悬挑卸料平台施工方案.docx
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悬挑卸料平台施工方案
1编制依据
1.1施工图纸
阜阳市世纪家园东区20#、21#楼建筑及结构施工图
1.2主要规范及规程
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中国建筑工业出版社
《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社
1.3施工组织设计
《阜阳市世纪家园东区20#、21#楼施工组织设计》
2工程概况
本工程位于阜颍路以北、华侨西路以西,阜阳市世纪花园东区院内,建筑面积41820.6平方米,其中地上34727.9平米,地下7092.7平米,建筑基底面积1020.2平米。
本工程地上32层,地下1层,架空层1层。
结构形式剪力墙结构,防火一类,耐火等级二级,抗震设防烈度7度,建筑高度97.05m,±0.000相当于绝对标高29.75m,与室内外高差为600mm-1050mm。
地下部分为人防及架空层,上部结构主要设计为住宅,层高3m。
3设计思路
本工程采用悬挑式卸料平台,平台宽2.5m;长6m,挑出4.5m;锚入1.5m;每边两根6*19Φ22的斜拉钢丝绳作为主要受力构件,第一根距离结构外边线2m,第二根距离第一根2m,第二根距离外端部0.5m。
拉环为Φ22的甲类三号沸腾钢制作;16#工字钢作为平台主梁;10#槽钢作为平台次梁,第一根槽钢距离结构外边线0.1m此后每根间距0.5m。
此卸料平台设计堆放荷载为1t。
4卸料平台的制作
平台的规格为6.0m×2.5m(长×宽),悬挑长度为4.5m。
主梁用16槽钢,次梁用10槽钢@500mm,构件接触面均为焊接。
平台两侧防护栏用φ48×3.6钢管焊成,水平高700mm,1500mm各一道,立杆间距1000mm。
主梁外侧及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并用密目网全封闭围护。
防护栏杆底部设置180mm高挡脚板,刷黄白相间警示色。
平台每侧设两根Φ22钢丝绳,每根钢丝绳设夹具不少于三个,正反相间卡住钢丝绳接头。
平台上要设显著的限定荷载标识牌,本工程卸料平台限重1t。
平台底面铺设50mm厚的脚手板,满铺、铺牢,两端用8号镀锌铁丝捆紧。
吊环采用Φ22钢筋与卸料平台的主梁16槽钢焊接。
构件施焊前,要先清除两槽钢接触面的铁锈、油垢等赃物。
所有焊条使用前不得受潮,焊芯上不得有锈痕。
接触面要满焊,焊缝金属表面的焊波要均匀,不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
5卸料平台预埋件的设置
在上一层梁中设置两个地锚。
地锚使用的钢筋规格为Φ22,加工成“Ω”型,尺寸详见附图,地锚筋与梁内钢筋可靠绑扎,外露高度不小于80mm。
6卸料平台的施工工艺
6.1工艺流程
卸料平台加工制作→顶板预埋位置放线→预埋地锚→卸料平台承载试验→卸料平台验收→卸料平台起吊、安装。
6.2卸料平台承载力试验及验收
卸料平台加工制作完毕后,由项目部的安全员、技术员检查验收,其步骤如下:
(1)首先应检查各个焊点的焊缝质量,特别是四个吊环的焊缝质量,严格按照卸料平台加工制作的要求查看。
(2)焊缝质量验收合格后,方可进行吊环承载试验。
先用钢丝绳挂在四角的吊环上,用塔吊缓缓吊起,距地面50cm高度处停止,仔细查看角点处吊环焊缝有无变形,如存在变形要返修措施重新施焊。
在卸料平台每次周转之前,也要按上述方式检查吊环及其焊缝有无变形,以防止存在损伤变形和疲劳变形。
(3)在吊环承载验收合格后,再进行斜拉钢丝绳承载试验。
仿照卸料平台正式吊装后的模式,平台上加1吨的荷载,按照设计角度斜拉钢丝绳,检验是否满足受力要求。
6.3卸料平台的吊装
卸料平台经过上述验收合格后方可吊装。
吊装时,先挂好四角的吊钩,传发初次信号,但只能稍稍提升平台,待放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装。
吊钩的牵引绳应等长,保证平台在起吊过程中平稳。
吊装至预定位置后,先将平台槽钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可放松塔吊吊钩。
卸料平台安装完毕经验收合格后方可使用,要求提升一次验收一次。
卸料平台的限重牌应挂在该平台附近的明显位置。
6.4卸料平台的限制设置
卸料平台上设限重为1t的限定荷载标记牌,并根据堆放料具的类别,不得超过下列数据标明堆放料具的数量。
料具名称
规 格
密度
单位重量
单独堆放数量
木 方
50×100mm、长4.0m
0.625g/cm3
12.5Kg
80根
木 方
100×100mm、长4.0m
0.625g/cm3
25Kg
40根
多层板
1.22×2.44m、厚18mm
0.8g/cm3
35.72Kg
26张
架管
φ48×3.6mm、长3.0m
3.84Kg/m
11.52Kg
86根
架管
φ48×3.6mm、长4.0m
3.84Kg/m
15.32Kg
63根
架管
φ48×3.6mm、长1.2m
4.27Kg/m
5.124Kg
186根
架管
φ48×3.6mm、长2.4m
4.27Kg/m
10.248Kg
93根
脚手板
厚5cm、宽20~30cm、长4.0m
0.35kN/m2
35Kg
28块
7安全技术措施
7.1平台吊装过程中划出工作标志区,禁止行人进入、统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。
7.2在搭设过程中由项目部安全员、技术员进行检查,验收和签字。
吊装完毕后,经项目部验收合格后方可使用。
任何班组长和个人,未经同意不得任意变更平台的组件。
7.3严格控制平台上的荷载,不得超过上述设限要求值。
堆料荷载不得靠边、要集中堆放在平台中部。
7.4定期检查卸料平台,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全;
7.5拆卸平台时地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
拆卸时要统一指挥,上下呼应,动作协调,以防坠落。
7.6卸料平台的上部位拉结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
7.7卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物,平台外口应略高于内口;
7.8卸料平台周围必须安装固定的防护栏杆;
7.9卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
7.10进入施工现场的人员戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等。
7.11严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
7.12电焊操作人员必须是经考试合格的专业技工,施焊时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
7.13五级以上大风、大雾、大雨天气停止卸料平台的吊装及堆料作业。
要经常检查平台上有无积水、积雪等物。
若有则应随时清扫,并要采取防滑。
7.14在结构同一竖向上不允许出现两个卸料平台
型钢悬挑卸料平台计算书
悬挑卸料平台的计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
一、参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:
木脚手板,脚手板自重(kN/m2):
0.35;
栏杆、挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):
0.14;
施工人员等活荷载(kN/m2):
2.00,最大堆放材料荷载(kN):
10.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
2.50,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
3.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
2.80;
钢丝绳安全系数K:
6.00,悬挑梁与墙的节点按铰支计算;
预埋件的直径(mm):
22.00。
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:
18号槽钢槽口水平[;
次梁材料类型及型号:
10号槽钢槽口水平[;
次梁水平间距ld(m):
0.50,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):
0.20。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
5.60,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
0.40,次梁悬臂Mc(m):
0.00;
平台计算宽度(m):
2.50。
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:
本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×0.50=0.18kN/m;
(2)、型钢自重标准值:
本例采用10号槽钢槽口水平[,标准值为0.10kN/m
Q2=0.10kN/m
(3)、活荷载计算
1)施工荷载标准值:
取2.00kN/m2
Q3=2.00kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:
10.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.18+0.10)+1.4×2.00×0.50=1.73kN/m
P=1.4×10.00=14.00kN
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(规范JGJ80-91,P31)为:
经计算得出:
Mmax=(1.73×2.502/8)×(1-(0.002/2.502))2+14.00×2.50/4=10.10kN.m。
最大支座力计算公式:
经计算得出:
R=(14.00+1.73×(2.50+2×0.00))/2=9.16kN
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]=205.00N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=1.01×104/(1.05×39.70)=202.29N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=202.286N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/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/(2500.00×100.00×235.0)=0.93;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb'=0.767;
次梁槽钢的稳定性验算σ=1.01×104/(0.767×39.700)=201.75N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算σ=201.746N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/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18号槽钢槽口水平[,其截面特性为:
面积A=29.29cm2;
惯性距Ix=1369.9cm4;
转动惯量Wx=152.2cm3;
回转半径ix=6.84cm;
截面尺寸,b=70mm,h=180mm,t=10.5mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m;
Q1=0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载Q2=0.23kN/m
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.23)=0.44kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力R;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
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)
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,从左至右各支座反力:
R[1]=24.226kN;
R[2]=124.939kN;
R[3]=-93.675kN。
最大支座反力为Rmax=124.939kN;
最大弯矩Mmax=37.505kN·m;
最大挠度ν=0.215mm。
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]=205.00N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值σ=37.505×106/1.05/152200.0+2.45×105/2929.000=204.474N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值204.474N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/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=570×10.5×70.0×235/(6000.0×180.0×235.0)=0.388;
主梁槽钢的稳定性验算σ=37.505×106/(0.388×152200.00)=203.24N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=203.24N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,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);
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(2.8/(3+2.5))=0.454;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RUi=24.226/0.454=53.40kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度2000MPa,直径22mm。
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),查表得Fg=257.5KN;
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。
α=0.85;
K--钢丝绳使用安全系数。
K=6。
得到:
[Fg]=36.479KN经计算,选此型号钢丝绳能满足要求。
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=53398.886N。
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[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径D=[53398.9×4/(3.142×50.00×2)]1/2=22mm。