卸料平台.docx
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卸料平台
农民工培训示范基地实践教学楼BC栋
卸料平台搭设
施
工
方
案
编制单位:
福建省泉州市建筑工程有限公司
编制日期:
2008年07月
人货电梯卸料平台搭设方案
一、工程概况
本工程为农民工培训示范基地实践教学楼,我司承建B、C二栋,工程建设地点在龙岩技师学院院内,为九层钢筋混凝土框架结构,总高度为40.7m,建筑总占地面积1546.6㎡,其中B栋829.4㎡,C栋717.2㎡,建筑总面积14167.8㎡其中B栋7588.4㎡,C栋6579.4㎡,建筑工程等级二级,抗震设防烈度六度,耐火等级二级,主体结构合理使用年限为五十年。
本项目由龙岩技师学院投资建设,由龙岩市建筑设计研究院设计,龙岩市易成工程监理咨询有限公司监理,由泉州市建筑工程有限公司承建。
人货梯选用SC100/100的型号。
二、设计依据及适用范围
1、本方案设计依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130),《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99),并参考《建筑施工脚手架实用手册》。
2、本方案卸料平台的搭设高度按45米以内进行验算,施工总荷载不得大于5KN。
三、技术要求
1、本方案卸料平台架采用双排式钢管脚手架。
2、卸料平台基础地面承载力应达到60KN/㎡,并在其上浇注200mm厚的C15混凝土垫层。
必须进行夯实,且将混凝土标号提高到C30,并在其中配筋。
3、卸料平台对应的每层楼面处必须设置连墙件,连墙杆预埋插管埋深不得小于250mm。
4、卸料平台卸料层应满铺木脚手板,脚手板应与架体绑扎牢固,且靠近升降机侧应高于靠近建筑物侧20~30mm。
5、卸料平台在架体两侧及正面外侧两立杆之间应按标准设置扶手、中栏杆及挡脚扳。
6、除满足以上要求外,卸料平台架还应符合国家现行有关标准的规定。
四、搭设材料要求
1、卸料平台架、连墙杆、卸荷拉杆及预埋管均应采用Φ48×3.5mm的钢管,并应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》中规定的3号普通钢管,其质量应符合国家标准《碳结构钢》(GB/T700)中Q235—A级钢的规定。
2、卸料平台架应采用可铸铁制作的扣件,其材质应符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。
3、卸料平台架木脚手板应符合JGJ130中的材质要求。
五、施工要求
1、搭设要求
(1)、相邻立杆的支接扣件不得在同一高度内,其在高度方向上错开的距离不得小于500mm,对接扣件开启应朝内,当平台架搭至连接件的构造点时,应及时作连墙拉结,除立杆外,其余杆件应采用整根钢管搭设,严禁对接使用。
(2)、纵向水平杆应设置在立杆内侧,横向水平杆在内墙头距离墙面为50mm。
(3)、纵向扫地杆应固定在距底座止方200mm的立杆上,横向扫地杆应固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
(4)、连墙杆应设置于平台架沿建筑物侧立杆竖直距离主节点不大于200mm处。
加墙杆应水平设置,或稍向下斜,要求倾斜角度不得大于100。
(5)、之字型横向斜撑的旋转扣件距离主节点不大于100mm。
(6)、扣件规格必须与钢管外径相符。
螺栓拧紧力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
各杆件端头伸出扣件盖边缘的长度为100mm。
(8)、挡脚板应铺设在立柱内。
2、拆除要求
(1)、拆除作业必须按先搭后拆原则由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业。
(2)、当拆除至下部最后一根立杆高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。
(3)、拆除时,各构配件通过人工传递或设置运输至地面,严禁将构配件抛至地面。
六、施工程序
1、施工前的准备
(1)、卸料平台搭设及拆除前应先对人员进行安全技术交底。
(2)、应对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,严禁使用不合格产品。
2、地基与基础
(1)应按本方案要求做好卸料平台困基础混凝土垫层,并做好排水措施,防止积水。
(2)按照卸料平台架设计的立杆纵向距、横向距进行放线、定位。
(3)放置垫板,外吊篮式井字架每块规格为4.1m×0.2m×0.05m。
(4)将底座准确地安放在定位线上。
3、卸料平台架的搭设
(1)、架体搭设顺序如下:
立杆——纵向扫地杆——横向扫地杆——第一步纵向水平杆——第一步横向水平杆——第二步纵向水平杆——连墙杆(每楼层设置一组)——第三步纵向水平杆——依以上顺序直至搭设至施工需要高度。
(2)、脚手板的铺设
在卸料平台架每层沿纵向铺设脚手板,用镀锌钢丝脚手板与平台架体绑扎牢固。
(3)、挡脚板及防护网的铺设
在平台架卸料层两侧面及防护门间的空档处设置挡脚板和防护网,并与平台架体绑扎牢固。
(4)、防护门的安装
将防护门安装在靠近井字架侧的立柱上。
4、卸料平台架的拆除
(1)、拆除平台架应全面检查架体的扣件连接,连墙件等是否符合构造要求,并对施工人员进行安全技术交底。
(2)、清除架体上的杂物及地面的障碍物。
(3)、按本方案拆除平台架,在拆除作业中应严格遵循拆除要求的中的规定。
七、防护门的使用
只有当吊篮到达卸料层时,卸料人员才能打开防护门,进行卸料工作,卸料完成后,卸料人员应及时关闭防护门,扣件防护门销后,方可启动井字架。
八、卸料平台搭设详图:
底座安装详图:
卸料平台搭设图:
标准层材料选用表
序号
名称
数量
单位
材料
规格
1
纵向扫地杆
2
根
Q235-A
48×3.5×4100
2
立杆
8
根/6米
Q235-A
48×3.5×6000
3
纵向斜撑
8
根
Q235-A
48×3.5×3100
4
纵向水平杆
4
根/层
Q235-A
48×3.5×4100
5
正面挡脚板
1
块/层
5cm厚松木板
1000×200×50
6
防护门
2
副/层
焊接件
7
水平斜杆
2
根/9米
Q235-A
48×3.5×1850
8
正面中栏杆
1
根/层
Q235-A
48×3.5×1000
9
正面扶手
1
根/层
Q235-A
48×3.5×1000
10
底座
8
件
焊接件
11
垫板
2
块
5cm厚松木板
4100×200×50
12
横向扫地杆
4
根
Q235-A
48×3.5×1260
13
横向水平杆
12
根/层
Q235-A
48×3.5×1260
14
侧面挡脚板
2
块/层
5cm厚松木板
1200×200×50
15
侧面中栏杆
2
根/层
Q235-A
48×3.5×1260
16
侧面扶手
2
根/层
Q235-A
48×3.5×1260
17
短斜撑
2
根/层
Q235-A
48×3.5×1500
18
连墙杆预埋插管
4
根
Q235-A
48×3.5×500
19
长斜撑
2
根
Q235-A
48×3.5×2100
20
卸荷拉杆
2
根/9米
Q235-A
48×3.5×3000
21
卸荷拉杆预埋插管
2
根/9米
Q235-A
500+B(梁宽)
22
连墙杆
4
根/层
Q235-A
48×3.5×1000
连墙杆安装详图:
井字架卸料平台架计算书
井字架卸料平台架体总体分析:
根据规范要求,当采用木脚手板时,脚手板应铺设在横向水平杆的止方,而横向水平杆应设置在纵向水平杆的上方,施工荷载由纵向水平杆通过操件传给立杆。
这样,横向不平杆按受均布荷载的简支梁计算,验算弯曲正应力和挠度;纵向水平杆按受集中荷载作用连续梁计算,应验算弯曲正应力、挠度和扣件抗滑承载力;卸料平台架的整体稳定计算可以简化为立杆单杆稳定性计算,立杆步距、横距和连墙件的竖向距离对承载力影响大;为进一步简化计算,忽略扣件偏心传力、施工荷载偏心作用对立杆产生的弯矩。
一、基本荷载及材料数量
1、材料数量(建筑物总高度按42米进行验算)
立杆:
总共(30÷6×8)根,共45米。
纵向水平杆(每层):
4.1米×4根
横向水平杆(每层):
1.26×12根
扶手(每层):
1.26米×4根+1米×2根除第一层外
连墙杆(每层):
1米×2根除第一层外
侧向斜撑(每层):
2.1米×2根+1.5×2根
水平斜杆:
(每9米):
1.85米×2根
扫地杆:
2米×2根+1.26×4根
竹芭(挡脚板)(每层):
3片除第一层外
直角扣件(每层):
(18×2+16)=52个
每9米):
直角扣件另加4个
旋转扣件(每层):
4个
每9米):
2个
对接扣件:
共30÷6×8=40个
2、荷载
2.1自第二层起每层荷载
脚手板的重量(Gk):
Gk=0.35N/㎡
施工荷载(Qk):
Qk=3KN/㎡
安全门重量:
Q门=300N/副
钢管(含纵、横水平杆、扶手、侧向斜撑)重量(G钢):
G钢=钢管总长×Gc=(4.1×4+1.26×12+1.26×4+1×2+2.1×2+1.5×2)×38.4=1757.184N
式中:
GG-钢管每米自重GG=38.4N/m
竹芭及安全网重量(G竹):
G竹=45×3=135N
扣件重量
直角扣件G直1:
52×13.2N=686.4N
直角扣件G直2(每9米4个):
4×13.2N=52.8N
旋转扣件(每9米)G旋2:
2×14.6N=29.2N
旋转扣件(每9层)G旋1:
4×14.6N=58.4N
对接扣件(总重)(30÷6×8)×18.4=736N
2.2、每一层荷载
钢管(含纵、横向水平杆、斜撑、扫地杆)重量(G钢):
G钢=(4.1×4+1.26×8+2.1×2+1.5×2)×38.4=1293.312N
二、计算
1、横向水平杆计算
按受均布荷载的简支梁计算:
1.1、计算简图
1.2、横向水平杆上所受线载荷
施工均布荷载标准值Qk=3.0KN/㎡,每层限载10KN,Gk=3.0KN/㎡
每层所受荷载标准值Pk=3.0×1.26×3.8=14.364KN>10KN
所以计算时应用Qk=10÷(1.26×3.8)=2.1KN/㎡
Mmax=ql2/8×(1-4×a2/l2)
Q=1.2(GkC+qk)+1.4KqQkC=1.2×(350×0.468+38.4)+1.4×1.2×2100×0.468=1893.744N/m
所以Mmax=ql2/8×(1-4×a2/l2)=1893.744×0.92/8×(1-4×0.152/0.92)=170.44N·m
1.4、横向水平杆刚度验算
fmax=ql4/384EI×(5-24×a2/l2)
=1893.744×0.94/384EI×(5-24×0.152/0.92)
=0.52mm所以刚度满足要求。
2、纵向水平杆验算
2.1、计算简图
纵向水平杆按三跨连续梁计算,其受力简图如下:
]2.2、纵向水平杆强度验算
F=0.5ql(1+a2/l2)=0.5×1893.744×0.9×(1+0.15/0.9)2=1160N
M=0.175FL=0.175×1160×1.5=304.5N/mm2
式中:
L-柱距
σ=M/Wn=304.5×1000/5078=60N/mm2<205/mm2
所以纵向水平杆强度满足要求。
2.3、纵向水平杆刚度计算
f=1.146FL3/100EI=1.146×1160×15003/100×2.06×103×130800
=1.67mm<[υ]=1500÷150=10mm
所以纵向水平杆钢度满足要求。
3、架体稳定性计算
由于本卸料平台最大步距为2m,且所有立杆的步距和连墙件间距相同。
架子稳定性根据杆件受力传递方向可以化为立杆强度计算,主要计算部位为脚手架的首步架,且按轴心受压计算立杆的稳定性。
3.1、受力分析
图中:
N支-立杆所受支承反力
N连1-连墙件所受架体方向的水平支承反力
New1-风载产生的压力
G总-平台架总重
G总=(G挂+G竹+G直+G旋+GkM)×(H/3)+G+G接+G旋2+G直2+G水平斜杆
式中:
H-搭设高度
M-平台面积
G-作业层施工荷载G=10000N
G总=307.2+(1757.184+135+686.4+58.4+350×1.26×4.1)×(H/3)+10000+(8H/6)×18.4+(H/9)×(29.2+52.8+142.08)
=307.2H+1481.69H+10000+24.53H+24.9H
=1838.32H+10000N
3.2、计算立杆支承反力(N支)
N支=G总
单根立杆支承反力P支
P支=N支÷8=(1838.32H+10000N)÷8=230H+1250(N)
故卸料平台架设构配件自重对外立杆产生的轴向力
NGK1+NGK2=230H+0.25×1510×4×(H/3)=280H
式中:
150×4×(H/3)N为所有防护门的重量。
施工荷载标准值产生的轴向力∑NQK=1250N
3.3不组合风荷载时立杆稳定性计算
N=1.2(NGK1+NGK2)+1.4∑NQK
=1.2×280H+1.4×1250
=336H+1750
σ=N/ψA=336H+1750/0.199×4.89×10-4
=345.28×104H+0.1798×107N/㎡≤2.05×108N/m2
当H≤58m时,代入上式可以满足。
3.4、组合风荷载时的立杆稳定性计算
N=1.2(NGK1+NGK2)+0.85×1.4∑NQK
=1.2×280H+0.85×1.4×1250
=336H+1750N
Mw=(0.85×1.4ωkah2)÷10
=(0.85×1.4×277.2×1.52)÷10
=197.92N·m
式中:
Mw-风荷载标准值产生的弯矩
la-风荷载标准值
ωk-风荷载标准值
ωk=0.7цzцsω0=0.7×2.64×0.2×0.75=0.2772
查《建筑施工脚手架实用手册》得:
цz=2.64(H=150m)
цs=1.2ξ(1+η)=1.2×0.084×(1+1)=0.2
ω0=0.75KN/㎡适用于除平潭等海域地区以外全省范围
所以σ=336H+1750/0.199×4.89×10-4+197.92/5.078
=345.28×104+1798.4×104+38.98
=345.28×104+0.1798×108N/㎡
当H≤50m时,上式≤2.05×108N/m2
综上所述,本卸料平台不搭设卸荷拉杆时,当H≤50m,本卸料平台架的立杆稳定性能满足要求。
3.5、对接扣件的抗滑力验算
根据福建省建筑施工参考图册编号:
(SGTC闽-01-2003)《施工电梯、井字架卸料平台及防护门搭设》中第3.3.3条内容:
由于对接扣件仅用于立杆、其仅沿轴向受挤压力,因此不会滑脱,故不必验算抗滑力。
4、连墙件验算
由于连墙件节点长度应满足≤500mm,取最长长度500mm,
1÷D=500÷48=10.4<15,故可不验算其稳定性。
4.1、连墙件受力分析
连墙件受力图如下图所示(水平面)
4.2、连墙件的强度验算(取最大层高进行验算)
N1=New2sin450+(N1w+N0)cos450
式中:
New2-侧向风荷载在单根连墙杆上产生的压力
New2=0.5×1.4×277.2×1.2×(5.6÷2)=651.97N
N1w-正面风荷载在单根连墙杆上产生的压力
N1w=0.25×1.4×277.2×(5.6÷2)×4=1086.624N
N0-连墙件的约束脚手架外平面变形产生的轴向力
N0=5000N
N卸cosα-卸荷拉杆在水平方向上对连墙杆产生的轴向压力
所以N1=651.97sin450+(1086.624+5000+0.5×2777.8)cos450
=6729.11N
λ=lH/I=500÷15.8=32查表得φ=0.912
σ=N1/ψA
=6729.11/0.912×4.89×102
=15.09N/mm2<[σ]=205N/mm2
所以连墙件的强度满足要求。
4.3、连墙杆扣件的抗滑力验算
N1=6729.11<Rc=8000N
式中:
Rc—抗滑扣件承载力设计值Rc=8000N
故连墙件满足设计要求
4.4连墙件预埋插管抗剪力验算
τ=N1/A≤[τ]
式中:
N1-连墙件轴向力
τ=N1/A=7239.82÷489=14.8N/mm2<[τ]=110N/mm2
所以连墙件预埋插管抗剪力符合要求
5、卸荷拉杆预埋插管的抗剪力验算
τ=N1/A≤[τ]
式中:
N-卸荷拉杆竖直方向分力
N=N卸cosα=8000×2.5÷2.7=7407.41N
τ=7407.41÷489=15.15N/mm2<[τ]=110N/mm2
故卸荷拉预埋插管抗剪强度满足要求。
6、地基承载力计算
脚手架立杆基础为不小于C15的混凝土基础,在支座下设厚度不小于50mm的木垫层。
要求:
P=N/A≤f
式中:
A—基础底面积A=1.26×4.2=5.292㎡
N—脚手架立杆传至基础顶面的轴心力
N=(336×40+1750)×8=121520N
f—地基承载力设计值f=fkf混凝土基础k=1
fk:
地基承载力标准值fk=60KN/㎡
故基础强度满足设计要求。
综上所述,在架体两侧每隔9米搭设一对卸荷拉杆,当卸料平台架搭设高度不超过45米时,架体各项性能及使用性能均能满足设计要求,架体各项性能及使用性能均能满足设计要求,又由于验算立杆稳定性时未计算连墙件的拉力,可将其看作安全系数的组成部分,故卸料平台架体的整体安全系数较高。
参考资料:
《建筑施工安全设施计算书编制范例》主编:
武树春
《施工电梯、井字架卸料平台及防护门搭设》福建省建筑施工参考图册编号:
(SGTC闽-01-2003)