斜拉式卸料平台施工方案.docx

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斜拉式卸料平台施工方案

高铁新区桃园新村3标段

安置房

卸料平台施工方案

批准：

审核：

编制：

日期：

2012年11月10日

中国核工业中原建设有限公司

目录

一、工程概况2

二、斜拉式悬挑平台制作及布置2

三、钢平台的管理措施2

四、卸料平台计算3

一、工程概况

本工程位于学苑路以南，高铁路以东，共有3#、4#、6#、7#、10#、13#、14#、17#、18#、邻里中心、地下车库、幼儿园工程等12个单体组成。

建筑总面积153992m2。

3#楼面积17317m2,24层，剪力墙结构。

4#面积17317m2,24层，剪力墙结构。

6#面积9921m2,27层，剪力墙结构。

7#面积9921m2,27层，剪力墙结构。

10#面积8823m2,24层，剪力墙结构。

13#面积8823m2,24层，剪力墙结构。

14#面积8823m2,24层，剪力墙结构。

17#面积8097m2,22层，剪力墙结构。

18#面积8097m2，22层，剪力墙结构。

幼儿园面积3432m2，3层，框架结构。

邻里中心面积13204m2，6层，框架结构。

地下车库面积40217m2，地下一层，框架结构，东南部分为人防工程，人防工程面积为7066m2。

二、斜拉式悬挑平台制作及布置

（一）、制作

本工程中斜拉式悬挑平台采用槽钢焊接而成，平台宽2.4米，长3.4米，周围设置1.2米高护栏，并采用安全网进行封闭，平台槽钢上部采用5厚花纹钢板进行封闭。

具体可参见以下平面图及剖面图。

（二）、布置位置

由于本工程层高每层相同，考虑挑选最不利位置，钢平台设置在层高为2.85m位置时，因此挑选此位置为设计计算时的最不利状态。

三、钢平台的管理措施

本工程由于为超高的变截面体形建筑，其结构较为复杂，在斜拉式悬挑钢平台的使用过程中，为此，我们制定了管理措施，保证斜拉式悬挑钢平台在使用过程中的安全。

1、钢平台采用塔吊进行安装，在卸料平台上部钢丝绳固定后，方可让塔吊放下卸料平台。

2、卸料平台上应严格限载，禁止超负荷使用。

3、卸料平台在使用前，应经有关单位验收后方可使用。

4、卸料平台的限载牌上，应标明具体钢管数量，模板数量及扣件数量，达到简明易懂。

5、大风期间严禁使用卸料平台进行作业。

6、卸料平台上积雪等，应扫除后方可使用。

7、在卸料平台使用过程中，严禁拆除卸料平台上的钢丝绳及螺栓。

8、卸料平台的拆除，应采用塔吊进行拆除。

9、悬挑平台在使用前，钢丝绳所在位置混凝土必须达到标准强度。

四、卸料平台计算

1.荷载参数

脚手板类别：

花纹钢板自重（kN/m2）：

0.30；

栏杆、挡板类别：

栏杆、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）：

3.10，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

1.00；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

2.90；

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：

10号槽钢槽口水平；

次梁水平间距ld（m）：

0.68，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.88。

4.卸料平台参数

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

4.60，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

1.40；

平台计算宽度（m）：

2.40。

次梁的验算:

次梁选择10号槽钢槽口水平，间距0.68m，其截面特性为：

面积A=12.74cm2；

惯性距Ix=198.3cm4；

转动惯量Wx=39.7cm3；

回转半径ix=3.95cm；

截面尺寸：

b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

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/m2；

Q1=0.30×0.68=0.20kN/m；

（2）最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：

Q2=10.00/4.60/2.40×0.68=0.62kN/m；

（3）槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m；

经计算得到静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.20+0.62+0.10）=1.10kN；

经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.68×2.40=4.57kN。

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=1.10×2.402/8+4.57×2.40/4=3.53kN.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=3.53×103/（1.05×39.70）=84.80N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=84.799N/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=570×8.50×48.00×235/（2.40×100.00×235.0）=0.97；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到φb=0.779；

次梁槽钢的稳定性验算σ=3.53×103/（0.779×39.700）=114.30N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=114.303N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

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=（1.10×2.40+4.57）/2=3.61kN；

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]=16.716kN；

R[2]=10.228kN；

最大支座反力为Rmax=16.716kN；

最大弯矩Mmax=11.219kN.m；

最大挠度V=7.242mm。

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=1.12×107/1.05/141400.0+2.36×104/2569.000=84.767N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值84.767N/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/（4600.0×180.0×235.0）=0.492；

主梁槽钢的稳定性验算σ=1.12×107/（0.492×141400.00）=161.43N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=161.43N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

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（2.9/（1+3.1））=0.577；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RU1=16.716/0.577=28.95kN；

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28.95kN；

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28.948kN，α=0.82,K=6，得到：

d=20.6mm。

钢丝绳最小直径必须大于21mm才能满足要求！

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=28947.837N。

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=[28947.8×4/（3.142×50.00×2）]1/2=27.2mm。