型钢悬挑卸料平台计算.pdf

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1、型钢悬挑卸料平台计算书型钢悬挑卸料平台计算书一、计算参数一、计算参数1 1、主悬挑梁截面特征：、主悬挑梁截面特征：型钢截面类型:槽钢；型钢型号:16a号槽钢；截面放置方向：槽口水平；单位重量qg（kN/m）：0.169；截面尺寸b（mm）：63；截面尺寸t（mm）：10；截面尺寸h（mm）：160；截面积A（cm2）：21.95；抵抗矩Wx（cm3）：108.3；惯性矩Ix（cm4）：866.2；回转半径ix（cm）：6.28；钢材的屈服点fy：235；抗弯、抗压容许应力(N/mm2)：215；弹性模量E(N/mm2)：206000；2 2、水平次梁截面特征：、水平次梁截面特征：型钢截面类型：

2、槽钢；型钢型号：16a号槽钢；截面放置方向：槽口坚向；单位重量qg（kN/m）：0.169；截面尺寸b（mm）：63；截面尺寸t（mm）：10；截面尺寸h（mm）：160；截面积A（cm2）：21.95；回转半径iyx（cm）：1.83；抵抗矩Wy（cm3）：16.3；惯性矩Iy（cm4）：73.3；钢材的屈服点fy：235；抗弯、抗压容许应力(N/mm2)：215；弹性模量E(N/mm2)：206000；2 2、卸料平台构造参数、卸料平台构造参数主梁悬挑长度La（m）：1.8；主梁锚固长度Lb（m）：0.2；平台计算宽度Lc（m）：2；次梁间距a1（mm）：250；锚固类型：铰支；次梁与建筑

3、物的最大允许距离a2（mm）：200；内侧钢丝绳与建筑物间距ha（m）：1.2；外侧钢丝绳与内侧钢丝绳间距hb（m）：0.4；钢丝绳上部锚固点与型钢墙支点间距hc（m）：3；3 3、荷载参数、荷载参数脚手板自重qj（kN/m2）：0.3；施工均布荷载qs（kN/m2）：2；栏杆、挡脚板自重qd（kN/m）：0.11；设计材料堆放承载力qf（kN/m2）：10；4 4、其他参数、其他参数钢丝绳安全系数k：6；主悬挑梁型钢截面塑性发展系数y：1.05；水平次梁型钢截面塑性发展系数y：1.05；荷载分项系数（查GB50009-2001第8页）:G：1.2；可变荷载Q：1.4；二、卸料平台验算二、卸料

4、平台验算1 1、水平次梁验算、水平次梁验算水平次梁支撑平台脚手板上的堆料荷载和施工荷载，搁置在两根主悬挑梁之间，按照均布荷载加集中荷载作用下的简支梁计算弯矩、强度和稳定性。平台底支撑钢管计算简图（1 1）荷载的计算：）荷载的计算：荷载设计值（用于计算弯矩）荷载设计值（用于计算弯矩）均布静荷载公式：q静设=1.2a1(qj+qf)+qd+qg均布静荷载计算式：q静设=1.2 0.25(0.3+10)+0.11+0.169 3.425 kN/m；集中活荷载公式：P活设=1.4a1Lcqs集中活荷载计算式：P活设=1.4 0.25 2 2=1.4 kN；荷载标准值（用于计算挠度）荷载标准值（用于计算

5、挠度）均布静荷载公式：q静标=a1(qj+qf)+qd+qg均布静荷载计算式：q静标=0.25(0.3+10)+0.11+0.1692.854 kN/m；集中活荷载公式：P活标=a1Lcqs集中活荷载计算式：P活标=0.25 2 2=1 kN；（2 2）最大弯矩及最大支座反力计算）最大弯矩及最大支座反力计算根据平台底水平次梁的特点，可以按照按简支梁计算最大弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配情况下产生弯矩之和。最大弯距计算公式如下:公式：Mmax=q静设Lc2/8+p活设Lc/4计算式：Mmax=3.42522/8+1.42/42.412kN.m最大支座反力计算公式如下：公式一

6、（用于计算弯矩）：Pmax设=q静设Lc/2+P活设/2计算式：Pmax=3.4252/2+1.4/24.125 kN公式一（用于计算挠度）：Pmax标=q静标Lc/2+P活标/2计算式：Pmax=2.8542/2+1/23.354 kN（3 3）抗弯强度验算）抗弯强度验算公式：=Mmax/(yWy)计算式：=2412312.4/(1.0516300)140.95 N/mm2结论：次梁槽钢的最大应力计算值 =140.95 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=215N/mm2,满足要求!（4 4）整体稳定性验算）整体稳定性验算均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数b，按照下式计算公式：b=5

7、70bt235/(Lchfy)计算式：b=5706310235/(2000 160235)1.122由于 b大于0.6，按照下面公式调整：公式：b=1.07-0.282/b1.0计算式：b=1.07-0.282/1.122 0.819型钢的稳定性,按下式验算公式：=Mmax/(bWy)计算式：=2412312.4/(0.81916300)180.767 N/mm2结论：次梁槽钢的稳定性验算 =180.77 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=215N/mm2,满足要求!2 2、主悬挑梁验算、主悬挑梁验算（1 1）最大弯矩及支座反力计算）最大弯矩及支座反力计算主悬挑梁支撑水平次梁传递

8、下来的集中荷载，一端锚固在建筑内，挑出部分由多道钢丝绳吊拉,可按照集中荷载(水平次梁传递荷载)加均布荷载(型钢自重)作用下的挑支连续梁计算弯矩和挠度。根据规范要求，内外钢丝绳都需进行单独受力计算，以下对内外钢丝绳分别进行单独受力计算。外侧钢丝绳及悬挑梁受力计算：外侧钢丝绳及悬挑梁受力计算：由于主悬挑梁上的集中荷载位置不固定，应此无法按照公式计算。以下是计算机按照“有限元法”计算的结果包括图形：悬挑卸料平台示意图外侧钢丝绳受力水平悬挑钢梁计算简图外侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)外侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)外侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)卸料平台的

9、主悬挑梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的挑支连续梁计算，由计算机根据矩阵位移法(有限元法)算得：支座反力R外=6.42kN（外侧钢丝在悬挑梁吊点受力）最大弯矩 Mmax外=1.628 kN.m；最大挠度 V外=0.17 mm；内侧钢丝绳及悬挑梁受力计算：内侧钢丝绳及悬挑梁受力计算：由于主悬挑梁上的集中荷载位置不固定，应此无法按照公式计算。以下是计算机按照“有限元法”计算的结果包括图形：悬挑卸料平台示意图内侧钢丝绳受力水平悬挑钢梁计算简图内侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)内侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)内侧钢丝绳受力悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)卸料平台的主悬挑

10、梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的挑支连续梁计算，由计算机根据矩阵位移法(有限元法)算得：支座反力R内=8.575kN（内侧钢丝在悬挑梁吊点受力）最大弯矩 Mmax内=1.47 kN.m；最大挠度 V内=0.11 mm；（2 2）抗弯强度验算）抗弯强度验算外侧钢丝绳受力时主悬挑梁轴心压力计算：外侧钢丝绳受力时主悬挑梁轴心压力计算：式中N主悬挑梁轴心压力(根据支座反力算得)公式：N外=R外(ha+hb)/hc计算式：N外=6.42(1.2+0.4)/33.424 kN公式：=Mmax外/(xWx)+N外/A计算式：=1628175.209/(1.05108300)+3424.26/219515

11、.878 N/mm2结论：主梁槽钢的最大应力计算值 15.88 N/mm2 小于主梁槽钢的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!内侧钢丝绳受力时主悬挑梁轴心压力计算：内侧钢丝绳受力时主悬挑梁轴心压力计算：式中N主悬挑梁轴心压力(根据支座反力算得)公式：N内=R内ha/hc计算式：N内=8.5751.2/32.568 kN公式：=Mmax内/(xWx)+N内/A计算式：=1470000.1/(1.05108300)+2568.19/219514.097 N/mm2结论：主梁槽钢的最大应力计算值 14.1 N/mm2 小于主梁槽钢的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!（3 3）整

12、体稳定性验算）整体稳定性验算均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数b，按照下式计算公式：b=570bt235/(lhfy)计算式：b=57063 10 235/(2000 160 235)1.122由于 b大于0.6，按照下面公式调整：公式：b=1.07-0.282/b1.0计算式：b=1.07-0.282/1.1220.819型钢的稳定性,按下式验算按照内外钢丝绳单独受力时的最大弯矩计算;公式：=Mmax/(bWx)计算式：=1628175.21/(0.819 108300)13.397 N/mm2结论：主梁槽钢的稳定性验算 =13.4 N/mm2 小于f=215N/mm2,满足要求!3 3、钢丝拉

13、绳直径计算、钢丝拉绳直径计算（1 1）钢丝绳轴心拉力计算）钢丝绳轴心拉力计算公式：N绳外=R外(ha+hb)2+hc20.5/hc计算式：N绳外=6.42 (1.2+0.4)2+3 2 0.5/32.872 kN公式：N绳内=R外(ha2+hc2)0.5/hc计算式：N绳内=8.575(1.2 2+3 2)0.5/3 3.319 kN（2 2）钢丝绳的最小直径计算）钢丝绳的最小直径计算计算轴心拉力最大的钢丝绳直径公式一：Fg=FgK/公式二：d=(Fg/0.5)0.5其中Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；d 为钢丝绳最小直径(mm)；钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢

14、丝绳分别取0.85、0.82和0.8；本工程取0.85；K 钢丝绳使用安全系数。计算中 取0.85，K取6，得到：计算式一：Fg=3.319 6/0.8523.426 kN计算式二：d=(23.426/0.5)0.5 6.845 mm结论:经计算，钢丝绳最小直径必须大于6.845mm才能满足要求！（3 3）吊环的最小直径计算）吊环的最小直径计算公式：d=(2Fg/f/)0.5其中f 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范 规定f=50 N/mm2；A 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算；d 为吊环最小直径(mm)；计算式：d=(223.426/50/3.14)0.50.546mm结论：经计算，吊环最小直径必须大于0.546mm才能满足要求！