悬挑式物料平台专项施工方案文档格式.doc
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中交地产青岛城阳夏庄项目经理部
中交一航局第二工程有限公司
中交地产青岛城阳夏庄项目工程
悬挑式卸料平台
专项施工方案
2013年07月05日编制
悬挑式卸料平台施工方案
一、工程概况
中交地产二期工程的主要结构形式为剪力墙结构体系,单体最高层为14层,最低21层。
设计年限:
50年;
抗震烈度:
六度;
建筑耐火等级:
地下一级,地上二级;
防水等级:
屋面防水等级为II级,地下室防水等级为一级,结构形式:
剪力墙结构,框架结构,基础形式为筏基。
二、悬挑物料平台设置说明
1.悬挑物料平台设置位置
根据本工程的平面布置及塔吊的安装位置和吊臂的摆幅,结合施工场地的实际情况,卸料平台的搭设位置,每层设置两处。
说明:
根据料台宽度原结构洞口尺寸不满足要求的,提前在剪力墙根部预留洞口。
2、悬挑物料平台尺寸与材料
本工程卸料平台采用槽钢或工字钢悬挑搭设,悬挑主梁采用2条[16a槽钢或16I,次梁采用[16a槽钢,间距1.2米,次梁与主梁焊接;
平台护栏用钢管焊接,1.5米高。
平台悬挑长度4.2米,宽2.2米,主梁锚入楼面1.8米。
整个平台与护栏焊接成整体,使用时采用塔吊吊装。
与埋设于楼面的Φ16钢筋环与结构连结;
每条悬挑梁前端采用φ15的钢丝绳进行吊拉卸荷,吊拉点设置2处。
三、悬挑物料平台参数
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:
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):
1.20,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):
1.60,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
2.50;
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;
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):
1.20,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):
1.70。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
4.20,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
1.80,
平台计算宽度(m):
2.20。
四、悬挑物料平台验算
1、次梁的验算
次梁选择16a号槽钢槽口水平[,间距1.2m,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。
1.1、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×
1.20=0.42kN/m;
(2)型钢自重标准值:
本过程采用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1.20kN/m2
Q3=1.20kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:
8.00kN
荷载组合
Q=1.2×
(0.42+0.17)+1.4×
1.20×
1.20=2.72kN/m
P=1.4×
8.00=11.20kN
1.2、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=(2.72×
2.202/8)×
(1-(0.002/2.202))2+11.20×
2.20/4=7.81kN·
m。
最大支座力计算公式:
R=[P+q(l+2m)]/2
R=(11.20+2.72×
(2.20+2×
0.00))/2=8.59kN
1.3、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=7.81×
103/(1.05×
108.30)=68.66N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=68.656N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
1.4、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/(2200.00×
160.00×
235.0)=1.02;
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'
=0.794;
次梁槽钢的稳定性验算σ=7.81×
103/(0.794×
108.300)=90.84N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=90.84N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2、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16a号槽钢槽口水平[,其截面特性为:
截面尺寸,b=63mm,h=160mm,t=10mm;
2.1、荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m;
Q1=0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m
静荷载设计值q=1.2×
(Q1+Q2)=1.2×
(0.14+0.17)=0.37kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力R;
2.2、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)
从左至右各支座反力:
R[1]=8.342kN;
R[2]=7.835kN;
R[3]=-2.147kN。
最大支座反力为Rmax=7.835kN;
最大弯矩Mmax=6.996kN·
m;
最大挠度ν=0.045mm。
2.3、抗弯强度验算
σ=M/(γxWx)+N/A≤[f]
[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=6.996×
106/1.05/108300.0+1.15×
104/2195.000=66.753N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值66.753N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
2.4、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)×
φb=570×
10.0×
63.0×
235/(4100.0×
160.0×
235.0)=0.547;
主梁槽钢的稳定性验算σ=6.996×
106/(0.547×
108300.00)=118.01N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=118.01N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!
3、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/(2.5+1.6))=0.564;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RUi=8.342/0.564=14.79kN;
4、钢丝拉绳的强度验算
选择6×
37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径15mm。
[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=132kN;
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=0.82;
K--钢丝绳使用安全系数。
K=6。
得到:
[Fg]=18.04kN>
Ru=14.792kN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
5、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=14792.