卸料平台计算书.docx
《卸料平台计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《卸料平台计算书.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
卸料平台计算书
卸料平台计算书
一、计算参照资料
《结构施工工程师手册》
《施工结构计算与设计手册》
《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》
二、卸料平台的构造
见《卸料平台设置方案》中平台的选用及附图8～14
卸料平台钢材采用Q235B型钢，焊接焊缝等级为二级，现场手工焊材选用E4303，桁架钢梁上吊环在钢梁加工厂焊接。
三、计算假定
平台静荷载、板面活荷载均为均布荷载；为安全起见，板面荷载按单向板分析。
两根钢丝绳计算时仅取一根计算。
另一根作为安全储备。
平台荷载的传递路线为：
板面面荷载→纵向次梁线性均布线荷载→横向次梁集中荷载→主梁集中荷载；
梁间节点为铰接，既所有梁为简支梁。
荷载取值：
静荷载系数1.2，活荷载系数1.4，风荷载按50年一遇取基本风压值,组合系数取0.6。
横次梁按等跨650mm计算。
四、卸料平台的验算
卸料平台受力验算是方案中非常重要的步骤，它是控制卸料平台使用过程中安全的重要保证措施。
验算时通常取受力最大的主梁工字钢进行验算。
7.5吨卸料平台验算：
1、荷载取值
吊物动荷载：
卸料平台最大载重荷载取7.5吨。
平台自重静荷载：
平台自重G
材料特性取值：
根据《施工结构计算与设计手册》查表得
18a24.1kg/m22a33.0kg/m
G＝4.5×4×0.005×7.85+4.5×5×24.1+4×4×33.0+2×5.3×33.0
＝17.03KN
风荷载
根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）取值
Wk=ßgzµsµzW0
根据本工程卸料平台设置在上海地区400m高空处，查表取值：
ßgz=1.51
µs=2.0
µz=3.12
W0=0.55kN/m2
Wk=1.51×2.0×3.12×0.55=5.2kN/m2
平台荷载
1.2×17.03+1.4×75+0.6×3.36×4×4.5＝181.6KN
2、构件计算：
1）纵向次梁的荷载计算：
受力模型
均布荷载传给纵向次梁，其线荷载为
q=181.6×0.65÷4÷4.5=6.57kN/m
Ra＝Rb＝0.5×6.57×1.5＝4.93kN
2）横向次梁计算：
纵向次梁荷载传给横向次梁，
则Pa＝Pg＝0kN
Pb＝Pc＝Pd＝Pe＝Pf＝4.93kN
两头横次梁Ra＝Rb=12.31kN；中间横次梁Ra＝Rb=24.62kN
3）主梁计算：
（为安全起见，仅计算一根钢丝绳下钢梁应力及挠度）主梁受板面均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
主梁计算简图：
主梁受均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
线荷载q＝181.6×0.375÷4÷4.5＝3.79kN
横向次梁传递给其荷载：
Pa＝Pd＝12.31kNkN
Pb＝Pc＝24.62kN
查《施工结构计算与设计手册》P517页外伸梁的内力及挠度系数：
考虑安全性，我们将内力放大，上述各集中荷载及均布荷载单独分析后进行最大内力进行叠加：
（1）按受力模型A计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[24.62×（2.5+1）+12.31×（4-0.5）]÷4
＝3.79×4×（1-0.5÷4）2÷2+32.32
＝36.77kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[24.62×（1.5+3）+12.31×4.5]÷4
＝53.69kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2÷8+Pab/l+pa
＝3.79×42÷8×（1-0.52÷42）2+24.62×（1.5×2.5+3×1）÷4+12.31×0.5
＝55.05kN.m
（2）按受力模型B计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[24.62×1.5+12.31×（3-1.5）]÷3
＝3.79×3×（1-1.5÷3）2÷2+16.5
＝19.89kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[24.62×（1.5+3）+12.31×4.5]÷3
＝68.19kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2+Pab/l+pa
＝3.79×32÷8×（1-1.52÷32）2+24.62×（1.5×1.5）÷3+12.31×1.5
＝39.33kN.m
查P614页热轧普通工字钢截面特性表：
22a工字钢IX＝3400cm4WX＝309cm3
（3）正应力计算：
简化计算，仅考虑单向弯曲正应力（取弯距大值）：
Mmax/rxWx＝55.05×103÷1.05÷（309×10-6）
＝172.68N/mm2<215N/mm2结构设计满足要求
由于采用标准型材，则腹板剪应力不必计算。
（4）扰度验算：
简化计算，采用挠度简化计算公式：
Wcmax＝Mmaxl/10EI
＝55.05×4÷10÷2÷3400×103
＝3.3mm
3.3/4000=1/1212<1/250满足设计规范要求。
4、钢丝绳的验算
集中载最大值：
R=68.19kN
拉力：
T=68.19÷sin57=81.33kN
选用直径34.5、钢丝6*37、钢丝绳公称抗拉强度1850N/mm2其破拉力为825.0kN
安全系数K=825.0÷81.33=10.14>10（作捆绑吊索安全系数通常取8～10）
5、焊缝验算：
取受力最大钢丝绳吊环的焊缝为验算对象:
焊缝高度8mm，焊缝长度160mm。
σ＝81.33÷（0.7×8×160）×1000＝90.82<160N/mm2（满足3级焊缝设计要求）。
6、吊环的验算：
吊环孔边为30mm，其拉应力б＝72.63÷30÷20×1000＝121.05<205N/mm2
满足设计要求。
通过计算7.5吨卸料平台是偏于安全的。
4吨卸料平台验算：
1、荷载取值
吊物动荷载：
卸料平台最大载重荷载取4吨。
平台自重静荷载：
平台自重G
材料特性取值：
根据《施工结构计算与设计手册》查表得
16a20.5kg/m18a24.1kg/m
G＝4.5×4×0.005×7.85+4.5×5×20.5+4×4×24.1+2×5.3×24.1
＝13.85KN
风荷载
根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）取值
Wk=ßgzµsµzW0
根据本工程卸料平台设置在上海地区400m高空处，查表取值：
ßgz=1.51
µs=2.0
µz=3.12
W0=0.55kN/m2
Wk=1.51×2×3.12×0.55=5.2kN/m2
平台荷载
1.2×13.85+1.4×40+0.6×5.2×4×4.5＝128.78KN
2、荷载计算：
（计算简图与7.5吨平台一样，这里简图省去）
1）纵向次梁的荷载计算：
均布荷载传给纵向次梁，其线荷载为
q＝128.78×0.65÷4÷4.5＝4.65kN/m
Ra＝Rb＝0.5×4.65×1.5＝3.49kN
2）横向次梁计算：
纵向次梁荷载传给横向次梁，
则Pa＝Pg＝0kN
Pb＝Pc＝Pd＝Pe＝Pf＝3.49kN
两头横次梁Ra＝Rb=8.72kN；中间横次梁Ra＝Rb=17.44kN
3）主梁计算：
主梁受板面均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
主梁受均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
线荷载q＝128.78×0.375÷4÷4.5＝2.69kN
横向次梁传递给其荷载：
Pa＝Pd＝8.72kNkN
Pb＝Pc＝17.44kN
查《施工结构计算与设计手册》P517页外伸梁的内力及挠度系数：
考虑安全性，我们将内力放大，上述各集中荷载及均布荷载单独分析后进行最大内力及最大挠度进行叠加：
（1）按受力模型A计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[17.44×（2.5+1）+8.72×（4-0.5）]÷4
＝2.69×4×（1-0.5÷4）2÷2+22.89
＝27.01kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[17.44×（1.5+3）+8.72×4.5]÷4
＝36.24kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2+Pab/l+pa
＝2.69×42÷8×（1-0.52÷42）2+17.44×（1.5×2.5+3×1）÷4+8.72×0.5
＝37.91kN.m
（2）按受力模型B计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[17.44×1.5+8.72×（3-1.5）]÷4
＝2.69×3×（1-1.5÷3）2÷2+9.81
＝10.82kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[17.44×（1.5+3）+8.72×4.5]÷3
＝48.32kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2+Pab/l+pa
＝2.69×32÷8×（1-1.52÷32）2+17.44×（1.5×1.5）÷3+8.72×1.5
＝27.87kN.m
查P614页热轧普通工字钢截面特性表：
18a工字钢IX＝1666cm4WX＝185cm3
（3）正应力计算：
简化计算，仅考虑单向弯曲正应力（取弯距大值）：
Mmax/rxWx=37.91×103÷1.05÷（185×10-6）=195.19N/mm2<215N/mm2结构设计满足要求
由于采用标准型材，则腹板剪应力不必计算。
（4）扰度验算：
简化计算，采用挠度简化计算公式：
Wcmax＝Mmaxl/10EI＝37.91×4÷10÷2÷1666×103＝4.56mm
4.56/4000=1/877<1/250满足设计规范要求。
4、钢丝绳的验算
集中载最大值：
R=48.32kN
拉力：
T=48.32÷sin57=57.63kN
选用直径26.0、钢丝6*37、钢丝绳公称抗拉强度2000N/mm2其破拉力为501.5kN
安全系数K=501.5÷57.63=8.7>8（作捆绑吊索安全系数通常取8～10）
由于两种卸料平台取相同的吊环，4.5吨平台钢丝绳应力小于7.5吨的，故焊缝长度验算、吊环验算这里不验算，应该满足设计要求。
通过计算4吨卸料平台是偏于安全的。
2吨卸料平台验算：
1、荷载取值
吊物动荷载：
卸料平台最大载重荷载取2吨。
平台自重静荷载：
平台自重G
材料特性取值：
根据《施工结构计算与设计手册》查表得
18a20.17kg/m20a22.63kg/m
G＝4.5×4×0.005×7.85+4.5×5×20.17+4×4×22.63+2×5.3×22.63
＝17.62KN
风荷载
根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）取值
Wk=ßgzµsµzW0
根据本工程卸料平台设置在上海地区400m高空处，查表取值：
ßgz=1.51
µs=2.0
µz=3.12
W0=0.55kN/m2
Wk=1.51×2×3.12×0.55=5.2kN/m2
平台荷载
1.2×17.62+1.4×20+0.6×5.2×4×4.5＝105.4KN
2、荷载计算：
（计算简图与7.5吨平台一样，这里简图省去）
1）纵向次梁的荷载计算：
均布荷载传给纵向次梁，其线荷载为
q＝105.4×0.65÷4÷4.5＝4.29kN/m
Ra＝Rb＝0.5×4.29×1.5＝3.22kN
2）横向次梁计算：
纵向次梁荷载传给横向次梁，
则Pa＝Pg＝0kN
Pb＝Pc＝Pd＝Pe＝Pf＝3.22kN
两头横次梁Ra＝Rb=8.1kN；中间横次梁Ra＝Rb=16.2kN
3）主梁计算：
主梁受板面均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
主梁受均布荷载及横向次梁传递给其的荷载：
线荷载q＝105.4×0.375÷4÷4.5＝2.2kN
横向次梁传递给其荷载：
Pa＝Pd＝8.1kNkN
Pb＝Pc＝16.2kN
查《施工结构计算与设计手册》P517页外伸梁的内力及挠度系数：
考虑安全性，我们将内力放大，上述各集中荷载及均布荷载单独分析后进行最大内力及最大挠度进行叠加：
（1）按受力模型A计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[16.2×（2.5+1）+8.1×（4-0.5）]÷4
＝2.2×4×（1-0.5÷4）2÷2+21.35
＝23.35kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[16.2×（1.5+3）+8.1×4.5]÷4
＝33.02kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2+Pab/l+pa
＝2.2×42÷8×（1-0.52÷42）2+16.2×（1.5×2.5+3×1）÷4+8.1×0.5
＝33.64kN.m
（2）按受力模型B计算：
Ra＝ql/2（1-a/l）2+[16.2×1.5+8.1×（3-1.5）]÷4
＝2.2×3×（1-1.5÷3）2÷2+9.81
＝9.94kN
Rb＝ql/2（1+a/l）2+[16.2×（1.5+3）+8.1×4.5]÷3
＝43.88kN
Mmax＝ql2（1-a2/l2）2+Pab/l+pa
＝2.2×32÷8×（1-1.52÷32）2+16.2×（1.5×1.5）÷3+8.1×1.5
＝25.7kN.m
查P614页热轧普通工字钢截面特性表：
20a槽钢IX＝1780.4cm4WX＝178cm3
（3）正应力计算：
简化计算，仅考虑单向弯曲正应力（取弯距大值）：
Mmax/rxWx=33.64×103÷1.05÷（178×10-6）=179.99N/mm2<215N/mm2结构设计满足要求
由于采用标准型材，则腹板剪应力不必计算。
（4）扰度验算：
简化计算，采用挠度简化计算公式：
Wcmax＝Mmaxl/10EI＝33.64×4÷10÷2÷1780.4×103＝3.78mm
3.78/4000=1/1050<1/250满足设计规范要求。
4、钢丝绳的验算
集中载最大值：
R=43.88kN
拉力：
T=43.88÷sin57=52.32kN
选用直径26.0、钢丝6*37、钢丝绳公称抗拉强度2000N/mm2其破拉力为501.5kN
安全系数K=501.5÷52.32=9.58>8（作捆绑吊索安全系数通常取8～10）
由于两种卸料平台取相同的吊环，2吨平台钢丝绳应力小于7.5吨的，故焊缝长度验算、吊环验算这里不验算，应该满足设计要求。
通过计算2吨卸料平台是偏于安全的。
五、结构梁的计算：
1、箱形梁的计算：
为增大安全系数，我们根据上部结构施工图纸，选取最小截面箱形梁，最大荷载进行计算：
经查图纸，吊环受力层梁的大小见下表：
层数
梁截面形式
梁编号
7
工字型
W610×113
19
箱型
A1200×100
31
箱型
A1200×100
43
箱型
A1200×100
55
箱型
A1200×100
67
箱型
A800×80
79
箱型
A800×40
90
箱型
W460×52
91
箱型
W460×52
取最小箱形梁截面为：
91层工字型梁和79层箱形梁计算，示意图如下：
荷载取7.5吨卸料平台钢丝绳最大荷载：
A工况81.33kN和B工况64kN，安全起见，考虑A/B工况同时出现荷载。
荷载取在其中心对称位置。
工字型梁计算：
钢丝绳荷载剪应力为：
Τ=（81.33+64）×sin23÷（7.6×428.4）×1000
=17.45N/mm2＜＜345N/mm2
钢丝绳荷载仅用钢梁的5.1%≈5%，故我们认为钢梁是满足要求的。
根据构造要求在其对应位置加肋板。
箱形型梁计算：
钢丝绳荷载剪应力为：
Τ=（81.33+64）×sin23÷（2×800×40）
=0.90N/mm2
钢丝绳荷载引起扭矩引起剪应力为：
Τ=Mt/（2A0t）
=（81.33+64）×cos23×160/（2×25×280×695）×1000
=2.20N/mm2
总剪应力为0.90+2.20=3.1＜＜345N/mm2
钢丝绳荷载仅用钢梁的0.1%＜5%，故我们认为钢梁是满足要求的。
升级会员 