卸料平台计算书
一、计算依据
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003
2、《简明施工计算手册》(第二版)中国建筑工业出版社 3、《建筑施工手册》(第三版)中国建筑工业出版社
二、结构布置
1、受料平台形式
受料平台采用槽钢制作,栏杆采用Φ48×3.5钢管焊接,主杆16#槽钢与腹杆5槽钢采用满焊连接,焊缝高度为6;平台面采用30㎜厚木板,周边设300㎜高踢脚板。详细尺寸见示意图。
2、已知条件
受料平台主杆采用16#槽钢制作,腹杆采用14a 槽钢制作,栏杆高度为1000㎜,横向间距250㎜,上部采用Φ16钢丝绳拉结。受料平台荷载按15KN (1.5吨)计算,同时操作人员按4人计算。
三、计算内容
主杆和腹杆的抗弯、抗剪强度、变形,吊环抗拉强度、抗剪强度,焊缝连接、Φ16钢丝绳强度验算。
四、荷载计算
1、恒载计算
(1)、主杆恒载标准值G Z 由构架基本结构杆部件的自重G K1、作业层表面材料的自重G K2和外部荷载G K3组成,即:
G Z =GK1+GK2+GK3
16#槽钢理论重量为19.752Kg/m,5槽钢理论重量为5.438Kg/m,木板的理论重量为600Kg/m3,外部荷载为1.5吨。
G Z = 19.752×(6×2+2×3)+5.438×(20+22+14)+600×1×4×0.03+1500=2232.064Kg=22.32KN
(2)、腹杆恒载标准值G ƒ,作业层表面材料的自重G K2和外部荷载G K3组成,即:
G ƒ=GK2+GK3=600×1×4×0.03+1500=1572Kg=15.7KN 2、施工荷载计算
Q K =nqK =4×80=320Kg=3.2KN 3、荷载组合 (1)、主杆
P Z =1.2GZ /2+1.4QK /2=1.2×22.32÷2+1.4×3.2÷2=15.632KN q z =PZ /L=15.632÷2.8=5.58KN/m (2)、腹杆
P ƒ=1.2 Gƒ+1.4QK = 1.2×15.7+1.4×3.2=23.32KN q ƒ=P ƒ/L=23.32/2=11.66KN/m
五、主杆强度计算
16号槽钢的截面特性: A=25.162㎝2,I X =935㎝4, W X =117㎝3,I X /SX =153㎜,t w =8.5㎜ 1、主杆受力形式为 q
主杆受力简图3
(1)、验算16号槽钢的抗弯强度
Mmax=qza2(2l-a )2/8l2=5.58×2.352×(2×3.8-2.35)2/8
×3.82=7.35KN.m
σa =Mmax /Wx=7.35×106/117×103=62.82N/㎜2
V=qZ a (2l-a )/2l=5.58×2.35×(2×3.8-2.35)/2×3.8=9.06KN τ=VSx /Ix t w =9.06×103/153×8.5=7.0 N/㎜2
ƒ=qz a 3b (1-3a/l)/24EI=5580×23503×1450×(1-3×2350/3800)/24×206×103×935×104=1.93㎜
六、腹杆强度计算
14a 号槽钢的截面特性:A=18.51㎝2,I x =564㎝4, W x =80.5㎝3,I x /Sx =119㎜,t w =6.0㎜ 1、腹杆受力形式为
(1)、验算14a 号槽钢的抗弯强度 Mmax=qƒl2/8=8.34×2.752/8=7.88KN.m
σa =Mmax /Wx=7.88×106/80.5×103=98N/㎜2
τ=VSx /Ix t w =11.47×103/119×6=16.1 N/㎜2
ƒ=5qƒl 4/384EI=5×8.34×22754/384×206×103×564×104=5.3㎜
七、底板厚度计算
1、作用在底板上的均布荷载 宽度按1000㎜、跨度鞍750㎜计算
q=(1.2G K3+1.4QK )/l=(1.2×15+1.4×3.2)/1=22.5KN 2、底板厚度
l 为计算跨度,b 为计算宽度,单位为㎜ 按强度要求:
h=l(q/b)1/3/7.8=750×(22.5/1000)1/3/7.8=27.1㎜ 按刚度要求:
h=l(q/b)1/2/4.65=750×(22.5/1000)1/2/4.65=24.2㎜ 底板厚度取h=30㎜
八、吊环强度计算
1、 吊环选用计算
吊环最不利受力状态为集中荷载位置在吊环处(吊环选用Φ20) σ=1.6Pz/nA=1.6×17×103/2×314=43.3N/㎜2
式中:n 为吊环的截面个数,一个吊环时2; A 为一个吊环的截面面积,㎜2 2、吊环焊缝连接计算
σ=Pz/lw×t=2×17×103/40×8.5=100N/㎜2
式中:lw 为焊缝的计算长度,㎜
t为连接件的较小厚度,㎜;16号槽钢为8.5㎜
ƒw t 为角焊缝的抗拉强度设计值,160N/㎜2
九、验算钢丝绳强度
1、钢丝绳受力计算
钢丝绳最不利受力状态为集中荷载位置在吊环处 钢丝绳斜拉角度
β=90-tg-13900/2250+1450=90-46.51=43.49° 钢丝绳所手的拉力:
T=Pz ÷cos β=17÷0.725=23.45KN 2、钢丝绳选用
选用Φ16钢丝绳,公称抗拉强度为1520N/㎜2,破断拉力总和P g =298KN,As=196.34㎜2
则 S b =αP g S=Sb /K1 式中:S b 为钢丝绳破断拉力,KN S 为钢丝绳的容许拉应力,KN P g 为钢丝绳破断拉力总和,KN K 1为钢丝绳使用安全系数,K 1=10
α为荷载不均衡系数,α=0.85
3、钢丝绳强度验算
S b =αP g =0.85×298=253.3KN
S=Sb /K1=253.3/10=25.33KN T=23.45KN
十、上部预埋铁件计算
1、 预埋铁件形式
预埋件1受力简图 2、预埋铁件验算
F j =Fsinβ K 3F j ≤A s ƒST ÷(sin β+cosβ/μ1μ2) 式中:F j ——作用于预埋件上的拉力,N
F ——外力,F=T,N ;
β——外力F 与预埋件的轴线夹角; As ——总锚筋断面积,㎜2 μ1——系数,β=45°μ1=0.8 μ2——摩擦系数,μ2=1
ƒST ————锚筋抗拉强度设计值,ƒST =205N/㎜2 K 3——抗拉剪强度设计安全系数,K 3=1.6 F j =Fsinβ =46.4×sin43.49°=31.93KN A s =K3F j (sin β+cosβ/μ
1
μ
2
)÷ƒST =1.6×31.93×103×
(0.688+0.725/1×0.8)÷205=397.24㎜2 A=314×2=628㎜2>A S 满足要求。
十一、附图
2750
14a 槽钢 吊环750 750 750 750 750
5000
受料平台底座平面图
预埋件1
Φ
受料平台剖面图
卸料平台计算书
一、计算依据
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003
2、《简明施工计算手册》(第二版)中国建筑工业出版社 3、《建筑施工手册》(第三版)中国建筑工业出版社
二、结构布置
1、受料平台形式
受料平台采用槽钢制作,栏杆采用Φ48×3.5钢管焊接,主杆16#槽钢与腹杆5槽钢采用满焊连接,焊缝高度为6;平台面采用30㎜厚木板,周边设300㎜高踢脚板。详细尺寸见示意图。
2、已知条件
受料平台主杆采用16#槽钢制作,腹杆采用14a 槽钢制作,栏杆高度为1000㎜,横向间距250㎜,上部采用Φ16钢丝绳拉结。受料平台荷载按15KN (1.5吨)计算,同时操作人员按4人计算。
三、计算内容
主杆和腹杆的抗弯、抗剪强度、变形,吊环抗拉强度、抗剪强度,焊缝连接、Φ16钢丝绳强度验算。
四、荷载计算
1、恒载计算
(1)、主杆恒载标准值G Z 由构架基本结构杆部件的自重G K1、作业层表面材料的自重G K2和外部荷载G K3组成,即:
G Z =GK1+GK2+GK3
16#槽钢理论重量为19.752Kg/m,5槽钢理论重量为5.438Kg/m,木板的理论重量为600Kg/m3,外部荷载为1.5吨。
G Z = 19.752×(6×2+2×3)+5.438×(20+22+14)+600×1×4×0.03+1500=2232.064Kg=22.32KN
(2)、腹杆恒载标准值G ƒ,作业层表面材料的自重G K2和外部荷载G K3组成,即:
G ƒ=GK2+GK3=600×1×4×0.03+1500=1572Kg=15.7KN 2、施工荷载计算
Q K =nqK =4×80=320Kg=3.2KN 3、荷载组合 (1)、主杆
P Z =1.2GZ /2+1.4QK /2=1.2×22.32÷2+1.4×3.2÷2=15.632KN q z =PZ /L=15.632÷2.8=5.58KN/m (2)、腹杆
P ƒ=1.2 Gƒ+1.4QK = 1.2×15.7+1.4×3.2=23.32KN q ƒ=P ƒ/L=23.32/2=11.66KN/m
五、主杆强度计算
16号槽钢的截面特性: A=25.162㎝2,I X =935㎝4, W X =117㎝3,I X /SX =153㎜,t w =8.5㎜ 1、主杆受力形式为 q
主杆受力简图3
(1)、验算16号槽钢的抗弯强度
Mmax=qza2(2l-a )2/8l2=5.58×2.352×(2×3.8-2.35)2/8
×3.82=7.35KN.m
σa =Mmax /Wx=7.35×106/117×103=62.82N/㎜2
V=qZ a (2l-a )/2l=5.58×2.35×(2×3.8-2.35)/2×3.8=9.06KN τ=VSx /Ix t w =9.06×103/153×8.5=7.0 N/㎜2
ƒ=qz a 3b (1-3a/l)/24EI=5580×23503×1450×(1-3×2350/3800)/24×206×103×935×104=1.93㎜
六、腹杆强度计算
14a 号槽钢的截面特性:A=18.51㎝2,I x =564㎝4, W x =80.5㎝3,I x /Sx =119㎜,t w =6.0㎜ 1、腹杆受力形式为
(1)、验算14a 号槽钢的抗弯强度 Mmax=qƒl2/8=8.34×2.752/8=7.88KN.m
σa =Mmax /Wx=7.88×106/80.5×103=98N/㎜2
τ=VSx /Ix t w =11.47×103/119×6=16.1 N/㎜2
ƒ=5qƒl 4/384EI=5×8.34×22754/384×206×103×564×104=5.3㎜
七、底板厚度计算
1、作用在底板上的均布荷载 宽度按1000㎜、跨度鞍750㎜计算
q=(1.2G K3+1.4QK )/l=(1.2×15+1.4×3.2)/1=22.5KN 2、底板厚度
l 为计算跨度,b 为计算宽度,单位为㎜ 按强度要求:
h=l(q/b)1/3/7.8=750×(22.5/1000)1/3/7.8=27.1㎜ 按刚度要求:
h=l(q/b)1/2/4.65=750×(22.5/1000)1/2/4.65=24.2㎜ 底板厚度取h=30㎜
八、吊环强度计算
1、 吊环选用计算
吊环最不利受力状态为集中荷载位置在吊环处(吊环选用Φ20) σ=1.6Pz/nA=1.6×17×103/2×314=43.3N/㎜2
式中:n 为吊环的截面个数,一个吊环时2; A 为一个吊环的截面面积,㎜2 2、吊环焊缝连接计算
σ=Pz/lw×t=2×17×103/40×8.5=100N/㎜2
式中:lw 为焊缝的计算长度,㎜
t为连接件的较小厚度,㎜;16号槽钢为8.5㎜
ƒw t 为角焊缝的抗拉强度设计值,160N/㎜2
九、验算钢丝绳强度
1、钢丝绳受力计算
钢丝绳最不利受力状态为集中荷载位置在吊环处 钢丝绳斜拉角度
β=90-tg-13900/2250+1450=90-46.51=43.49° 钢丝绳所手的拉力:
T=Pz ÷cos β=17÷0.725=23.45KN 2、钢丝绳选用
选用Φ16钢丝绳,公称抗拉强度为1520N/㎜2,破断拉力总和P g =298KN,As=196.34㎜2
则 S b =αP g S=Sb /K1 式中:S b 为钢丝绳破断拉力,KN S 为钢丝绳的容许拉应力,KN P g 为钢丝绳破断拉力总和,KN K 1为钢丝绳使用安全系数,K 1=10
α为荷载不均衡系数,α=0.85
3、钢丝绳强度验算
S b =αP g =0.85×298=253.3KN
S=Sb /K1=253.3/10=25.33KN T=23.45KN
十、上部预埋铁件计算
1、 预埋铁件形式
预埋件1受力简图 2、预埋铁件验算
F j =Fsinβ K 3F j ≤A s ƒST ÷(sin β+cosβ/μ1μ2) 式中:F j ——作用于预埋件上的拉力,N
F ——外力,F=T,N ;
β——外力F 与预埋件的轴线夹角; As ——总锚筋断面积,㎜2 μ1——系数,β=45°μ1=0.8 μ2——摩擦系数,μ2=1
ƒST ————锚筋抗拉强度设计值,ƒST =205N/㎜2 K 3——抗拉剪强度设计安全系数,K 3=1.6 F j =Fsinβ =46.4×sin43.49°=31.93KN A s =K3F j (sin β+cosβ/μ
1
μ
2
)÷ƒST =1.6×31.93×103×
(0.688+0.725/1×0.8)÷205=397.24㎜2 A=314×2=628㎜2>A S 满足要求。
十一、附图
2750
14a 槽钢 吊环750 750 750 750 750
5000
受料平台底座平面图
预埋件1
Φ
受料平台剖面图