软平台安全施工计算书和相关图纸

10.1椭圆形采光顶钢丝绳计算书 110.2采光顶反梁结构荷载计算 910.3附件：软操作平台施工进度计划 1610.4附图 1610.4.1附图01：总平面图 1610.4.2附图02：椭圆采光顶平面图 1610.4.3附图03：椭圆采光顶长轴立面图 1610.4.4附图04：椭圆采光顶短轴立面图 1610.4.5附图05：椭圆采光顶钢丝绳平面图 1610.4.6附图06：门式脚手架平面布置图 1610.4.7附图07：监测平面图 1710.4.8附图08：椭圆采光顶长轴操作平台剖面图 1710.4.9附图09：椭圆采光顶短轴操作平台剖面图 1710.4.10附图10：节点大样图 1710.5附件：人员证件 1710.1椭圆形采光顶钢丝绳计算书脚手架排列示意图如下，按最不利情况，在中部设四个活动脚手架。a、搭设方案简介：①椭圆钢丝绳短轴方向间距600mm，长轴方向间距1200mm，短轴、长轴钢丝绳上下交错编制成网，预拉力为28.5KN，满铺1800×900×15mm模板。②平台上搭设成品门式脚手架，脚手架高为5.4米（3层），并设置≥1200mm安全防护。脚手架底端用架子管、旋转卡扣找平，防止脚手架倾斜，并在门式脚手架立杆顶部设置钢丝绳柔性连墙，采用2条通长ø10mm钢丝绳与采光顶钢筋砼基础以交叉形式连接。门式脚手架只做操作平台使用。最大允许堆放荷载，4个门式脚手架，高度5.4m，单个重200Kg，一个门式脚手架的尺寸是1×2米，施工人员75kg/人≤6人安装机具，25kg/个，≤4个。b、模板木方自重标准值计算模板木方的按折算厚度38mm考虑，其重力密度：γg=6.5KN/m，自重荷载标准值：Gk=γg×t/1000=6.5×38/1000=0.31KN/m2c、门式活动脚手架+施工人员自重标准值计算一个5.4米高门式脚手架的自重是200KG，尺寸为1.0×2.0，一个人的平均体重按75kg考虑，椭圆形采光顶按6个人同时施工考虑这6个人按最不利的脚手架区域，集中在中部脚手架的区域。折算到单位面积自重为：脚手架区域区域尺寸为2米×4米自重荷载标准值：Gk=200×10/1000/1.0/2+0.25+（75×6×10+25×4×10）/1000/2/4=1.94KN/m2d、活荷载标准值计算除了上述自重荷载外，没有其他物件堆放，为安全起见，考虑装修施工时的活荷载标准值按Qk=0.3KN/me、钢丝绳预紧力计算钢丝绳的技术参数：直径ψ18的钢丝绳的破断力取190KN，预紧力取破断力的15%，即28.5KN拉索的预应力是综合考虑温度变形，索的伸长梁，主体结构的变形及索的蠕变等因素而提前施加的力。一般在主体结构中，索结构厂家给的预应力为破断力的20%-30%，此施工方案对挠度变形没有过严的要求也为了不给主体结构过大的拉力，此处预应力折中。f、钢丝绳的自重标准值计算100m的自重荷载是123公斤，椭圆形采光顶钢丝绳的总长是1328米，钢丝绳的自重是：1328/100×123=1633kg，即16.33KN,椭圆形钢丝绳的面积是511㎡，单位面积的自重是0.032KN/m2。g、荷载模式：dead：门式活动脚手架+施工人员自重荷载总和为：1.94KN/m2加上钢丝绳自重0.032KN/m2,分别是1.972KN/m2S：施工活荷载t：温度荷载，在施工周期内，按温差20度考虑，拉力计算时按降温处理，挠度计算时按升温处理pre：预紧力荷载，经计算，按温度荷载施加114.2度的降温荷载索的预应力转化为温度荷载为：T=N/E/A/a=20000/130000/192/1.2×10^5=114.2度根据坚朗五金的钢丝绳弹性模量，取值为1.3×10^5Mpah、非线性分析工况设置计算软件介绍：采用有限元通用分析软sap2000.15.2.1用框架单元来模拟索，把索截面惯性矩设置为足够小，0.001，让其只承受拉力不承受压力索的有效截面积为192mm2,等效直径为15.63mm软件计算时，单元划分为单位1，其不承受弯矩只承受拉力i、计算模型直径18的钢丝网。j、荷载施加自重荷载：钢丝绳网格尺寸为0.6×1.2米，施加自重dead的点荷载分别为1.972×0.72=1.42KN把这个点荷载分别施加在下图所示的节点上活荷载：钢丝绳网格尺寸为0.6×1.2米，施加活荷载S的点荷载为0.3×0.72=0.216KN温度荷载和预紧力荷载均按均布温度施加。活荷载：钢丝绳网格尺寸为0.6×1.2米，施加活荷载S的点荷载为0.3×0.72=0.216KN温度荷载和预紧力荷载均按均布温度施加。k、钢丝绳的拉力计算经非线性分析：钢丝绳的最大拉力为：N=50.4KN，钢丝绳的破断力是190KN，安全系数为3.76关于安全系数，根据索结构技术规程,其取值为2.0，此处安全系数为3.76，满足设计要求。l、钢丝绳的挠度计算最大挠度426mm，可满足施工要求。关于挠度，根据索结构技术规程的要求，挠度去跨度的1/45,其挠度限制为20800/45=462mm.本计算所得挠度为426mm，小于挠度限值，能满足施工要求！m、钢丝绳的反力统计椭圆左半部分的拉力设计值：单位是N椭圆右半部分拉力设计值统计；单位N10.2采光顶反梁结构荷载计算采光顶反梁为材料钢筋混凝土材料。混凝土等级C30,四级钢筋。钢筋参数统一设置如下：弹性模量Ex=2.06e11N/mm2，泊松比为0.3。混凝土参数：弹性模量Ex’=3.0e10N/mm2，泊松比为0.17。取值依据源自《混凝土结构设计规范》。荷载取值为40kN/m2。（荷载来自钢丝绳计算书，最大荷载为43.5kN，最小为24.2kN。因荷载沿圆周布置，为简便计算将原集中荷载转换为面载，单位平方内受力取值40kN/m2）。根据《混凝土结构设计规范》规定弹性模量取值：混凝土泊松比取值表格，因材料为C30，根据设计经验，,约为0.1667，取值0.17有限元模型建立单元选择：本模型通过ANSYS14.0有限元软件进行建模与分析。钢筋的单元类型取为Link180单元，Link180单元主要用于杆件、钢筋和拉锁结果的有限元单元类型，也可取Pipe单元。混凝土结构按Solid45确定，Solid45通常是线性分析，Solid65为非线性分析。ANSYS14.0已经优化了此项Solid45，但可以通过命令流实现。模型尺寸如下：圆弧内径r1=9.475m，外径r2=9.925m，高度h=0.9m。建立的模型效果如图一所示。图一计算模型图网格划分为了保证计算精度，钢筋和混凝土的单元网格尺寸取值0.1m。网格划分类类型为自由划分。钢筋和混凝土单元格划分图见图二和图三所示。图二、钢筋划分图图三模型网格划分图约束与施加荷载采光顶结构相当于一个悬臂梁结构，一端固结，一端自由。可将模型底面视为固定端约束，外露部分视为自由端。荷载以面载形式施加在相应位置。约束与荷载施加见图四。图四约束与荷载施加图求解：执行SOLVE命令进行对模型的计算。计算结果如列云图五位移云图图六应力云图图七底部应力云图图八应变云图图九局部应变云图ANSYS计算的结果通常由云图和曲线图显示，本结构计算为线弹性计算，由相应的云图可以分析结构受力。图十挠度取值表图五可以得到结构最大位移为1.32mm，属于微小位移。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中第3.4.3节中表3.4.3的取值（图十），得到悬臂梁的允许挠度为0.9×2/200=0.009m=9mm>1.32mm，故结构满足挠度要求。图六至图九表明结构的应力分布和应变情况。图六和图七说明结构的应力布置，可以看出应力集中在底部，从图七可以得出底部应力为16kpa,完全满足结构需要。从图八和图九得出，结构应变微小，基本可以忽略荷载对结构变形的影响。综上分析，在原计算书的荷载条件下，结构满足施工施工要求。10.3附件：软操作平台施工进度计划10.4附图10.4.1附图01：总平面图10.4.2附图02：椭圆采光顶平面图10.4.3