塔吊钢平台专项方案.docx
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塔吊钢平台专项方案
悬挑钢制卸料平台安全专项施工方案
第一章工程概况
工程名称:
宣城新港银河湾D-5地块24#~29#楼
建设单位:
宣城新港房地产开发有限公司
监理单位:
安徽海星工程咨询有限公司
施工单位:
中建七局第二建筑有限公司
外架搭设单位:
合肥远大建筑劳务有限公司
本工程为宣城新港银河湾D-5地块24#~29#楼,位于安徽省宣城主城区西部,位于主干道
日新西路和景林路交叉口地段,东侧茶场路位紧邻城市景观带的景观路。
工程概况如下:
项目
结构
形式
地上
层数
地下层数
建筑
高度
(M)
室内外高差
(M)
层高(m)
总建筑面积(m2)
地上建筑面积(m2)
地下建筑面积(m2)
备
注
24#、25#楼
框架结构
5
17.75(大檐口、楼梯罩20.4)
0.6M
2.9
7916.82
26#楼
框架结构
3
1
11.6(楼梯罩12.23)
0.6M
3.6、3.3
1983.38
1837.48
146.32
27#、28#楼
框架结构
6
20.65(大檐口、楼梯罩23.3)
0.6M
2.9
4750.92
29#楼
框架结构
5
15.25(大檐口、楼梯罩18.65)
0.6M
3.9、2.9
2000.13
第二章编制依据
2.1、编制方案执行的规范:
2.1.1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2.1.2、《建筑结构设计规范大全》
2.1.3、《简明施工计算手册》
2.1.4、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》(JGJ196-2010)
2.1.5、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2016)
2.2、使用材料执行的标准
2.2.2、《直缝电焊钢管》(GB/T13793)标准
2.2.2、《碳素结构钢》(GB/700)标准
2.3、外架质量执行标准
2.3.1、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
2.3.2、《建筑结构力学》
2.4、验算依据
PKPM施工安全设计计算软件
2.5、安徽省及地方的相关规定
第三章钢平台安装和拆除方法
3.1钢平台的组成
根据该工程结构施工需要,结构施工在模板拆除后主要用塔吊吊装至上层楼面,现采用悬挑式钢平台作为材料转料平台吊装材料使用,该料台设计总长度6m,宽度为1.9m,外挑长度为4m,伸入结构长度为2m,故以长度4m进行计算,作为选用槽钢依据。
料台材料选用:
主梁为16a#槽钢,次梁为14#槽钢。
主梁主要采用在平台的外围四根(其中2根6m,2根1.9m)。
次梁为14#槽钢,纵横向在平台中间部位3根(纵向长为2.7m,横向长为1.9m分开于纵向焊牢)。
次梁和主梁槽钢都应立面焊接,外围槽钢槽口向内,次梁应焊在主梁槽口内上口。
在横向或纵向方向填设数根木板(5*20cm)作为填芯杆,在填芯杆上面铺设钢板。
在料台上焊设1.2m栏杆再在前端和左右两边用木板进行防护。
在料台的主槽钢梁伸进楼面1m位置的下口用14#槽钢高度为10cm焊一个档板,以防止在吊装安装料台或在斜拉钢丝绳时,料台整体向楼内滑动。
平台吊环应穿绕并且要兜住槽钢。
钢丝绳的设置,在料台外围侧面的二根主槽钢梁的侧面焊钢丝绳吊钩,每边焊两个吊钩。
第一道吊钩在离外挑槽钢端头0.2m位置,第二道吊钩在离外挑槽钢端头0.7m的位置。
在二个吊钩的位置安装好二根长度合适的直径21.5mm619+1的钢丝绳,用小少于4个钢丝绳卡扣扣紧,平台吊环应穿绕并且要兜住槽钢。
内钢丝绳随层吊挂于本层顶予埋的吊环上、外钢丝绳吊挂于上一层顶预埋的吊环上,料台安装时应比室内提高5-10cm。
在钢丝绳及卡扣拎紧检查好后,再松开塔吊。
3.2吊环与槽钢套环的制作与安装
3.2.1、制作:
吊环应予埋在料台的上一层楼面的外框架梁上于梁内主钢筋焊牢,砼浇注后外露5-10cm。
每边料台的上层主梁上口设置两个吊环。
吊环采用¢20钢筋制作。
套环主要是根据料台的宽度进行设置的,套环采用¢20钢筋制作,每根主槽钢梁上应予埋两个U形钢筋套环。
第一道套环在离外墙外边1.5m位置,第二道套环离外墙外边1.7m。
吊环锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中钢筋锚固的规定。
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
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。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.00m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)1.9m。
次梁采用[14号槽钢U口水平,主梁采用[16a号槽钢U口侧放,次梁间距0.65m。
容许承载力均布荷载3.00kN/m2,最大堆放材料荷载8.00kN。
现场要设置限载标志确保安全。
3.2.2、架设与拆除:
1、该悬挑架层高3.90m,现为二层作拉结点。
2、本架以板梁为拉结端点;
3、本架以塔吊为垂直、水平、固定的搭设工具和拆除工具,并应有传呼系统统一指挥。
4、搭设时程序
a、在梁或柱内预埋φ20Ω型钢筋,预埋梁柱内钢筋必须与主筋焊接。
b、平台架由塔吊吊装就位,悬端部抬高挠度值。
c、拉力钢丝绳两端达到拉伸极限时,再固定两端,并用6只马蹄扣拧紧。
d、做好外端二根钢丝绳固定后,再用同样做法固定内端二根钢丝绳。
e、操作完毕抽查平整度是否翘角,必须保证同一水平面平整,外端悬挑根部应比内端适当抬高3~4cm。
f、应保持每天抽查一遍,是否有下坠和扣件松动,应及时处理。
g、对施工人员应技术交底,不准超过1.5吨限载。
5、拆除工序
a、先用塔吊提升,塔吊刹车。
b、先松掉内端拉绳及马蹄扣。
c、再松掉外端拉绳及马蹄扣。
d、塔吊启动上升至上一层安装。
e、以上操作,必须应传呼通讯统一指挥。
f、拆除工序容易出现机械失灵及人为而造成的事故,特别重审,统一指挥,安全施工。
第四章悬挑钢卸料平台验算
(一)、次梁的计算
次梁选择[14a号槽钢U口水平,间距0.65m,其截面特性为
面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm
截面尺寸b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×0.65=0.23kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×0.50=1.30kN/m
(3)型钢自重荷载Q3=0.14kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.18+1.00+0.14)=1.67kN/m
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×8.00=11.20kN
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,内侧钢丝绳不计算,计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到,最大弯矩计算值M=1.67×1.802/8+11.20×1.80/4=5.717kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——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;
经过计算得到强度
=5.717×106/(1.05×80500.00)=71.38N/mm2;
次梁的抗弯强度计算
<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
其中
b——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
b=570×9.5×58.0×235/(1800.0×140.0×235.0)=1.18
由于
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用
b'查表得到其值为0.814
经过计算得到强度
=5.717×106/(0.814×80500.00)=92.09N/mm2;
次梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
(二)、主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[16a号槽钢U口水平,其截面特性为
面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm
截面尺寸b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.35kN/m
Q1=0.35kN/m
(2)型钢自重荷载Q2=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.35+0.17)=0.62kN/m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=(1.2×(0.35+2.00)×0.25×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=0.83kN
P2=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P3=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P4=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P5=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)+11.20/2=7.10kN
P6=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P7=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P8=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.50kN
P9=(1.2×(0.35+2.00)×0.25×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=0.83kN
2.内力计算
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。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图(kN)
主梁支撑梁弯矩图(kN.m)
主梁支撑梁变形图(mm)
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为8.86kN
最大弯矩Mmax=8.53kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——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;
经过计算得到强度
=8.53×106/1.05/108300.0+4.68×1000/2195.0=77.17N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
其中
b——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
b=570×10.0×63.0×235/(4000.0×160.0×235.0)=0.56
经过计算得到强度
=8.53×106/(0.561×108300.00)=140.43N/mm2;
主梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
(三)、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=10.02kN
(四)、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=10.018kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
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);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
——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,取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×10.018/0.850=117.864kN。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径21.5mm。
(五)、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为
N=RU=10.018kN
钢板处吊环强度计算公式为
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[f]=50N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[10018×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm,现场采用直径20mm吊环。
(六)、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=2.811kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[2811×4/(3.1416×50×2)]1/2=6mm,现场采用直径20mm锚环。
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧15cm以上搭接长度。
第五章悬挑式钢平台的安全要求
1、悬挑式钢平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2、斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
3、钢平台安装时,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;
4、卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
5、严禁使用钢管悬挑式平台,必须以型钢作主、次梁;上铺厚度不小于50mm的木板,以螺栓与型钢相固定,或上铺4mm厚花纹钢板,并与型钢焊接固定。
6、平台的搁支点和上部拉节点,必须牢固固定于建筑结构上,严禁设置在脚手架等设施上;主梁应伸至建筑物内,在与建筑物搁支点处下端必须设置防止料台水平向内(建筑物方向)位移的构造措施。
在主梁的尾端必须设置光圆钢筋锚固筋或专用螺栓(由计算确定,不宜不小于φ20)与建筑物结构连接牢固;平台外口应略高于内口。
7、平台两边各设前后两道独立斜拉钢丝绳,两道中的每一道均应作单道受力计算。
钢丝绳分别拉接在4个拉节点上,与平台形成的夹角应不小于45°;选用的钢丝绳应根据平台的载重量进行设计计算,且每组钢丝绳设置的绳卡应不少于4个。
建筑物锐角利口处围系钢丝绳应加衬软垫物。
8、平台上应设置四个吊环,应采用R235钢制作,严禁使用螺纹钢。
吊装平台时应使用卡环,不得使用吊钩直接钩挂吊环。
9、平台左右两侧必须分别在500~600mm和1200mm高处设置防护栏杆,并在栏杆内侧用薄钢板或木板封闭严密。
端部可装设内开式活动防护门,内侧用薄钢板封闭。
10、平台安装调整完毕后,应由监理、施工企业组织进行检查验收签字认可后,方可使用。
11、平台上应在明显位置悬挂限荷标牌。
平台上操作人员和物料的总重,严禁超过设计容许使用荷载。
12、平台在使用过程中,应安排专人负责管理,定期进行检查,特别是钢丝绳如有扭结、变形、断丝、锈蚀等异常现象的,应及时予以更换;焊缝脱焊、铺板不牢应及时修复。
13、钢平台每次安装(移位)后,施工总承包单位和监理单位应进行共同验收,未经验收合格的钢平台不得使用。
第六章附图