高层悬挑式卸料平台施工方案.docx
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高层悬挑式卸料平台施工方案
目录
一、工程概况2
二、卸料平台搭设概况2
三、悬挑卸料平台计算书2
四、卸料平台的使用要求9
五、安全管理组织机构框图10
六、主要劳动力需用量计划10
七、附图11
一、工程概况
建设单位:
唐山是质量技术监督局
工程名称:
国家钢铁产品质量监督检验中心(唐山)综合检验检测楼
建设地点:
河北唐山市路北区凤凰新城
建筑结构:
框剪剪力墙结构
建筑层数:
一类高层建筑,地下一层,主楼地上十八层,裙楼三层。
二、卸料平台搭设概况
卸料平台搭设方式:
本工程卸料平台采用槽钢悬挑搭设,悬挑主梁采用2条18#槽钢,次梁采用14b#槽钢,间距0.8米,次梁间用直径48钢管焊接,间距600mm;平台护栏用钢管焊接,高1.2米。
平台悬挑长度5米(排山外3.5米),宽3米,主梁锚入楼面1.0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Φ22钢筋环连结;在离主梁(槽钢)末端0.5和3.5米处用Φ22的钢丝绳吊拉卸载。
钢丝绳悬吊于上一层的楼面吊环上(详见计算书)。
三、悬挑卸料平台计算书
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)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。
计算参数:
平台水平钢梁的悬挑长度5.00m,插入结构锚固长度1.00m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[12.6号槽钢U口水平,主梁采用[16a号槽钢U口水平。
次梁间距1.00m,外伸悬臂长度0.00m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载2.00kN。
脚手板采用竹笆片,脚手板自重荷载取0.30kN/m2。
栏杆采用竹笆片,栏杆自重荷载取0.15kN/m。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,
外侧钢丝绳距离主体结构4.50m,两道钢丝绳距离3.00m,外侧钢丝绳吊点距离平台4.00m。
一、次梁的计算
次梁选择[12.6号槽钢U口水平,间距1.00m,其截面特性为
面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm
截面尺寸b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.30kN/m2;
Q1=0.30×1.00=0.30kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×1.00=2.00kN/m
(3)型钢自重荷载Q3=0.12kN/m
经计算得到,均布荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.30+0.12)+1.4×2.00=3.31kN/m
经计算得到,集中荷载计算值P=1.4×2.00=2.80kN
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=3.31×3.002/8+2.80×3.00/4=5.82kN.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
=5.82×106/(1.05×62140.00)=89.18N/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=570×9.0×53.0×235/(3000.0×126.0×235.0)=0.72
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0.676
经过计算得到强度
=5.82×106/(0.676×62140.00)=138.52N/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0.15kN/m
Q1=0.15kN/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×(0.15+0.17)=0.38kN/m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)=2.59kN
P2=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)=4.96kN
P3=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)=4.96kN
P4=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)+2.80/2=6.36kN
P5=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)=4.96kN
P6=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×3.00/2+1.2×0.12×3.00/2)=2.59kN
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13.08kN
最大弯矩Mmax=11.26kN.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
=11.26×106/1.05/108300.0+14.71×1000/2195.0=105.71N/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/(5000.0×160.0×235.0)=0.45
经过计算得到强度
=11.26×106/(0.449×108300.00)=231.60N/mm2;
主梁的稳定性计算
>[f],不满足要求!
由于本方案采用焊接成整体的施工方法,所以可以不考虑此项
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=19.68kN
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=19.684kN
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。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×19.684/0.820=240.046kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,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=19.684kN
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=[19684×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm
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=11.067kN
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=[11067×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
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30cm以上搭接长
度。
四、卸料平台的使用要求
1、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;
2、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。
3、卸衬料平台上的材料在下班前要吊完,不得堆放过夜。
五、安全管理组织机构框图
副组长:
张福林
组员:
张鹏
安宁
崔金生
范乐川
组长:
刘玉敏
副组长:
刘秀阁
六、主要劳动力需用量计划
序号
工种名称
人数
1
钢筋工
3人
2
混凝土工
2人
3
电焊工
1人
4
脚手架工
2人
5
杂工
2人
合计
10人
七、附图