工具式卸料平臺(tái)安全施工、計(jì)算書及設(shè)計(jì)布置圖紙

9.1工具式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)參數(shù)： 19.2依據(jù)規(guī)范: 39.3計(jì)算參數(shù): 49.3.1次梁的計(jì)算 41) 荷載計(jì)算 52) 內(nèi)力計(jì)算 53) 抗彎強(qiáng)度計(jì)算 69.3.2主梁的計(jì)算 61) 荷載計(jì)算 69.3.3斜拉桿的計(jì)算: 102) 斜拉桿內(nèi)力計(jì)算 103) 斜拉桿的強(qiáng)度計(jì)算: 119.3.4軌道的計(jì)算: 114) 連接螺栓計(jì)算 115) 軌道強(qiáng)度計(jì)算 129.3.5穿墻螺栓與樓板連接的計(jì)算 136) 穿墻螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算 137) 穿墻螺栓孔處混凝土局部承壓強(qiáng)度計(jì)算 149.1工具式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)參數(shù)：荷載：額定載荷：800kg；卸料平臺(tái)自重：1100kg;設(shè)計(jì)載荷1900kg(含料臺(tái)自重)尺寸卸料平臺(tái)標(biāo)稱寬度1.5m，長度4.0m，欄桿高度1.5m導(dǎo)軌長度10.8m提升系統(tǒng)升降時(shí)與升降腳手架架體可分段提升也可單獨(dú)提升。提升到位后用固定螺栓固定好附墻導(dǎo)座;提升速度12cm/min卸料平臺(tái)材料:此卸料平臺(tái)所用材料材質(zhì)均為Q235.其中料臺(tái)主體承力件材料為12.6#槽鋼，主體底部鋪設(shè)材料為2.5mm花紋鋼板。料臺(tái)承力斜撐桿材料為D25圓鋼，欄桿材料40X40X2.0矩形管。工具式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算模型如上圖所示，工具式卸料平臺(tái)需對(duì)受力關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。在計(jì)算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度時(shí)，為方便計(jì)算，暫不考慮底部中間的構(gòu)造桿受力9.2依據(jù)規(guī)范:《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2019《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-20119.3計(jì)算參數(shù):升降式卸料平臺(tái)的計(jì)算參照連續(xù)梁的計(jì)算進(jìn)行。由于卸料平臺(tái)的懸挑長度和所受荷載都很大，因此必須嚴(yán)格地進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。平臺(tái)水平鋼梁的懸挑長度4.00m，懸挑水平鋼梁間距(平臺(tái)寬度)1.50m。水平鋼梁與軌道連接部分按照鉸接點(diǎn)計(jì)算。次梁采用[10號(hào)槽鋼U口水平，主梁采用[12.6號(hào)槽鋼U口水平。次梁間距1.00m，且間隔0.5m設(shè)置一道L50×5角鋼。容許承載力均布荷載1.00kN/m2，最大堆放材料荷載8.00kN。腳手板采用花紋鋼板，腳手板自重荷載取0.21kN/m2。欄桿采用花紋鋼板，欄桿自重荷載取0.21kN/m。外側(cè)斜桿桿距離主體結(jié)構(gòu)3.5m，兩道斜拉距離1.5m，外側(cè)斜拉吊點(diǎn)距離平臺(tái)端部0.5m。9.3.1次梁的計(jì)算次梁選擇[10號(hào)槽鋼U口水平，間距1.0m，次梁中部設(shè)置80×40×4方管，間隔0.5米還設(shè)置有L50×5加肋角鋼，其截面特性為面積A=12.74cm2,慣性距Ix=198.30cm4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Wx=39.70cm3,回轉(zhuǎn)半徑ix=3.95cm截面尺寸b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm荷載計(jì)算(1)面板自重標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值為0.21kN/m2；Q1=0.21×1.0=0.21kN/m(2)最大容許均布荷載為4.00kN/m2；Q2=4.00×1.0=4.00kN/m(3)型鋼自重荷載Q3=0.10kN/m經(jīng)計(jì)算得到:q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.21+0.10)+1.4×1.00=1.772kN/m經(jīng)計(jì)算得到，集中荷載計(jì)算值P=1.4×8.00=11.2kN內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力按照集中荷載P與均布荷載q作用下的簡支梁計(jì)算，內(nèi)側(cè)斜拉不計(jì)算，計(jì)算簡圖如下最大彎矩M的計(jì)算公式為M=0.7×q×l2+0.156×P×l=1.24+1.747=2.987kN.m經(jīng)計(jì)算得到，最大彎矩計(jì)算值M=2.987kN.m抗彎強(qiáng)度計(jì)算其中γx——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；[f]——鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度σ=8.64/(1.05×39700.00)=71.66N/mm2；次梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算σ<[f],滿足要求!9.3.2主梁的計(jì)算卸料平臺(tái)的內(nèi)斜拉桿按照《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》作為安全儲(chǔ)備不參與內(nèi)力的計(jì)算。主梁選擇[12.6號(hào)槽鋼U口水平，其截面特性為面積A=18.51cm2,慣性距Ix=563.70cm4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Wx=80.50cm3,回轉(zhuǎn)半徑ix=5.52cm截面尺寸b=58.0mm,h=120.0mm,t=9.5mm荷載計(jì)算(1)欄桿自重標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值為0.21kN/mQ1=0.21kN/m(2)型鋼自重荷載Q2=0.14kN/m經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載計(jì)算值:q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.21+0.12)=0.396kN/m一.設(shè)計(jì)資料 示意圖如下： 活載下的荷載示意圖如下： 左端支座為：豎向固接分段序號(hào)長度(mm)截面信息右端支座13500C-126*53*5.5*9-Q235豎向鉸接2500C-126*53*5.5*9-Q235無荷載序號(hào)分段序號(hào)荷載11工況L-整體Z軸-均布q:-2kN/m22工況L-整體Z軸-均布q:-2kN/m 計(jì)算時(shí)疊加自重； 采用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003》進(jìn)行驗(yàn)算； 2軸的撓度限值為：L/150； 3軸的撓度限值為：L/200； 2軸的剛度限值為：200； 3軸的剛度限值為：200；二.驗(yàn)算結(jié)果一覽驗(yàn)算項(xiàng)驗(yàn)算工況結(jié)果限值是否通過受彎強(qiáng)度1.2D+1.4L67.5654215通過y軸受剪強(qiáng)度1.2D+1.4L10.6418125通過整穩(wěn)1.2D+1.4L139.988215通過三.受彎強(qiáng)度驗(yàn)算 最不利工況為：1.2D+1.4L 最不利截面位于第1個(gè)分段首端 繞x軸彎矩：Mx=(-4.317)kN·m 計(jì)算γ： 截面塑性發(fā)展系數(shù) γ2=1.2 γ3=1.05 驗(yàn)算強(qiáng)度： 考慮凈截面折減： 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軸受剪強(qiáng)度驗(yàn)算 最不利工況為：1.2D+1.4L 最不利截面位于第1個(gè)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.整穩(wěn)驗(yàn)算 最不利工況為：1.2D+1.4L 區(qū)段內(nèi)最大內(nèi)力為： 繞x軸彎矩：Mx=(-4.317)kN·m 計(jì)算φx： φb=570×53×7.25/3500/126×235/235=0.49665 計(jì)算γ： 截面塑性發(fā)展系數(shù) γ2=1.2 γ3=1.05 驗(yàn)算整穩(wěn)： 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斜拉桿的計(jì)算:斜拉桿內(nèi)力計(jì)算斜拉桿的軸力RUi按照下面計(jì)算RUi=P/sin50（P=1.2*架體自重+1.4*架體活荷載）P=1.2*11+1.4*8=13.2+11.2=24.4kn按照以上公式計(jì)算得到斜拉桿拉力為RU=31.8kN斜拉桿的強(qiáng)度計(jì)算:斜拉桿的軸力RU均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RU=31.8kN斜拉桿為拉彎桿，桿件為D25圓鋼截面積A＝3.14*12.52=490.625mm2截面模量W＝3.14*254/64=19165.04mm3，N=RU=31.80kN需滿足以下公式要求:其中：抗拉強(qiáng)度f＝215N/mm2，σ＝31.8×1000/490.625＝64.82N/mm2計(jì)算強(qiáng)度不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值215N/mm2，滿足要求！9.3.4軌道的計(jì)算:連接螺栓計(jì)算斜拉桿的軸力RU取最大值進(jìn)行計(jì)算作為軌道連接處的拉力N，為N=RU=31.8kN斜拉桿通過2根M16螺栓與軌道連接螺栓受力大小τ=N=31.8kNτ=31.8N/(2×3.14×162/4）mm2=80.91N/mm2<[fv]=140N/mm2(按建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ202-2010中4.2.7表取值)螺栓連接強(qiáng)度，滿足使用要求。軌道強(qiáng)度計(jì)算考慮料臺(tái)對(duì)軌道最不利狀態(tài)，為料臺(tái)提升至建筑層高一半狀態(tài)，上部斜拉桿與軌道連接處，建筑層高按4.5m計(jì)算，升降活荷載考慮0.5kn/m2P=1.2*11+1.4*(0.5*8)=13.2+5.6=18.8KN料臺(tái)傳遞給軌道最大水平荷載為F=P/tan50=15.7kn軌道最大彎矩為:M=1/4FL=0.25*15.7*2.25=8.88kN.m軌道截面為組合型鋼WX=107280mm3，A=3108mm2抗彎強(qiáng)度計(jì)算:其中γx——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；[f]——鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度σ=8.88×106/1.05/107280.0+18.8×1000/3108=78.83+6.04=84.87N/mm2計(jì)算強(qiáng)度不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2，滿足要求！9.3.5穿墻螺栓與樓板連接的計(jì)算穿墻螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算需滿足如下公式：螺桿直徑D螺＝36.00mm螺栓螺紋處有效截面直徑d0＝35.25mm螺栓數(shù)量N螺＝2個(gè)計(jì)算得到（一個(gè)螺栓）：所承受的剪力Nv＝15.7kN抗剪承載能力設(shè)計(jì)值Nvb＝158.78kN抗拉承載能力設(shè)計(jì)值Ntb＝1