悬挑卸料平台专项施工方案.docx
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悬挑卸料平台专项施工方案
悬挑卸料平台专项施工方案
卸料平台是建筑工程施工楼层材料周转必须的重要工具设备,是为保证高处作业安全、顺利进行施工而搭设的工作台。
根据工程情况,采用14#工字钢悬挑、钢管栏杆、能满足施工要求。
一、编制依据
1、王家湾数码港工程施工图
2、《质量计划/施工组织设计编制规定》
3、《建筑施工手册》
4、国家现行有关规范、规程、标准,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等。
5、类型与本工程相似工程的施工技术经验及资料。
二、工程概况
1、工程基本概况
工程名称:
王家湾数码港(海天数码港)
建设单位:
湖北金驰物业有限公司
设计单位:
武汉和创建筑工程设计事务所有限公司
监理单位:
深圳现代建设监理有限公司
施工单位:
湖北长安建筑股份有限公司
工程地点:
汉阳大道582号
2、建筑部分
本工程地下三层,地上二十七层,总建筑面积为113207m2(含地下室43564.01m2),其中地下室人防面积为7716.15m2。
地下三层为车库和设备房,地上五层裙楼为商业、电影院和溜冰场,两座二十一层塔楼,中间一层为设备管道层。
本工程地下室耐火等级为一级;屋面和地下室防水等级为二级,设备房防水等级为一级;本工程为三类建筑,建筑设计使用年限为50年。
三、设计方案
1、平台构造:
设四套3.6m×2.0m的平台,从二层起开始安装,随楼层需要向上转换安装,以解决进施工作业层出料问题,转料平台由主、次梁、三角支架、剪刀撑、脚手板、栏杆、钢丝绳和吊环等组成。
2、主挑梁构造:
卸料平台采用两根6000mm长14#工字钢焊接成主框架,主挑梁必须与建筑结构连接,伸向建筑物内3600mnm,外伸2400mm,外伸端部用2.0米长的14#槽钢封闭。
伸向建筑物内的3600mm长用3道φ18预埋钢筋做成U型卡环固定。
3、斜拉钢丝绳构造:
卸料平台主挑梁两侧应分别设置前后两道φ16斜拉钢丝绳,钢丝绳的下端系点位于悬挑2400mm部分距离根部2400和1800处的φ16钢筋拉环上,φ16钢筋拉环焊接在悬挑段的工字钢上。
钢丝绳上端固定在建筑物上层结构混凝土预埋的拉环上,拉环可以预埋钢管安装,钢管长度以500mm为宜,埋入混凝土内外露150mm,在外露端头上十字卡扣防止钢丝绳滑移。
。
钢丝绳上下端均用3个φ16绳卡拧紧。
4、次梁的构造及底板:
次梁用4根8#槽钢与6000mm长悬挑主梁焊接,与端部14#2.0米长的封闭槽钢按1*615mm+3*575mm的间距向悬挑根部排列,总分布长度为2400mm。
底板用3mm厚花纹钢板焊接拼满。
5、兜网构造:
兜网悬挂在卸料平台的最前方,用50*50*5角钢焊接成1200*1200的框架,框架沿悬挑卸料平台居中设置。
6、护栏构造:
护栏高度为1200mm,用30*30方钢管制作,长度为2400mm,每侧设三根30*30方钢管立柱,沿600mm高设置小横管一道,正立面设内开式活动门。
7、构造简图:
(见附图)
8、卸料平台底部满铺脚手板,并固定牢固。
9、卸料平台每次安装后均应进行验收,并做好记录。
10、卸料平台两侧面设置固定的防护栏杆,其立杆与主挑梁焊接固定,外侧设置内开式活动防护门。
11、防护栏杆内侧应采用竹胶板封闭,并挂设限载800kg标志牌。
四、验算
(一)参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:
竹串片脚手板,脚手板自重(kN/m2):
0.35;
栏杆、挡板类别:
栏杆、竹串片脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):
0.14;
施工人员等活荷载(kN/m2):
1,最大堆放材料荷载(kN):
5。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
1.20,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
0.40;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
4.00;
悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
预埋件的直径(mm):
16.00。
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:
14a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):
0.5。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
2.5,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
2.00;
平台计算宽度(m):
2.5。
(二)次梁的计算
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:
本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2:
Q1=0.35×0.5=0.18kN/m
(2)最大的材料器具堆放荷载为5kN,转化为线荷载:
Q2=5/2.5/2.5×0.5=0.4kN/m
(3)槽钢自重荷载Q3=0.0804kN/m:
经计算得到,静荷载计算值:
q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.18+0.4+0.0804)=0.79kN
经计算得到,活荷载计算值:
P=1.4×1×0.5×2.5=1.75kN/m
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,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,活荷载计算值:
M=0.79×2.52/8+1.75×2.5/4=1.71kN.m
3.抗弯强度计算:
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;
经过计算得到强度:
σ=1.71×106/(1.05×25300)=64.37N/mm2;
次梁工字钢的最大应力计算值σ小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f],满足要求!
4.整体稳定性计算:
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=570×8×43×235/(2500×80×235.0)=0.98
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用φb查表得到其值为0.782
经过计算得到强度:
σ=1.71×106/(0.782×25300)=86.43N/mm2;
次梁工字钢的稳定性验算σ小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f],满足要求!
(三)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14a号槽钢槽口水平,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)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用竹串片脚手板,标准值为0.14kN/m:
Q1=0.14kN/m
(2)槽钢自重荷载Q2=0.1453kN/m:
经计算得到,静荷载计算值:
q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.1453)=0.34kN/m;
经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力:
P=(0.79×2.5+1.75)/2=1.86kN。
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)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R1=9.36kN,R2=0kN
支座反力:
RA=0kN
最大弯矩:
Mmax=2.556kN.m
3.抗弯强度计算:
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;
经过计算得到强度:
σ=2.556×106/1.05/80500+3.744×1000/1851
=32.262N/mm2
主梁工字钢的最大应力计算值σ小于主梁工字钢的抗压强度设计值[f],满足要求!
4.整体稳定性计算:
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=570×9.5×58×235/(2500×140×235.0)=0.9
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用φb查表得到其值为0.757
经过计算得到强度:
σ=2.556×106/(0.757×80500)=41.94N/mm2;
主梁工字钢的稳定性计算值σ小于主梁工字钢的抗压强度设计值[f],满足要求!
(四)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:
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(4.00/(1.20+0.40))=0.928;
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
RUi=RCi/sinθi;
RU1=9.36/0.928=10.09kN;
(五)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=10.09kN
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);
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10.09kN,α=0.82,K=6.00,得到:
钢丝绳最小直径必须大于13mm才能满足要求!
(六)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=10.09kN
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=[10090×4/(3.1416×50×2)]1/2=11.33mm
七、操作平台安全要求
1.卸料平台的上部位结点,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.卸料平台安装时,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,经过检验才能松卸起重吊钩;
6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
7.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;
8.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。
五、构造简图: