悬挑式卸料平台施工方案.docx
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悬挑式卸料平台施工方案
悬挑式卸料平台施工方案
一、工程概况
誉东方(东江学府)项目工程位于河源市东源县仙塘镇东方红村。
本工程为框架剪力墙结构,工程建筑耐火等级为二级,建筑设计使用年限为50年。
本工程有8栋塔楼,一个商业裙楼,一层地下室,塔楼由1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#楼组成,均为18+1层(顶层复式)。
总建筑面积79920.93㎡,其中地下车库建筑面积8523.96㎡。
本工程建筑总高度62.9m,±0.000相当于黄海绝对高程51.4m,女儿墙顶标高59.500m。
商业屋面标高7.500m,塔楼层高2.9m。
本工程场地开阔,场地周边除西南及西北侧有少量建筑物外,其他位置周边都无建筑物和管线通过。
建设单位:
河源市锦生房地产有限公司
设计单位:
深圳市国际印象建筑设计有限公司
监理单位:
东莞市东远建设工程监理有限公司
施工单位:
浙江昆仑建设集团股份有限公司
二、编制依据
《建筑施工高出作业安全技术规范》JGJ80-91
《钢结构设计规范》GB50017
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99
三、施工准备与材料选择及搭设方法
1、搭设位置:
1号楼,1A-4~~1A-6交1A-J处;2号楼,2-1~~2-3交2-G处;3号楼,3-1~~3-3交3-E处;4号楼,4-H~~4-G交4-11处;5号楼,5-H~~5-G交5-11处;6号楼,6-8~~6-11交6-A处;7号楼,7-15~~7-17交7-A处;8号楼,8A-E~~8A-C交8-9处
2、在楼面结构层悬挑式卸料平台部位预埋ф25mm钢筋环,钢筋环间距为2..2m。
每根工字钢埋2个钢筋悬挑式卸料平台挑梁主梁采用16号工字钢,工字钢长度为6米,挑出长度为3.5米。
共预埋钢筋环4个。
在预埋的钢筋环内穿入一根16号工字钢,水平挑出,挑出长度为3.5m。
工字钢端部焊Ф48长200mm钢管头,围护立杆连结工字钢端部所焊钢管上,次梁采用12.6号槽钢,第一根距外架外排杆0.2米,其他槽钢间距0.5米,在槽钢上水平铺满钢板与槽钢连成一体,钢板采用焊接方式与槽钢相连,考虑到卸料平台使用时的安全问题,在平台四周安全围护栏下部安装200mm高木挡脚板,以防止小型材料坠落伤人。
斜拉采用直径21.5mm钢丝绳,斜拉于上2层处钢筋预埋件上。
3、考虑到本工程每层都要使用卸料平台,故在平台搭设时就按活动平台搭设,在下层使用完毕后,平台用塔吊整体吊装至上一层,在每层砼浇筑前都把挑粱拉环按位置预埋好,在吊装前先把平台上钢架板和维护护栏全部拆除以减轻重量,避免架板和栏杆掉落,为了安全在平台吊装时必须有管理人员指挥,架子工配合,提前把平台四角绑上绳子,起吊时配合人员拉紧绳子避免平台在空中旋转,等挑粱根部接近预埋钢筋环时,配合人员扶正架子穿入预埋钢筋环,就好位后,再把斜拉钢丝绳拉紧固定好,钢丝绳的固定必须用U型卡固定,每个钢丝绳头不少于3个U型卡
悬挑钢梁简图:
长度单位(mm)
四、型钢悬挑卸料平台计算书
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
脚手板类别:
冲压钢脚手板,脚手板自重(kN/m2):
0.30;
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):
1.50,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.90;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
3.00;
钢丝绳安全系数K:
10.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
预埋件的直径(mm):
25.00。
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;
次梁材料类型及型号:
12.6号槽钢槽口水平;
次梁水平间距(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):
3.50(计算次梁荷载时取前端2.25m承受荷载部分),水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
2.50;
平台计算宽度(m):
3.00。
二)、次梁的验算:
次梁选择12.6号槽钢槽口水平,间距0.5m,其截面特性为:
面积A=15.69cm2;
惯性距Ix=391.466cm4;
转动惯量Wx=62.137cm3;
回转半径ix=4.953cm;
截面尺寸:
b=53mm,h=126mm,t=5.5mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:
本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30kN/m2;
Q1=0.30×0.50=0.15kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:
Q2=10.00/2.25/3.00×0.50=0.74kN/m;
(3)槽钢自重荷载Q3=0.12kN/m;
经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.15+0.74+0.12)=1.21kN;
经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.50×3.00=4.20kN。
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=1.21×3.002/8+4.20×3.00/4=4.29kN.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;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=4.29×103/(1.05×62.14)=65.75N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=65.75N/mm2小于次梁槽钢的强度设计值[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=0.72;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.678;
次梁槽钢的稳定性验算σ=4.16×103/(0.678×62.137)=98.73N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=98.729N/mm2小于次梁槽钢的强度设计值[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,其截面特性为:
面积A=26.1cm2;
惯性距Ix=1130cm4;
截面抵抗矩Wx=141cm3;
回转半径ix=6.58cm;
截面尺寸,b=88mm,h=160mm,t=6mm;
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=0.20kN/m
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.41kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(1.21×3.00+4.20)/2=3.92kN;
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,得到:
R[1]=14.924kN;
R[2]=14.071kN;
最大支座反力为Rmax=14.924kN;
最大弯矩Mmax=10.310kN.m;
最大挠度V=5.302mm。
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=1.03×107/1.05/141000.0+1.69×104/2610.000=76.120N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值76.120N/mm2小于主梁槽钢的强度设计值[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,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:
φb=1.176
由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:
可得φb=0.830;
主梁槽钢的稳定性验算σ=1.03×107/(0.830×141000.00)=88.08N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=88.08N/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/(1.9+1.5))=0.862;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RU1=14.924/0.862=17.313kN;
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17.313kN;
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);
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17.313kN,α=0.82,K=10,得到:
Fg=211.13KN
查施工手册知:
21.5mm钢丝绳破断拉力总和Fg=245.50KN
则钢丝绳选用21.5mm6×37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=17313N。
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=[17313×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.4mm。
所以本方案采用25mm圆钢预埋,满足要求!
综上所述,卸料平台设计荷载为10KN,使用过程中载重不得超过8KN,以便有较大的安全系数
五、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卡扣拉牢,钢丝绳同结构锁定环必须成套箍,套箍上的卡头处不得少于3个绳卡,且间距为160㎜,安全绳卡安装在距最后一个绳卡500mm,尾部余长不得少于200mm。
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,安装完成后,必须经过项目部安全人员检查,合格后方可使用;
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,人员不得超过2人,且要系好安全带,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,并配专人监督。
附图: