悬挑卸料平台施工方案.docx
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悬挑卸料平台施工方案
一、编制依据
1、本工程施工图纸;
2、国家、省、市的有关建设工程法规与文件;
3、国家、省、市有关建设工程的施工及验收规范、标准;
4、国家、省、市有关建筑施工的安全技术规范、标准及文明施工的规定;
5、项目部管理手册、程序文件、工程管理条例、作业指导书等有关文件;
6、中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》等参考文献;
二、工程概况
温州锦绣假日大酒店工程,位于温州市区车站大道8号地块,建成后使用功能为五星级商务酒店。
本工程为27层框架核心筒结构,其中地下2层,建筑面积为12335.66㎡,地上25层,建筑面积为33944.078㎡,总建筑面积为46279.73㎡;建筑总高度为99.9米。
开工日期:
2007年3月16日
计划竣工日期:
2008年12月31日
合同工期:
总日历天数为780天。
质量目标:
合格,确保“钱江杯”、省优质工程,争创“鲁班奖”
安全目标:
确保省级文明标化工地。
本工程由温州锦绣酒店投资有限公司投资建设,浙江大学建筑设计研究院设计,温州市勘察测绘研究院地质勘察,浙江大学建设监理公司监理,浙江宝业建设集团有限公司组织施工。
三、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、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):
0.11;
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):
2.50,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.50;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
3.70;
钢丝绳安全系数K:
6.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
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:
18a号槽钢槽口水平;
次梁材料类型及型号:
8号槽钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):
0.50。
4、卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
4.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
1.00;
平台计算宽度(m):
2.10。
四、次梁的验算:
次梁选择8号槽钢,槽口水平,间距0.5m,其截面特性为:
面积A=10.24cm2;
惯性距Ix=101.3cm4;
转动惯量Wx=25.3cm3;
回转半径ix=3.15cm;
截面尺寸:
b=43mm,h=80mm,t=8mm。
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/㎡;
Q1=0.30×0.50=0.15kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN(为安全计算按20kN计算),转化为线荷载:
Q2=20.00÷(4.50×2.10)×0.50=1.06kN/m;
(3)槽钢自重荷载Q3=0.08kN/m;
经计算得到静荷载设计值
q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.15+1.06+0.08)=1.548kN;
经计算得到活荷载设计值
P=1.4×2.00×0.50×2.10=2.94kN。
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=1.548×2.102/8+2.94×2.10/4=2.397kN.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=2.397×103/(1.05×25.30)=90.23N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=90.23N/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
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=570×8.00×43.00×235/(2.10×80.00×235.0)=1.17;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.828;
次梁槽钢的稳定性验算
σ=2.397×103/(0.828×25.300)=114.42N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=114.42N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。
五、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18a号槽钢槽口水平,其截面特性为:
面积A=25.69cm2;
惯性距Ix=1272.7cm4;
转动惯量Wx=141.4cm3;
回转半径ix=7.04cm;
截面尺寸,b=68mm,h=180mm,t=10.5mm;
1、荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
Q1=0.11kN/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×(0.11+0.20)=0.37kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.91×2.10+2.94)/2=2.42kN;
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]=14.575kN;
R[2]=11.336kN;
最大支座反力为Rmax=14.575kN;
最大弯矩Mmax=9.809kN.m;
最大挠度V=6.079mm。
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=9.81×106/1.05/141400.0+1.58×104/2569.000=72.200N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值72.200N/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
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=570×10.5×68.0×235/(4500.0×180.0×235.0)=0.502;
主梁槽钢的稳定性验算σ=9.81×106/(0.502×141400.00)=138.07N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=138.07N/mm2<[f]=205.00,满足要求。
六、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(3.7/(1.5+2.5))=0.679;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RUi=14.575/0.679=21.46kN;
七、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21.46kN;
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21.464kN,α=0.82,K=6,得到:
d=17.7mm。
钢丝绳最小直径必须大于18mm才能满足要求!
八、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=21463.698N。
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=[21463.7×4/(3.142×50.00×2)]1/2=23.4mm。
九、操作平台安全要求
1、卸料平台的搁支点与上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2、吊运平台应使用卡环,不得使用吊钩直接钩挂吊环,吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
3、卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采用其它方式时卡头的卡子不得少于3个。
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、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5、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;
6、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;
7、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。
8、支模、粉刷、砌墙等各工种进行上下层立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作。
下层作业的位置,必须处于上层高度确定的可能坠落范围半径之外。
不符合以上条件时,应设置安全防护层。
附:
1、卸料平台平面图
2、卸料平台剖面图
3、卸料平台节点详图