高层建筑悬挑式卸料钢平台设计.docx
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高层建筑悬挑式卸料钢平台设计
重庆綦江华上新天D区A、B幢住宅楼工程
悬
挑
式
卸
料
钢
平
台
案
重庆升厦建设(集团)有限公司
二○○八年三月一日
目录
一、设计依据2
(一)次梁设计2
1.荷载计算(依据JGJ80-91)2
2.内力计算3
3.抗弯强度计算3
4.整体稳定性计算:
3
(二)主梁设计4
1.荷载及内力计算4
2.强度验算5
3.稳定性计算5
(三)铺板设计6
(四)钢丝绳验算6
1.内力计算7
2.安全系数计算7
(五)、吊环设计8
三、钢平台安装。
(如图7)8
重庆升厦建设(集团)有限公司
悬挑式卸料钢平台设计
钢平台长3.5m,宽1.5m,主次梁均用槽钢制作,上铺50mm厚竹板,用钢丝绳斜拉固定在砼框架上方。
容许荷载:
施工荷载2.0KN/m2、集中荷载10KN。
一、设计依据
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91);
《钢结构设计规范》(GBJ17-88);
《木结构设计规范》(GBJ5-88);
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。
二、钢平台设计
(一)次梁设计
次梁选用槽钢[10制作。
3.5m长钢平台设5道次梁,焊接在主梁凹槽内(主梁侧加100×60×8垫板),其间距为1.0m。
[10槽钢截面特性:
0.1kN/m,Wx=39.7cm3,h=100mm,b=48mm,t=8.5mm.主次梁.吊环的强度及稳定性计算公式见后。
1.荷载计算(依据JGJ80-91)
永久荷载中的自重,铺板以0.4KN/m2
计算,施工荷载(均布)以1.5KN/m2
计算。
另外,本设计考虑增加集中施工荷载,按扣件、钢管每吊计算,荷载按5.5KN计算。
永久荷载分项系数1.4。
落叶松板50mm厚:
0.4×1×1.2=0.48KN/m
[10槽钢:
0.1×1.2=0.12KN/m
施工荷载(均布):
1.5×1×1.4=2.1KN/m
所以:
Σq=0.48+0.12+2.1=2.7KN/m
施工集中荷载:
P=5.5×1.4=7.7KN
2.内力计算
计算简图如右:
11001100
集中荷载处于最不利位置(次梁跨中处)
M=1/8ql2+1/4pl
=1/8×2.7×2.22+1/4×7.7×2.2
=5.87KN·m
3.抗弯强度计算
由M/VXWX≤fbγX=1.2
满足要求。
4.整体稳定性计算:
当φb>0.6时,按GBJ17-88附表1.2查出相应的φb’值替代φb值。
经查表φb’=0.777。
所以:
(二)主梁设计
选用槽钢[12.6,其截面特性为:
重量0.123KN/m,WX=61.7×103,h=126mm,b=53mm,t=9mm.
1.荷载及内力计算
主梁均布荷载:
[12.6:
0.123×1.2=0.148KN/m
栏杆、密目网:
0.115×1.2=0.086KN/m
Σq=0.37KN/m
次梁(L)传递荷载,计算简图2、图3
(图2、平台框架平面图书)(图3、主梁荷载简图)
P1(L1传)=1/2×1/2×(0.48+2.1)×2.2+1/2×0.12×2.2
=1.55
P2(L2传)=1/2×2.7×2.2
=2.97KN
P3处于主梁最不利位置,在L3上,且在L3边缘0.6m处(砼料斗中心距主梁0.6m).
P3(L3传)=1/2×2.7×2.2+(7.7×1.6)×2.2=8.57KN
M=1/8×0.37×42×2.97×1.0+1/4×8.57×4
=12.28KN·m
RA=RB=1/2×0.37×4×1.55+2.97+1/2×8.57=9.55kN
2.强度验算
满足要求。
3.稳定性计算
满足稳定性要求
式中:
L1为受压翼缘侧向支承点的距离。
φO>0.6。
查附表1.2,φb’=0.925代替φb。
(三)铺板设计
选用4m长,50mm厚落叶松板,板宽不小于250mm,并以螺栓与槽钢相固定。
计算简图如下:
Pq
(图3、铺板计算简图)
铺板自重及施工荷载:
q=0.4×1×1.2+1.5×1×1.4=2.58KN/m
集中荷载:
P=5.5×1.4=7.7KN
M=1/8ql2+1/4pl=1/8×2.58×12+1/4×7.7×1=2.25KN·m
由公式:
δm=M/Wn≤fm.可得
W=1/6bh2=1/6×100×52=417cm3
满足要求。
(四)钢丝绳验算
规范JGJ80-91规定:
钢平台构造上宜两边各设前后两道钢丝绳,两道中的每一道应作单道受力计算。
前后两道均选用。
6×37φ17.5mm钢丝绳,查表,破断拉力Fg=206KN。
1.内力计算
计算简图如下:
P1=1.55P2=2.97P3=8.57P2=2.97P1=1.55P1P2P3P2P1
q
10001000100010001000100010001000
<平台荷载图>
求RB:
(由平台荷载图a)
由ΣMA=0,
2.97+2×8.06+3×2.97+4×1.55+1/2×2.58×4=4RB
得RB=9.84KN
求RC:
(由平台荷载图b)
由ΣMA=0,
2.97+2×8.06+3×2.97+4×1.55+1/2×2.58×4=3RC
得RC=13.12KN
求钢丝绳拉力:
(由钢丝绳受力简图)
T1===13.92KN
T2===16.4KN
2.安全系数计算
查表:
6×37钢丝绳破断力换算系数α=0.82。
作吊索用钢丝绳子的法定安全系数[k]=10。
Fg=0.82×206=168.92
前道钢丝绳:
K===12.14>[K]=10
后道钢丝绳:
K===10.3>[K]=10
两道钢丝绳均满足要求。
(五)、吊环设计
在钢平台主梁[12.6吊环位置焊210×100×8钢板(四周围焊),钢板上部割φ40圆孔作吊环。
为防止钢板锐角切割钢丝绳,在圆孔处钢板两面各焊圆孔加钢筋,与孔平。
1、钢板割孔处强度按下式计算
σ=N/An≤f
N=T2=16.4KN,An=(100-40)×8=480mm2
σ=16.4×103/480=34.2N/mm2 满足要求。 2、钢板与[12.6焊缝计算 经验算满足要求,计算公式略。 三、钢平台安装。 (如图7) (一)、钢平台的搁支点与上部拉结点必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等到施工设备上,支撑系统不得与脚手架连接。 (二)、钢平台的搁支的砼梁(板)应预埋铁件,宜于与平台次粱螺栓连接,以利平台多次周转使用。 (三)、钢丝绳与钢平台的水平夹角宜45°~60° (四)、钢平台上部拉接点的梁(柱)应验算抗拉强度,以保证建筑物与平台的安全。 (五)、吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂平台吊环。 (六),钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个,建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,钢平台外口略高于内口。 (七)、钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆和密目安全网。 (八)、搭设脚手架时应预留钢平台位置;平台两侧脚手架的立杆应用双立杆加强。
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