[發明專利]一種具有防墜性的工具式卸料平臺的設計驗算與施工方法

在審

• 申請號: 202110394410.9
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113065189A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 趙方威;陳欣樂;倪允廣;王林;祁云港;高繼剛;陳瑤瑤;張曉晨;牛緒亮;馬立峰
• 申請（專利權）人: 山東省建設建工（集團）有限責任公司;濟南市工程質量與安全中心
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

1.一種具有防墜功能的工具式卸料平臺的設計驗算與施工方法，其特征在于，采取以下步驟：

一、卸料平臺的設計驗算

（一）卸料平臺的次梁承載力驗算

1）次梁均布荷載設計值計算：q= 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2

式中：q—次梁均布荷載設計值，單位為kN/m

Q1—面板自重標準值，單位為kN/m²

Q2—最大容許均布荷載，單位為kN/m²

Q3—型鋼自重荷載，單位為kN/m²

2）次梁抗彎強度驗算：

最大彎矩M的計算：M=0.7×q×l2+0.156×P×l

式中：M—最大彎矩計算值，單位為kN·m

P—面板集中荷載單位為kN

式中：γ_x —截面塑性發展系數，取1.05

[f] —鋼材抗壓強度設計值，取值為205.00N/mm²

W_x—次梁的轉動慣量，單位為cm³

（二）卸料平臺的主梁承載力驗算

1）主梁靜荷載設計值計算：q = 1.2×(Q1+Q2)

式中：q—主梁靜荷載設計值，單位為kN/m

Q1—欄桿自重標準值，單位為kN/m²

Q2—型鋼自重荷載，單位為kN/m²

2）受彎強度驗算

最不利工況為：1.2D+1.4L

最不利截面位于第1個分段首端

繞x軸彎矩：Mx= (-4.317)kN·m

式中：γ₃ —截面塑性發展系數，取1.05

f—鋼材抗壓強度設計值，取值為215.00N/mm²

—凈截面模量

3）y軸受剪強度驗算

最不利工況為：1.2D+1.4L

最不利截面位于第1個分段首端

剪力：V= (-6.287)kN

式中：—鋼材的抗剪強度設計值，取值為125.00N/mm²

二、斜拉桿的設計驗算

（一）斜拉桿內力計算

斜拉桿的軸力RU計算：RU=P/sin50

式中：RU—斜拉桿拉力設計值，單位為kN

P—1.2*架體自重+1.4*架體活荷載，單位為kN

（二）斜拉桿的強度設計驗算

式中：N—N= RU斜拉桿最大拉力設計值，單位為kN

f —鋼材抗壓強度設計值，取值為205.00N/mm²

An—斜拉桿的凈截面積，單位為mm²

三、軌道的設計驗算

（一）螺栓連接強度設計驗算：

式中：F—斜拉桿的軸力RU取最大值進行計算作為軌道連接處的拉力F，單位為kN

d₀—螺栓螺紋處有效截面直徑，單位為mm

[τ]—螺栓抗壓強度設計值，取值為140N/mm²

（二）軌道強度設計驗算：

抗彎強度計算:

式中：M—軌道最大彎矩，單位為kN·m

γx —截面塑性發展系數，取1.05

[f] —鋼材抗壓強度設計值，[f] = 205.00N/mm2

W_x—軌道的轉動慣量，單位為mm³

A—斜拉桿的凈截面積，單位為mm²

四、穿墻螺栓與樓板連接的計算設計驗算

（一）穿墻螺栓強度驗算

穿墻螺栓的強度計算：

式中：N_v、N_t—一個螺栓所承受的剪力和拉力設計值，單位為N

、—一個螺栓抗剪、抗拉承載能力設計值，單位為N

D_螺—螺桿直徑，單位為mm，取值為36.00mm

—螺栓抗剪強度設計值，取值為140N/ mm³

d₀—螺栓螺紋處有效截面直徑，單位為mm，取值為35.25 mm

螺栓數量為2個

（二）穿墻螺栓孔處混凝土局部承壓強度計算

式中：N—一個螺栓所承受的剪力設計值，單位為N

—螺栓孔混凝土受荷計算系數，取值為0.39

—混凝土局部承壓強度提高系數，取值為1.73

—上升時混凝土齡期試塊軸心抗壓強度設計值，單位為N/mm²

b—混凝土外墻的厚度，單位為mm

d—穿墻螺栓的直徑，單位為mm

五、安裝三層附墻支座和豎向導軌

將三層附墻支座固定在建筑物上，附墻支座的上表面設置有軌道，附墻支座上設有導向輪；用塔吊吊起兩根豎向導軌從第三層附墻支座豎向往下落選，與附墻支座之間通過防墜裝置相互配合連接，防墜裝置包括偏心止停塊和軌道間擋齒，軌道間擋齒設置在豎向導軌上，偏心止停塊可隨著軌道間擋齒逆時針向上轉動，達到脫離角度后架體繼續向上通過，止停塊在偏心重力作用下復位，當發生墜落時軌道間擋齒直接卡停在止停塊上；

六、卸料平臺安裝

卸料平臺由次梁與主梁采用槽鋼焊接而成的網格結構，承受平臺的倒料荷載，次梁上固定裝有腳手板，卸料平臺構件分為防護圍欄左右件，前防護欄即短的；安裝防護圍欄時操作平臺拐角處用M16的六角螺栓固定；將防護欄安裝好后用扳手將平臺底部的螺栓固定防止護欄松動；組裝后，利用塔吊吊裝到導軌高度位置，用M16螺栓連接導軌和平臺，安裝調節拉桿并調節其長度，保證平臺水平；

七、斜拉桿的安裝

斜拉桿由D25圓鋼和D25絲杠組成，在D25圓鋼兩端焊有連接25mm厚連接板，絲杠連接的螺紋為正反扣設置，其一端與附著式爬升卸料平臺橫梁相連，另一端與豎向導軌相連，斜拉桿通過M16螺栓與軌道連接成一體，通過絲杠調節定型；將組裝好的卸料平臺與豎向導軌及建筑物連接完成后，再將料臺利用斜拉桿與導軌上端進行斜拉固定；

八、動力裝置的安裝

動力裝置采用電動葫蘆，電動葫蘆上端掛在板式鋼梁或三角支座上通過上掛環連接固定，下端電葫蘆掛鉤直接掛在導軌兩側面的電葫蘆拉結上。