卸料平台方案.docx

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卸料平台方案

清政园小区

脚

手

架

专

项

施

工

方

案

编制单位：

湖南省沙田建筑工程有限公司

编制时间：

二零一一年三月

一、工程概况

本工程由湖南枫雅房地产开发有限公司筹建；该工程由湖南大学设计研究院设计，湖南众鑫工程咨询监理有限公司监理；湖南省沙田建筑工程有限责任公司承建；建设工程安全由长沙市安全监察站监督。

清政园小区工程位于长沙市天心区万芙路与新韶路交汇处，总面积为50299.02m2。

本项目共6栋住宅，其中2#、3#栋为商住楼，属一类高层。

1#、4#、5#、6#栋为一类高层住宅。

2#、3#栋为2+16层住宅，底部沿万芙路设置了2层商业门面，门面层高4.2米，上部住宅层高2.8米，建筑高度为56.64m；1#、4#、5#、6#栋为20层纯住宅，每层层高为2.8米建筑高度为57.74m。

高层住宅楼为剪力墙结构。

二、简介

工具式卸料平台在1#、2#、3#栋每层设2个，在4#、5#、6#栋每层设置1个，采取分层翻转。

卸料平台主龙骨采用16#槽钢，次龙骨采用16#槽钢，平台长6m，宽3m。

主龙骨长6m，次梁间距1m，主龙骨与次龙骨双面焊接，平台两侧各设置3个吊环，吊环采用Q235Φ20圆钢制作，其中2个吊环做钢丝绳拉接用，一个用于吊装。

卸料平台钢筋网加满铺脚手板，并用10#铁丝绑扎牢固，周边1.5m高防护，并挂密目网，底部做200高挡脚板。

卸料平台内外侧悬挂限重牌，安装过程中安全员随时跟踪，安装完毕后，由项目总工组织监理，甲方进行验收。

验收合格后，再投入使用。

三、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：

竹夹板，脚手板自重（kN/m2）：

0.35；

栏杆、挡板类别：

竹笆片脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重（kN/m）：

0.15；

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）：

1.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

2.30；

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：

9.00，悬挑梁与墙的节点按铰支计算；

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：

16a号槽钢槽口水平[；

次梁材料类型及型号：

16a号槽钢槽口水平[；

次梁水平间距ld（m）：

1.00，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.20。

4.卸料平台参数

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

4.00，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

3.50,次梁悬臂Mc（m）：

0.00；

平台计算宽度（m）：

3.00。

（二）、次梁的验算:

次梁选择16a号槽钢槽口水平[，间距1m，其截面特性为：

面积A=21.95cm2；

惯性距Ix=866.2cm4；

转动惯量Wx=108.3cm3；

回转半径ix=6.28cm；

截面尺寸：

b=63mm,h=160mm,t=10mm。

1.荷载计算

（1）、脚手板的自重标准值：

本例采用竹夹板，标准值为0.35kN/m2；

Q1=0.35×1.00=0.35kN/m；

（2）、型钢自重标准值：

本例采用16a号槽钢槽口水平[，标准值为0.17kN/m

Q2=0.17kN/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×（0.35+0.17）+1.4×2.00×1.00=3.42kN/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：

Mmax=ql2/8（1-m2/l2）2+pl/4

经计算得出:

Mmax=（3.42×3.002/8）×（1-（0.002/3.002））2+14.00×3.00/4=14.35kN·m。

最大支座力计算公式:

R=[P+q（l+2m）]/2

经计算得出:

R=（14.00+3.42×（3.00+2×0.00））/2=12.13kN

3.抗弯强度验算

次梁应力：

σ=M/γxWx≤[f]

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=1.44×104/（1.05×108.30）=126.20N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=126.197N/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

σ=M/φbWx≤[f]

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=（570tb/lh）×（235/fy）经过计算得到φb=570×10.00×63.00×235/（3000.00×160.00×235.0）=0.75；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

φb'=1.07-0.282/φb≤1.0

得到φb'=0.693；

次梁槽钢的稳定性验算σ=1.44×104/（0.693×108.300）=191.19N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=191.191N/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:

根据实际情况考虑，按照内外侧钢丝绳同时受力计算。

在计算时，对于外侧钢丝绳，由于变形较大，导致卸料平台的边形也较大，所以，按照钢丝绳和卸料平台协调变形的渐近法进行计算；对于内侧钢丝绳，由于变形较小，按照支点法进行计算。

主梁选择16a号槽钢槽口水平[，其截面特性为：

面积A=21.95cm2；

惯性距Ix=866.2cm4；

转动惯量Wx=108.3cm3；

回转半径ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63mm,h=160mm,t=10mm；

1.荷载验算

（1）栏杆与挡脚手板自重标准值：

本例采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m；

Q1=0.15kN/m；

（2）槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.15+0.17）=0.38kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力R；

2.内力验算

先将外侧钢丝绳与型钢的作用点看做支点，通过连续梁求出该点的支座反力。

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）

当把钢丝绳看作支座时，该支座没有位移，此时钢丝绳受力最大，为R[1]=7.723kN，如果将钢丝绳的支座反力看作一个反向作用在型钢上的集中力Tmax，Tmax＝R[1]，在这个集中力作用下，该点没有位移。

实际情况下，钢丝绳作为柔性构件，将会使型钢产生变形，该点位移为β0,β0=Tmax×（a2+b2）1/2/E×A=1.13>0，与实际不符。

a为钢丝绳竖向距离，b为外侧钢丝绳水平距离。

下面将通过叠代循环求出钢丝绳的实际受力与实际变形。

通过反复循环，直到型钢的变形αi与细分力Ti作用下产生的变形相同βi，则此时的力Ti即为钢丝绳实际作用在型钢上的力。

令反向力T1=Tmax×0.5，求出型钢变形α1＝0.141mm，钢丝绳使型钢变形β1＝T1×（a2+b2）1/2/E×A＝0.057mm，α1>β1，继续循环。

令反向力T9=Tmax×0.713，求出型钢变形α9＝0.081mm，钢丝绳使型钢变形β9＝T9×（a2+b2）1/2/E×A＝0.081mm，α9＝β9。

此时的力与变形平衡，T9＝5.506kN即为钢丝绳实际作用在型钢上的支座反力。

将T9带入连续梁求出型钢实际受力。

如图所示：

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）

悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）

从左至右各支座反力：

R[3]=24.064kN；

R[4]=-4.896kN；

R[5]=0.876kN；

最大弯矩Mmax=9.071kN·m；

3.抗弯强度验算

σ=M/（γxWx）+N/A≤[f]

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=9.071×106/1.05/108300.0+6.64×103/2195.000=82.794N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值82.794N/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

σ=M/（φbWx）≤[f]

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=（570tb/lh）×（235/fy）

φb=570×10.0×63.0×235/（3800.0×160.0×235.0）=0.591；

主梁槽钢的稳定性验算σ=9.071×106/（0.591×108300.00）=141.81N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=141.81N/mm2小于[f]=205.00,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/（2.3+1.5））=0.593；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RUi=5.506/0.593=9.28kN；

（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1550MPa，直径18.5mm。

[Fg]=aFg/K

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＝199.5KN；

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＝9。

得到：

[Fg]=18.842KN>Ru＝9.282KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

（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=9281.855N。

拉环强度计算公式为：

σ=N/A≤[f]

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=[9281.9×4/（3.142×50.00×2）]1/2=10.9mm。

实际拉环选用直径D=12mm的HPB235的钢筋制作即可。

五、卸料平台的限载设置

卸料平台上设限重为1t的限定荷载标识牌，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

60X80mm,长3m

0.625g/cm3

9kg

110根

竹胶板

1.22X2.44m，厚12mm

1g/cm3

35.72kg

28张

木胶板

0.915X1.83m，厚18mm

0.8g/cm3

24.1kg

41张

钢管

φ48*3.5，长3m

3.84kg/m

11.52kg

86根

钢管

φ48*3.5，长4m

3.84kg/m

15.36kg

65根

钢管

φ48*3.5，长6m

3.84kg/m

23.04kg

43根

六、安全技术措施

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，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

3.卸料平台左右两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，经过检验后才能松卸起重吊钩；

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.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。