型钢悬挑卸料平台计算书3600

卸料平台：宽2.5m，长度4.9m，外脚手架宽度2.5m，卸料平台悬挑采用槽钢[16，悬挑长度3.6m，次梁采用槽钢16，间距1.2m。斜拉钢丝绳采用Φ18.5（6*19）钢丝绳，与墙体拉结点设在卸料楼层上一层墙体（砼梁）预留洞上。在次梁上铺花纹钢板（-4），三面用栏杆，栏杆满铺—2穿孔板，具体做法见下图：本卸料平台适用于没有脚手架的情况。

经济成本分析：卸料平台自重1000kg/套，约1万元/套。

图1、型钢悬挑卸料平台模型示意图

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

一、参数信息:

1.荷载参数

卸料平台自重10.00 kN，受荷面积=3.6M*2.5M

限定施工人员（两人）0.9 kN*2=1.8 （kN）

限定最大堆放材料荷载  15.00 kN。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：3.2，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：2.7；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：2.3；

钢丝绳安全系数K=6.00，悬挑梁与墙的接点按“铰支”计算；

预埋件的直径(mm)：Φ20.00。

实际施工中内侧钢绳起保险作用，外侧钢绳起直接承载作用。

3.水平支撑梁

主梁材料类型及型号：16号槽钢槽口水平；

次梁材料类型及型号：16号槽钢槽口水平；

次梁水平间距(m)：1.20

4.卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.60，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.30；

平台计算宽度(m)：2.5。

5.槽钢[16截面特性为：

面积 A=25.1cm2；

惯性距 Ix=934cm4；

转动惯量 Wx=117cm3；

回转半径 ix=6.1cm；

截面尺寸：b=65mm,h=160mm,d=8.5mm。

二、次梁验算:

1.荷载计算

（1）花纹钢板自重荷载 Q1= 0.334kN/m，作用于次梁上的花纹钢板自重荷载 Q1= 0.334*1.2=0.4008kN/m（按受载最不利情况考虑）

(2)最大的材料器具堆放荷载为15.00kN，转化为线荷载：

    Q2 = 15.00/（3.60*2.5）= 1.667kN/m；

(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.197kN/m；

经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2*(0.4008+1.667+0.197) =2.718kN/m；

经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 0.10× 1.00× 2.5= 0.35kN。

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：

经计算得到，最大弯矩 M= 2.718*2.52/8+0.35*2.5/4=2.34（kN.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 =2.34*1000/(1.05*117.00)=19.05 N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值 σ =19.05N/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=570×10.00×65.00×235/(2500×160.00×235.0)=0.92625；

由于 φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到 φb=0.765547；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =2.34*103/(0.765547*117.00)=26.13 N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =26.13 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。

主梁选择槽钢[16

1.荷载验算

（1）槽钢自重荷载 Q2=0.197kN/m

（2）栏杆自重荷载 Q3=1.428/3.6=0.3967（kN/m）

静荷载设计值 q1 = 1.2×(Q2+Q3) = 1.2*(0.3967+0.197) = 0.713（kN/m）；

静荷载设计值 q2 = 1.2*Q2 = 1.2*0.197 = 0.23（kN/m）； 

次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P1 = (2.718*2.50+0.35)/2=3.57(kN)； 

图2、悬挑卸料平台主钢梁计算简图

2.内力验算 

按简化计算,卸料平台的主梁按集中荷载P作用下的简支梁计算， 

总的荷载=0.713*3.6+3.57*4=16.8468（kN）

按平均算,最大支座反力为 Rmax=16.8468/2= 8.4234（kN）；

最大弯矩 Mmax=F*L/4=16.8468*3.6/4=15.16 （kN.m）；

最大挠度 fmax=(F* L3 )/(48*E*I)=(16.8468*3.63)/(48*200*934)=9 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；

主梁承受压力=钢丝绳的拉力* cos40°=16.8468* 0.766=12.9（kN）

主梁槽钢的最大应力计算值σ 

=15.16*106/（1.05*117000）+13.45*103/2510=123.95 N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值  123.95 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 -- 均匀弯曲受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

  φb=570×8.5×65.0×235/(3600.0×160.0×235.0)=0.546；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 16.8468*106/(0.546*117000)=263.7 N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 263. N/mm2 大于  [f]=205.00,不满足要求!但每隔1.2米有横梁联接, 稳定性没问题。

4、钢丝绳的受力验算:

图3、悬挑卸料平台钢丝绳的受力计算简图

则每根主梁承担的荷载P=16.85 （kN）按内钢丝绳计算（受力最差条件）

钢丝绳的拉力=(1.8*16.85/2.7)/sin40°=(1.8*16.85/2.7)/0.3=17.47（kN）

主梁承受压力=钢丝绳的拉力* cos40°=17.47* 0.766=13.4（kN）

五、钢丝绳的强度验算:

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15.000 kN，α=0.85，K=6，得到：d=[Fg]*K/(0.5*α)0.5=(15*6/(0.5*0.85))0.5=14.6mm。

钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求！

选用Φ18.5(6×19)。 

六、钢丝绳拉环的强度验算:

取钢丝绳(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=15.000kN。

拉环强度计算公式为：

其中， [f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《GB50010-2002混凝土结构设计规范》10.9.8所述“在物件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取[f]=50.0N/mm2；

所需要的拉环最小直径 D=[15000×4/(π×50.00×2)]1/2=13.8mm。

卸料平台拉环直径选D=20 mm，HPB300或HPB235（四个）

卸料平台插入端拉环直径选D=20 mm，HPB300或HPB235（四个）

埋件拉环直径选D=30 mm，HPB300或HPB235（四个）

7、卸料平台立面示意图

图4、卸料平台立面示意图

图5、钢丝绳拉环节点大样

M30弯形螺栓如加工困难，可外购（选用）弯形螺栓。

图6、弯形螺栓实物图

图7、钢丝绳与吊环（及弯形螺栓）的联接

八、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角周围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

3.卸料平台左右三侧必须装置固定的防护栏；

4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松开起重吊钩；

5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

6.操作平台上应标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。卸料平台限载牌。

图8、卸料平台限载牌

九、用3D3S进行受力核算的结果，卸料平台受力通过。并有一定的储备量，具体见《卸料平台计算书36》。