型钢悬挑卸料平台施工方案.docx
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型钢悬挑卸料平台施工方案
型钢悬挑卸料平台施工方案
一、工程概况
固原市六盘山林业局国有林场危旧房改造工程II标段,2#、11#商住楼建筑面积均为4896.2㎡,为地下一层,地上六层框架结构,8度抗震设防,抗震等级为一级,安全等级为二级.建设地点为固原市第一中学以东。
2011年8月9日开工,2012年11月20日竣工.由固原恒新建筑工程有限公司施工,宁夏固原六盘山监理公司监理,建设单位是固原市六盘山林业局,设计单位是银川市规划建筑设计研究院有限公司。
建筑等级为二级,地基类型为‖级.建筑物长61.80M,宽12.6M,建筑层高首层为3.95M,以上均为2.9M,建筑物总高度为18.9M。
二、型钢悬挑卸料平台材料选择
1、主梁工字钢采用16a号工字钢,次梁采用16a号工字钢。
钢材强度等级不低于Q235,其质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T700)和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。
2、预埋螺栓的直径为18mm。
4根直径13㎜的钢丝绳,固定端长3M,悬挑端3M。
三、卸料平台安装流程及要求
卸料平台加工支座完毕经过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,放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装,吊钩的四条引绳应等长,保证平台在起吊过程中的平稳。
吊装至预定位置后,先将平台工字钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可松塔吊吊钩,卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。
具体构造要求如下:
1、悬挑式卸料平台应按现行的相应规范进行设计,其结构构造应能防止左右晃动。
2、悬挑式卸料平台的搁支点与上部拉结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
3、斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设前后两道,两道中的靠近建筑一侧的一道为安全储备,另外一道应作受力计算。
4、应设置四个经过验算的吊环,吊运平台时使用卡环,不得使吊钩直接钩挂吊环,吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
5、悬挑式卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡子不得少于三个,建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,悬挑式卸料平台外口应略高于内口。
6、台面应面铺脚手板。
7、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。
8、悬挑式卸料平台吊装,需待横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
9、悬挑式卸料平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。
10、卸料平台上应显著地标明容许荷载值。
操作平台上人员和物料的总重量严禁超过设计的容许荷载,应配备专人加以监督。
四、型钢悬挑卸料平台搭设安全技术措施
1、搭设时用起重机械吊装到相应位置后,将平台与建筑物连接牢固不得滑动,将钢丝绳与平台连接平稳后方可撤出其中机械。
2、平台每天使用前必须对平台的钢丝绳,吊环辅设的脚手板等进行全面的检查,发现问题必须及时处理。
2、平台上装料不得超过荷载并限载1吨,不得超长超过平台50cm,超高堆放材料不得超过防护栏杆。
3、平台上的防护栏杆不得任意拆除。
4、起吊时必须设专人指挥,扶平稳不能碰撞平台,其他人员不得在平台上逗留。
5、放物料时必须按规格品种堆放整齐,长短分开,不得混吊,并且不得在平台上组装和清理模板。
6、不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。
7、夜间施工平台上必须保持足够的照明。
五、型钢悬挑卸料平台计算
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。
<一>参数信息:
1.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.35;
栏杆、挡板类别:
栏杆、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):
8.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
1.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
3.60;
钢丝绳安全系数K:
6.00,悬挑梁与墙的接点按固支计算;
预埋件的直径(mm):
20.00;
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:
16号工字钢槽口水平;
次梁材料类型及型号:
16号工字钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):
0.30,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):
3.00;水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
3.00
平台计算宽度(m):
3.00。
<二>次梁的验算:
次梁选择16号工字钢槽口水平,间距0.3m,其截面特性为:
面积A=25.15cm2;
惯性距Ix=934.5cm4;
转动惯量Wx=116.8cm3;
回转半径ix=6.1cm;
截面尺寸:
b=65mm,h=160mm,t=10mm。
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=0.35×0.30=0.11kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为8.00kN,转化为线荷载:
Q2=8.00/2.50/3.00×0.30=0.32kN/m;
(3)工字钢自重荷载Q3=0.16kN/m;
经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.11+0.32+0.16)=0.708kN;
经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.30×3.00=2.52kN。
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的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩M=0.708×3.002/8+2.52×3.00/4=2.69kN.m。
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;
次梁工字钢的最大应力计算值σ=2.69×103/(1.05×116.8)=21.93N/mm2;
次梁工字钢的最大应力计算值σ=21.93N/mm2小于次梁工字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=570×10×65×235/(3000×160.00×235.0)=0.772;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.693;
次梁工字钢的稳定性验算σ=2.69×103/(0.693×116.8)=33.234N/mm2;
次梁工字钢的稳定性验算σ=33.234N/mm2小于次梁工字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16号工字钢槽口水平,其截面特性为:
面积A=25.15cm2;
惯性距Ix=934.5cm4;
转动惯量Wx=116.8cm3;
回转半径ix=6.1cm;
截面尺寸:
b=65mm,h=160mm,t=10mm。
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m;
Q1=0.15kN/m;
(2)工字钢自重荷载Q2=0.16kN/m
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.16)=0.372kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.708×3.00+2.52)/2=2.322kN;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
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,得到:
R[1]=12.3kN;
R[2]=11.39kN;
最大支座反力为Rmax=12.300kN;
最大弯矩Mmax=3.188kN.m;
最大挠度V=0.400mm。
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;
主梁工字钢的最大应力计算值σ=3.19×106/1.05/116800+6.83×103/2515.000=28.731N/mm2;
主梁工字钢的最大应力计算值28.731N/mm2小于主梁工字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=570×10×65×235/(2500.0×160.0×235.0)=0.926;
由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:
可得φb=0.756;
主梁工字钢的稳定性验算σ=3.19×106/(0.756×116800.00)=36.13N/mm2;
主梁工字钢的稳定性验算σ=36.13N/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(3.6/(1+1))=0.874;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RU1=12.3/0.874=14.07kN;
<五>钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为14.07kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
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);
计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
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;
K--钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取14.071kN,α=0.82,K=6,得到:
d=14.3mm。
钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求!
<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=14070.779N。
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=[14070.8×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.9mm。
<七>操作平台安全要求:
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。