型钢悬挑卸料平台与钢管落地式施工方案.docx

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型钢悬挑卸料平台与钢管落地式施工方案

一、工程概况……………………………………………………………2

二、卸料平台的选用……………………………………………………3

三、型钢悬挑卸料平台的设计计算……………………………………3

四、型钢悬挑卸料平台的准备工作……………………………………12

五、型钢悬挑卸料平台的制作技术交底………………………………12

六、型钢悬挑卸料平台的吊装…………………………………………15

七、型钢悬挑卸料平台的安全注意事项………………………………15

八、型钢悬挑卸料平台结构图，节点图………………………………17

九、钢管落地式卸料平台的设计计算…………………………………18

十、钢管落地式卸料平台的施工工艺流程……………………………24

十一、钢管落地式卸料平台的质量要求……………………………24

十二、钢管落地式卸料平台的安全保证措施………………………25

十三、钢管落地式卸料平台的注意事项……………………………27

一、工程概况

深圳市宝安区职业能力培训基地是宝安区十大民生项目之一，该项目位于宝安区20区场平区内，总用地面积14582.15㎡，总建筑面积32432.99㎡，项目单位为宝安区职业能力开发局，设计单位为城市建设研究院，监理单位为深圳市建控地盘监理公司，施工单位为福建省第五建筑工程公司。

1.1、设计概况：

本工程主要建筑为四栋6～9层、高26.1～38.8m的实训楼、教学楼、生活楼和综合办公楼，以与一层6160㎡、深度小于4m的地下室。

另有单层附属工程垃圾房与门卫室与1个室外篮球场、室外器械场地等相关配套设施。

主体为现浇钢筋混凝土框架结构；结构设计基准期为50年；结构耐火等级为二级；地基基础设计等级为乙级；抗震设防烈度为七度；抗震等级二级。

1.2、结构设计：

1.2.1、基础为桩基础。

1.2.2、主体结构形式为钢筋混凝土框架结构。

地下室层高为5.3m（顶板板厚160mm）与4.3m（顶板板厚120mm）；生活楼首层高5.95m（二层板厚100mm），二层以上层高3.3m（三层以上板厚板厚100mm）；综合楼首层层高6.0m（二层板厚120mm），二层以上层高3.9m（三层以上板厚板厚120mm）；教学楼/实训楼

（一）

（二）首层层高6.05m（二层板厚150mm），二层以上层高3.9m（三层以上板厚120mm）；教学楼/实训楼（三）层高3.9m（二层板厚150mm，三层以上板厚120mm）。

1.2.3.钢筋类别与型号：

HPB235级钢筋.HRB335级钢筋.HRB400级钢筋。

二、卸料平台的选用

本工程教学楼、实训楼、综合楼材料转运使用塔吊配合，楼层卸料平台采用型钢悬挑式；生活楼材料转运使用25吨吊车配合，楼层卸料平台采用钢管落地式。

三、型钢悬挑卸料平台的设计计算

型钢悬挑卸料平台台面采用50*100mm厚木方加18mm九夹板,主梁采用[16a槽钢、次梁采用[14a槽钢,钢丝绳采用6×19丝的Φ21.5mm规格，锁扣采用3个锁定,钢丝绳两端吊环为Q235圆钢Φ20,槽钢类型为热轧普通槽钢,栏杆采用Φ48×3.5mm钢管栏杆,18mm九夹板挡板。

楼与梁面分别预埋4个（每边2个）Q235圆钢Φ20拉环，主梁锚固段与拉环采用木塞塞紧，主梁加顶撑与楼板相连顶紧，主梁底部1.8m处焊限位卡槽，防止平台向内滑动。

1、参数信息

（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）:

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）：

3.90；

钢丝绳安全系数K：

10.00，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

主梁材料类型与型号：

16a号槽钢槽口水平[；

次梁材料类型与型号：

14a号槽钢槽口水平[；

次梁水平间距ld（m）：

0.50，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.20。

（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,次梁悬臂Mc（m）：

0.00；

平台计算宽度（m）：

2.30。

2、次梁的验算

次梁选择14a号槽钢槽口水平[，间距0.5m，其截面特性为：

面积A=18.51cm2；

惯性距Ix=563.7cm4；

转动惯量Wx=80.5cm3；

回转半径ix=5.52cm；

截面尺寸：

b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。

（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=0.35×0.50=0.18kN/m；

（2）、型钢自重标准值：

本例采用14a号槽钢槽口水平[，标准值为0.14kN/m

Q2=0.14kN/m

（3）、活荷载计算

1）施工荷载标准值：

取2.00kN/m2

Q3=2.00kN/m2

2）最大堆放材料荷载P：

10.00kN

荷载组合

Q=1.2×（0.18+0.14）+1.4×2.00×0.50=1.78kN/m

P=1.4×10.00=14.00kN

（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=（1.78×2.302/8）×（1-（0.002/2.302））2+14.00×2.30/4=9.23kN·m。

最大支座力计算公式:

R=[P+q（l+2m）]/2

经计算得出:

R=（14.00+1.78×（2.30+2×0.00））/2=9.05kN

（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=9.23×103/（1.05×80.50）=109.17N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=109.17N/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

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=570×9.50×58.00×235/（2300.00×140.00×235.0）=0.98；

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'=0.781；

次梁槽钢的稳定性验算σ=9.23×103/（0.781×80.500）=146.79N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=146.794N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

3、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：

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）.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）.内力验算

型钢悬挑卸料平台示意图

型钢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]=12.219kN；

R[2]=13.606kN；

R[3]=-3.885kN。

最大支座反力为Rmax=13.606kN；

最大弯矩Mmax=10.634kN·m；

最大挠度ν=0.072mm。

（3）.抗弯强度验算

σ=M/（γxWx）+N/A≤[f]

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=10.634×106/1.05/108300.0+1.40×104/2195.000=99.876N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值99.876N/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

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）

φb=570×10.0×63.0×235/（4000.0×160.0×235.0）=0.561；

主梁槽钢的稳定性验算σ=10.634×106/（0.561×108300.00）=175.01N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=175.01N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

4、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（3.9/（1.5+2.5））=0.698；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RUi=12.219/0.698=17.50kN；

5、钢丝拉绳的强度验算

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径21.5mm。

[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＝271.5KN；

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＝0.85；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝10。

得到：

[Fg]=23.078KN>Ru＝17.504KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

6、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=17503.930N。

拉环强度计算公式为：

σ=N/A≤[f]

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=[17503.9×4/（3.142×50.00×2）]1/2=14.9mm。

实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。

四、型钢悬挑卸料平台的准备工作

1、材料

1）钢材：

Q235号钢，钢材应附有质量证明书并应符合设计要求与国家标准的规定。

钢材断口不得有分层与表面锈蚀、麻点。

2）电焊条：

使用的电焊条E4315或E4316，直径Φ3.2，必须有出厂合格证书。

施焊前应经过烘焙，严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

2、焊接机具

采用电焊机BX3-300型1台。

五、型钢悬挑卸料平台的制作技术交底

1、按卸料平台图纸槽钢型号与长度下料，可采用氧割或锯切，其公差为2mm。

2、焊接

1）持证上岗。

安排持证上岗的焊工担任焊接工作，且焊工的技术水平应与焊接要求相适应，并有一年以上经验。

3）焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方可施焊。

焊前应对所焊杆件进行清理，除去油污、锈蚀、浮水与氧化铁等，在沿焊缝两侧不少于20mm范围内露出金属光泽。

3、焊接工艺：

1）焊条直径为3.2mm。

2）根据槽钢的厚度和以往施工经验，焊接电流暂定为160~200A，现场焊工进行试焊后可自行调整焊接电流。

焊接电流过大，焊接容易咬肉、飞溅、焊条烧红。

焊接电流过小，电弧不易稳定，不易焊透和发生夹渣，焊接效率低，应在现场由焊工进行焊接试验，得出最佳焊接电流。

3）焊接速度：

要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2~4mm）为宜。

4）焊接电弧长度：

根据所用焊条的牌号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条以4mm长为宜，碱性焊条以2~3mm为宜。

5）焊条角度：

根据两焊件的角度确定焊条的角度，焊条角度有两个方向，第一是焊条与焊接前进方向的夹角为600~750；第二是焊条与焊件左右夹角，有两种情况：

当两焊件厚度相等时，焊条与焊件的夹角为450，当两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。

6）起焊：

在焊缝起焊点前方15~20mm处的焊道内引燃电弧，将电弧拉长4~5mm，对母材进行预热后带回到起焊点，把焊池填满到要求的厚度后方可开始向前施焊。

焊接过程中由于换焊条等因素而停弧再行施焊时，其接头方法与起焊方法相同。

只是要先把熔池上的焊渣清除干净后方可引焊。

7）收弧：

每条焊缝焊到末尾时应将弧坑填满后往焊接方向的反方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。

8）清渣：

整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检确无问题后方可转移地点继续焊接。

4、焊接质量标准：

1）主控项目

a、焊条的牌号、性能、接头中使用的钢筋、钢板、型钢应符合要求。

检查出厂证明与焊条烘焙记录。

b、焊工必须经考试合格。

检查焊工合格证与考核日期。

2）一般项目

a、焊缝外观应全部检查，普通碳素钢结构钢应在焊缝冷却到工作地点温度后进行。

b、焊缝表面焊波应均匀，不得有裂缝、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区还不得有飞溅物。

c、焊缝外观标准满足《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）Ⅱ级焊缝质量标准要求。

5、焊接注意事项：

1）严禁在焊缝外母材上打火引弧。

2）防止焊接质量通病发生：

裂纹：

为防止裂纹产生，应选择合理的焊接工艺参数和次序，应该一头焊完再焊另一头，如发现有裂纹应铲除重新焊接。

咬边：

应选用合适的电流，避免电流过大，电弧拉得过长，控制好焊条的角度和运弧的方法。

气孔：

焊条按规定温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中可适当加大焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。

夹渣：

多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应注意焊渣的流动方向，特别是采用碱性焊条时，必须使焊渣留在熔池后面。

六、型钢悬挑卸料平台的吊装

采用塔吊吊装就位方法。

在吊装前，应设专人检查卸料平台与主体结构连接全部卸除，平台吊装就位后，应将其所有与主体连接的部位进行全面检查，确认完全符合设计要求后才能卸去塔吊的吊绳，确保安全。

七、型钢悬挑卸料平台的安全注意事项

1、卸料平台一侧应挂牌，注明该平台的承重量，如注明本料台最大载重量为800Kg，切勿超载。

2、卸料平台每次搬移时，应检查平台是否有过大的变形，焊缝是否存在细小裂缝等现象。

3、卸料平台吊至上一吊点，应检查平台与主体连接点是否符合设计要求，如每个节点的构造要求。

4、卸料平台每侧两道钢丝绳拉紧程度是否接近，是否存在一根紧一根松的情况，否则应用倒拉链进行调整。

5、卸料平台的栏杆是否牢靠，在吊运中是否碰坏。

6、卸料平台在建筑物垂直方向上，即上下两个位置应错开，以免妨碍塔吊吊运重物。

7、卸料平台不能吊挂在阳台等部位，因为阳台等到部位结构安全度偏小，应挂靠在主体结构大梁等部位。

8、卸料平台不能与外脚手架连接，因为卸料平台存在动荷载，对外脚手架有不利影响。

9、卸料平台的吊环应采用Q235钢制作，钢丝绳与吊环之间要用卡环连接，不得将吊钩直接钩挂吊环。

穿进吊环的钢丝用卡头连接固定时，卡子不得少于3个。

10、卸料平台转移到新的地点，在松卸塔吊吊钩前应检查各部位，平台搭设在主体大梁上是否稳定可靠，钢丝绳是否卡牢，待一切检查可行后方可松卸塔吊吊钩。

11、卸料平台外口边应略高于内口边，不可向外倾斜。

12、卸料平台外侧三面均应设置围护栏杆，当吊运构件超长时，超过平台长度应将端部防护格栅门打开，待该构件运入建筑物后，立即关闭。

13、在正式使用卸料平台前，应对作业人员进行一次安全技术交底，讲解使用卸料平台应注意的事项与平台上作业人员与塔吊司机如何保持联系，防止意外事故发生。

八、型钢悬挑卸料平台结构图，节点图

1800

1000

3900

20圆钢

18mm九夹板

木

[16a槽钢

[16a槽钢

九、钢管落地式卸料平台的设计计算

1、参数信息

（1）.基本参数

立杆横向间距或排距la（m）:

0.90，立杆步距h（m）：

1.50；

立杆纵向间距lb（m）:

0.70，平台支架计算高度H（m）：

3.30；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.10，平台底钢管间距离（mm）：

300.00；

钢管类型:

Φ48×3.5，扣件连接方式：

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.75；

（2）.荷载参数

脚手板自重（kN/m2）:

0.300；

栏杆自重（kN/m）:

0.150；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

5.000；

施工均布荷载（kN/m2）:

4.000；

（3）.地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kPa）:

120.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

2、纵向支撑钢管计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

纵向钢管计算简图

（1）.荷载的计算

（1）脚手板自重（kN/m）：

q11=0.3×0.3=0.09kN/m；

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=5×0.3=1.5kN/m；

（3）施工荷载标准值（kN/m）：

p1=4×0.3=1.2kN/m

（2）.强度验算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

最大支座力计算公式如下:

N=1.1q1l+1.2q2l

均布恒载：

q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m；

均布活载：

q2=1.4×1.2+1.4×1.5=3.78kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.92+0.117×3.78×0.92=0.367kN·m；

最大支座力N=1.1×0.108×0.9+1.2×3.78×0.9=4.189kN；

最大应力σ=Mmax/W=0.367×106/（5080）=72.24N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

纵向钢管的计算应力72.24N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2，满足要求！

（3）.挠度验算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；

计算公式如下:

ν=0.667ql4/100EI

均布恒载:

qk=qll=0.09kN/m；

ν=0.677×0.09×9004/（100×2.06×105×121900）=0.016mm；

纵向钢管的最大挠度为0.016mm小于纵向钢管的最大容许挠度900/150与10mm，满足要求！

3、横向支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=4.189kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.698kN·m；

最大变形νmax=0.815mm；

最大支座力Qmax=10.573kN；

最大应力σ=137.355N/mm2；

横向钢管的计算应力137.355N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为0.815mm小于支撑钢管的最大容许挠度700/150与10mm，满足要求！

4、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.573kN；

R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5、模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

（1）.静荷载标准值包括以下内容

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×3.3=0.426kN；

（2）栏杆的自重（kN）：

NG2=0.15×0.7=0.105kN；

（3）脚手板自重（kN）：

NG3=0.3×0.7×0.9=0.189kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=0.72kN；

（2）.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=4×0.7×0.9+5×0.7×0.9=5.67kN；

（3）.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×0.72+1.4×5.67=8.802kN；

6、立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/φAKH≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=8.802kN；

φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.0