某悬挑式卸料平台施工方案 终稿.docx
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某悬挑式卸料平台施工方案终稿
1.编制依据
悬挑卸料平台的计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
2.工程概况
本工程总建筑面积66719.84m2,其中地下总建筑面积13000m2,地上总建筑面积53719.84m2。
包括了8栋建筑,其中1~6号楼为高层住宅,地下车库一座,配套公建一座。
1号楼和6号楼坐落在地下车库上,。
由配套公建一层~二层为1~3号楼的裙房部分连为一体。
高层住宅地上层数18~26层,建筑檐高约55.05~82.35米。
天津市盛祥家园工程采用悬挑式脚手架,考虑到楼层较高,其中1号楼、3号楼、6号楼分别为21层、18层、20层、2号楼层数较高为26层。
3.施工计划
3.1本工程地上主体结构于2012年4月开始,计划2012年11月结构封顶。
3.2从二层主体结构施工开始采取悬挑式脚手架,且每层每个单元设置两个卸料平台,以实现楼层间材料转换。
4.主要施工方法
4.1施工前应检查构配件的焊接质量,几何尺寸,并涂刷二道防锈漆。
4.2构配件运至施工现场后,应在混凝土硬地面上按设计尺寸进行组装,并保持整体平衡不扭曲。
4.3安装栏杆,栏杆高度为1200mm,栏杆内侧张设钢丝网。
4.4安装平台吊索,吊索钢丝绳采用φ16钢丝绳,计4根。
分别布置在料台平面φ20的吊环上,并用Y5-15绳卡卡牢,每根钢丝绳不少于4只。
4.5利用塔吊的吊索将M14的卸甲分别从平台的四个角上扣紧,保持基本平衡时,慢慢吊起平台至安装高度,将[16#槽钢支腿伸入混凝土结构面,利用结构层平面的予留钢筋环用钢丝绳连接限位。
4.6先将2根φ16的钢丝绳分别锚固在上层结构框架柱上,框架柱四角利口围系钢丝绳处应加衬软垫层,再将2根φ16的钢丝绳分别锚固在上层结构板面的预留钢筋环上,(2Φ20圆钢)。
钢平台外口应略高于内口50mm。
4.7接好钢丝绳调整完毕,(其中2根作安全绳)。
经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
4.8悬挂限载标牌(800kg)。
5.平台的设计及荷载取值:
5.1平台设计
5.1钢平台主梁采用[16#槽钢。
5.2次梁采用[14#槽钢焊接桁架。
5.35mm厚钢板,并与桁架固定牢固。
5.4吊环采用φ20的圆钢双面焊接,焊缝高度不小于10mm,宽度不小于8mm,长度大于6d。
允许拉应力32000N。
5.5钢丝绳采用φ16钢丝绳,计4根,其中2根作安全绳。
卸甲采用M20。
5.6钢丝绳连接采用Y5-15绳卡,每根钢丝绳不少于4只。
5.7平台三面作高度为1200mm的围护,用φ40钢管与[14#焊接,内挂钢丝网。
5.8结构层平面设予留钢筋环2只,用钢丝绳连接平台支腿,防止平台外倾和外侧受力过大下翻。
6.卸料平台计算书
6.1荷载参数
脚手板类别:
冲压钢脚手板,脚手板自重:
0.30kN/m2;
施工人员等活荷载:
2.00kN/m2,最大堆放材料荷载:
800kg。
6.2悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
3.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
0.25;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
2.90;
φ12.5钢丝绳安全系数K:
5.50,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。
6.3水平支撑梁
主梁材料类型及型号:
14b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):
0.50;
6.4卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
3.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
1.00,
平台计算宽度(m):
2.00。
6.5次梁的验算:
次梁选择10号槽钢槽口水平[,间距0.5m,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。
6.5.1荷载计算
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=0.30×0.50=0.15kN/m;
型钢自重标准值:
本例采用10号槽钢槽口水平[,标准值为0.10kN/m
Q2=0.10kN/m
6.5.2活荷载计算
施工荷载标准值:
取2.00kN/m2
Q3=2.00kN/m2
最大堆放材料荷载P:
8.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.15+0.10)+1.4×2.00×0.50=1.70kN/m
P=1.4×8.00=11.20kN
6.5.3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=(1.70×2.002/8)×(1-(0.202/2.002))2+11.20×2.00/4=6.43kN·m。
最大支座力计算公式:
R=[P+q(l+2m)]/2
经计算得出:
R=(11.20+1.70×(2.00+2×0.20))/2=7.64kN
6.5.4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=6.43×103/(1.05×39.70)=154.30N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=154.298N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
6.5.5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=570×8.50×48.00×235/(2000.00×100.00×235.0)=1.16;
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'=0.827;
次梁槽钢的稳定性验算σ=6.43×103/(0.827×39.700)=195.79N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=195.79N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
6.6主梁的验算:
主梁选择14b号槽钢槽口水平[,其截面特性为:
面积A=21.31cm2;
惯性距Ix=609.4cm4;
转动惯量Wx=87.1cm3;
回转半径ix=5.35cm;
截面尺寸,b=60mm,h=140mm,t=9.5mm;
6.6.1荷载验算
栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
Q1=0.11kN/m;
槽钢自重荷载Q2=0.16kN/m
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.16)=0.33kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力R;
6.6.2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)
从左至右各支座反力:
R[1]=9.845kN;
R[2]=13.653kN;
R[3]=-5.533kN。
最大支座反力为Rmax=13.653kN;
最大弯矩Mmax=6.977kN·m;
最大挠度ν=0.042mm。
6.6.3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=6.977×106/1.05/87100.0+1.53×104/2131.000=83.467N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值83.467N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
6.6.4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=570×9.5×60.0×235/(4500.0×140.0×235.0)=0.516;
主梁槽钢的稳定性验算σ=6.977×106/(0.516×87100.00)=155.32N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=155.32N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!
(四)、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/(0.25+3))=0.666;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RUi=9.845/0.666=14.79kN;
6.7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15.5mm。
[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=138.5KN;
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=5.5。
得到:
[Fg]=21.405KN>Ru=14.787KN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
6.8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=14786.718N。
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=[14786.7×4/(3.142×50.00×2)]1/2=13.7mm。
实际拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作即可。
7.各项管理措施
7.1安全防护措施:
7.1.1悬挑式钢平台应按相应的规范进行设计,其结构构造应能防止左右晃动,应编制施工方案。
7.1.2悬挑式钢平台的搁支点与上部拉接点必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设施上。
7.1.3斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设二道,每一道均作单道受力计算。
7.1.4应设置4个经过验算的吊环,吊运平台时应使用卡环,不得在使吊钩直接钩挂吊环,吊环应用A3钢制作。
7.1.5钢平台安装时,钢丝绳应使用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。
建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫层,钢平台外口应略高于内口。
7.1.6钢平台左右两侧必须装置固定的保护栏杆,高1050mm。
7.1.7钢平台吊装,需待横梁接好钢丝绳调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
7.1.8钢平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。
7.1.9操作平台上应显著地标明容许荷载值,操作人员和材料的总量严禁超过设计的容许荷载,应配备专人加以监督。
7.2安全管理措施:
7.2.1搭设人员必须持证上岗,必须戴安全帽,系安全带穿防滑鞋。
搭设前按特种作业进行安全技术交底,并做好记录。
7.2.2构配件及搭设质量应按规定进行检查。
7.2.3严禁超载,必须悬挂限载标牌,明确责任人。
7.2.4六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止作业。
7.2.5安全检查的次数为每提升一次检查一次。
7.2.6搭拆时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
7.2.7搭设操作工人严禁酒后作业。
三面设置护身栏杆,严禁施工人员翻越。
7.2.8搭设完后必须经过项目部安全员验收完毕后方可使用。
7.2.9管理组织体系
现场安全总监督:
联系电话:
现场专职安全员:
联系电话:
一队架体班组组长:
联系电话:
二队架体班组组长:
联系电话:
8.构造附图: