滨江名都3#地块工程 【悬挑卸料平台方案】 0.50;
平台计算宽度(m):1.80。
二、次梁的验算:
次梁选择 10号槽钢槽口水平 ,间距0.5m,其截面特性为: 面积 A=12.74cm2; 惯性距 Ix=198.3cm4; 转动惯量 Wx=39.7cm3; 回转半径 ix=3.95cm;
截面尺寸:b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30kN/m2; Q1 = 0.30× 0.50= 0.15kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载: Q2 = 10.00/ 4.00/ 1.80× 0.50= 0.69kN/m; (3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m;
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.15+0.69+0.10) = 1.13kN;
经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.50× 1.80= 2.52kN。
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
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经计算得到,最大弯矩 M = 1.13×1.802/8+2.52×1.80/4=1.59kN.m。
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =1.59×103/(1.05×39.70)=38.19 N/mm2; 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =38.192 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×8.50×48.00×235/(1.80×100.00×235.0)=1.29; 由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb=0.852;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.59×103/(0.852×39.700)=47.08 N/mm2; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =47.082 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
三、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 16号槽钢槽口水平 ,其截面特性为:
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面积 A=25.15cm2; 惯性距 Ix=934.5cm4; 转动惯量 Wx=116.8cm3; 回转半径 ix=6.1cm;
截面尺寸,b=65mm,h=160mm,t=10mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m;
Q1 = 0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.19kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.19) = 0.40kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.13×1.80+2.52)/2=2.28kN;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
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悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 江苏南通二建集团有限公司
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卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:
R[1] = 12.278 kN; R[2] = 9.823 kN;
最大支座反力为 Rmax=12.278 kN; 最大弯矩 Mmax=7.456 kN.m; 最大挠度 V=5.191 mm。
3.抗弯强度验算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2; 主梁槽钢的最大应力计算值 σ
=7.46×106/1.05/116800.0+1.13×104/2515.000=65.302 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 65.302 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×10.0×65.0×235/(4000.0×160.0×235.0)=0.579; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7.46×106/(0.579×116800.00)=110.27 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 110.27 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
四、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); 江苏南通二建集团有限公司
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RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sinθi = Sin (ArcTan (3.9/(0.5+3.1)) = 0.735;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi; RU1 = 12.278 / 0.735 = 16.71 kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为16.71kN; 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取16.71kN,α=0.82,K=6,得到:d=15.6mm。 钢丝绳最小直径必须大于16mm才能满足要求!
六、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为: N=RU=16709.791N。 拉环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在对象的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[16709.8×4/(3.142×50.00×2)]1/2=20.6mm。
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