53) 抗弯强度计算 69.3.2主梁的计算 61) 荷载计算 69.3.3斜拉杆的计算: 102) 斜拉杆内力计算 103) 斜拉杆的强度计算: 119.3.4轨道的计算: 114) 连接螺栓计算 115) 轨道强度计算 129.3.5穿墙螺栓与楼板连接的计算 136) 穿墙螺栓强度验算 137) 穿墙螺栓孔处混凝土局部承压强度计算 149.1工具式卸料平台设计参数：荷载：额定载荷：800kg；卸料平台自重：1100kg;设计载荷1900kg(含料台自重)尺寸卸料平台标称宽度1.5m，长度4.0m，栏杆高度1.5m导轨长度10.8m提升系统升降时与升降脚手架架体可分段提升也可单独提升。提升到位后用固定螺栓固定好附墙导座;提升速度12cm/min卸料平台材料:此卸料平台所用材料材质均为Q235.其中料台主体承力件材料为12.6#槽钢，主体底部铺设材料为2.5mm花纹钢板。料台承力斜撑杆材料为D25圆钢，栏杆材料40X40X2.0矩形管。工具式卸料平台设计计算模型如上图所示，工具式卸料平台需对受力关键部位进行校核。在计算结构的强度时，为方便计算，暂不考虑底部中间的构造杆受力9.2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》JGJ162-2019《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2017《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》JGJ59-20119.3计算参数:升降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4.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)1.50m。水平钢梁与轨道连接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[12.6号槽钢U口水平。次梁间距1.00m，且间隔0.5m设置一道L50×5角钢。容许承载力均布荷载1.00kN/m2，最大堆放材料荷载8.00kN。脚手板采用花纹钢板，脚手板自重荷载取0.21kN/m2。栏杆采用花纹钢板，栏杆自重荷载取0.21kN/m。外侧斜杆杆距离主体结构3.5m，两道斜拉距离1.5m，外侧斜拉吊点距离平台端部0.5m。9.3.1次梁的计算次梁选择[10号槽钢U口水平，间距1.0m，次梁中部设置80×40×4方管，间隔0.5米还设置有L50×5加肋角钢，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=8.5mm荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.21kN/m2；Q1=0.21×1.0=0.21kN/m(2)最大容许均布荷载为4.00kN/m2；Q2=4.00×1.0=4.00kN/m(3)型钢自重荷载Q3=0.10kN/m经计算得到:q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.21+0.10)+1.4×1.00=1.772kN/m经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×8.00=11.2kN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，内侧斜拉不计算，计算简图如下最大弯矩M的计算公式为M=0.7×q×l2+0.156×P×l=1.24+1.747=2.987kN.m经计算得到，最大弯矩计算值M=2.987kN.m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=8.64/(1.05×39700.00)=71.66N/mm2；次梁的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!9.3.2主梁的计算卸料平台的内斜拉杆按照《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[12.6号槽钢U口水平，其截面特性为面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm截面尺寸b=58.0mm,h=120.0mm,t=9.5mm荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.21kN/mQ1=0.21kN/m(2)型钢自重荷载Q2=0.14kN/m经计算得到，静荷载计算值:q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.21+0.12)=0.396kN/m一.设计资料 示意图如下： 活载下的荷载示意图如下： 左端支座为：竖向固接分段序号长度(mm)截面信息右端支座13500C-126*53*5.5*9-Q235竖向铰接2500C-126*53*5.5*9-Q235无荷载序号分段序号荷载11工况L-整体Z轴-均布q:-2kN/m22工况L-整体Z轴-均布q:-2kN/m 计算时叠加自重； 采用《钢结构设计规范GB50017-2003》进行验算； 2轴的挠度限值为：L/150； 3轴的挠度限值为：L/200； 2轴的刚度限值为：200； 3轴的刚度限值为：200；二.验算结果一览验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度1.2D+1.4L67.5654215通过y轴受剪强度1.2D+1.4L10.6418125通过整稳1.2D+1.4L139.988215通过三.受弯强度验算 最不利工况为：1.2D+1.4L 最不利截面位于第1个分段首端 绕x轴弯矩：Mx=(-4.317)kN·m 计算γ： 截面塑性发展系数 γ2=1.2 γ3=1.05 验算强度： 考虑净截面折减： Wenx=60.858cm3 Weny1=23.422cm3 Weny2=10.094cm3 Aen=15.376cm2 σ1=((-4.317))/60.86/1.05×103=(-67.565)N/mm2 σ2=((-4.317))/60.86/1.05×103=(-67.565)N/mm2 σ3=-((-4.317))/60.86/1.05×103=67.565N/mm2 σ4=-((-4.317))/60.86/1.05×103=67.565N/mm2 67.565≤215，合格！四.y轴受剪强度验算 最不利工况为：1.2D+1.4L 最不利截面位于第1个分段首端 剪力：V=(-6.287)kN τ=(-6.287)×36.4/0.55/391×10=(-10.64)N/mm2 10.642≤125，合格！五.整稳验算 最不利工况为：1.2D+1.4L 区段内最大内力为： 绕x轴弯矩：Mx=(-4.317)kN·m 计算φx： φb=570×53×7.25/3500/126×235/235=0.49665 计算γ： 截面塑性发展系数 γ2=1.2 γ3=1.05 验算整稳： φb=0.4966 γy=1.2 σ1=σ2=(1*(-4.317))/62.1/0.4966×1000=(-140)N/mm2 σ3=σ4=-(1*(-4.317))/62.1/0.4966×1000=140N/mm2 139.988≤215，合格！9.3.3斜拉杆的计算:斜拉杆内力计算斜拉杆的轴力RUi按照下面计算RUi=P/sin50（P=1.2*架体自重+1.4*架体活荷载）P=1.2*11+1.4*8=13.2+11.2=24.4kn按照以上公式计算得到斜拉杆拉力为RU=31.8kN斜拉杆的强度计算:斜拉杆的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=31.8kN斜拉杆为拉弯杆，杆件为D25圆钢截面积A＝3.14*12.52=490.625mm2截面模量W＝3.14*254/64=19165.04mm3，N=RU=31.80kN需满足以下公式要求:其中：抗拉强度f＝215N/mm2，σ＝31.8×1000/490.625＝64.82N/mm2计算强度不大于强度设计值215N/mm2，满足要求！9.3.4轨道的计算:连接螺栓计算斜拉杆的轴力RU取最大值进行计算作为轨道连接处的拉力N，为N=RU=31.8kN斜拉杆通过2根M16螺栓与轨道连接螺栓受力大小τ=N=31.8kNτ=31.8N/(2×3.14×162/4）mm2=80.91N/mm2<[fv]=140N/mm2(按建筑施工工具式脚手架安全技术规范JGJ202-2010中4.2.7表取值)螺栓连接强度，满足使用要求。轨道强度计算考虑料台对轨道最不利状态，为料台提升至建筑层高一半状态，上部斜拉杆与轨道连接处，建筑层高按4.5m计算，升降活荷载考虑0.5kn/m2P=1.2*11+1.4*(0.5*8)=13.2+5.6=18.8KN料台传递给轨道最大水平荷载为F=P/tan50=15.7kn轨道最大弯矩为:M=1/4FL=0.25*15.7*2.25=8.88kN.m轨道截面为组合型钢WX=107280mm3，A=3108mm2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=8.88×106/1.05/107280.0+18.8×1000/3108=78.83+6.04=84.87N/mm2计算强度不大于强度设计值205N/mm2，满足要求！9.3.5穿墙螺栓与楼板连接的计算穿墙螺栓强度验算需满足如下公式：螺杆直径D螺＝36.00mm螺栓螺纹处有效截面直径d0＝35.25mm螺栓数量N螺＝2个计算得到（一个螺栓）：所承受的剪力Nv＝15.7kN抗剪承载能力设计值Nvb＝158.78kN抗拉承载能力设计值Ntb＝1