高层悬挑卸料平台施工方案

兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-0-目录一、工程概况................................................1二、方案选择................................................2三、悬挑卸料平台计算........................................21、计算依据..............................................22、计算参数..............................................23、次梁计算..............................................34、主梁计算..............................................45、钢丝拉绳的内力计算.....................................56、钢丝拉绳的强度计算.....................................67、钢丝拉绳吊环的强度计算.................................6四、平台架设与拆除..........................................6五、操作平台安全要求........................................7兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-1-一、工程概况1.1.工程概况工程名称：兴义市钻石广场工程工程地址:兴义市南环路与柯沙路交叉路口建设单位：兴义市大不同房地产开发有限公司设计单位：贵阳市建筑设计院有限公司监理单位：贵州深龙港工程项目管理有限公司监理施工单位：贵州天寿建设工程有限公司本工程为框架剪力墙结构；地上21层；地下2层；建筑高度：80m；标准层层高：3m；总建筑面积：25251.37m2；总工期：456天。1.2.现场及周边环境本工程位于兴义市南环路与柯沙路交叉路口，场地高差起伏不大。工程环境优美，交通便捷，基础设施齐全。二、方案选择卸料平台悬挑较大、较宽，仅依靠根部砥柱、外悬挑部份纯属钢丝绳受力构件。因此该平台必须达到自身刚度和稳定性，并能承受足够的承载力。在施工过程中，荷载不超过1.0吨，在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，严禁钢架变形、倾斜、摇晃式扭曲等现象，以确保使用安全。由上述要求，选用平面尺寸4.5m(长)×2.0m（宽）的钢架平台，主梁计划采用18a号槽钢、次梁采用16a号槽钢焊接制作而成，平台两侧选用双股直径18mm的钢丝绳两道分内外斜拉于上层主体构件上。卸料平台尺寸及连接方式见后附图。三、悬挑卸料平卸料平台验算1、计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)等规范。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，因此必须严格进行设计和验算。2、计算参数2.1.荷载参数脚手板采用木脚手板，脚手板自重标准值为0.35kN/m2；栏杆、挡杆选用竹笆兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-2-片，自重标准值为0.15kN/m2；施工人员等活荷载为2.00kN/m2；最大堆放材料荷载为10.00kN。2.2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离为2.90m；外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离为1.00m；上部拉绳点与墙支点的距离为4.00m；钢丝绳安全系数K为10.00；计算条件为铰支；预埋件的直径为25mm。2.3.水平支撑梁主梁计划采用18a号槽钢，槽口水平[；次梁采用16a号槽钢，槽口水平[；次梁槽钢间距为0.80m；最近次梁与墙的最大允许距离为1.50m。2.4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度为4.50m；水平钢梁(主梁)的锚固长度为1.50m；计算宽度为2.00m。3、次梁的计算3.1.荷载计算次梁选择16a号槽钢槽口水平[，间距0.80m，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)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=0.35×0.80=0.28kN/m；(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：Q2=10.00/4.50/2.00×0.80=0.89kN/m；(3)槽钢自重荷载Q3=0.17kN/m；(4)经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.28+0.89+0.17)=1.61kN；经计算得到，活荷载计算值P=1.4×2.00×0.80×2.00=4.48kN。3.2.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=1.61×2.002/8+4.48×2.00/4=3.04kN·m。3.3.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，兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-3-[f]=205.00N/mm2；经过计算得到强度σ=3.04×103/(1.05×108.30)=26.76N/mm2；结论：次梁槽钢的抗弯强度计算σ[f],满足要求!3.4.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=570×10.00×63.00×235/(2.00×160.00×235.0)=1.12；由于φb大于0.6，按照下面公式计算：得到φb=0.819；经过计算得到强度σ=3.04×103/(0.819×108.300)=34.32N/mm2；结论：次梁槽钢的稳定性计算σ[f],满足要求!4、主梁的计算:4.1.荷载计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=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm；截面尺寸，b=68.00mm,h=180.00mm,t=10.5mm；(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆竹笆片，标准值为0.15kN/m；Q1=0.15kN/m；(2)槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.20)=0.42kN/m经计算得到，次梁集中荷载取次梁支座力P=(1.61×2.00+4.48)/2=3.85kN4.2.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。兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-4-悬挑卸料平台示意图悬挑卸料平台水平钢梁计算简图经过连续梁的计算得到: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)R[1]=15.873kN；R[2]=9.076kN。最大支座反力为Rmax=15.873kN.m；最大弯矩Mmax=8.912kN·m；最大挠度V=4.683mm。4.3.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σ=8.91×106/1.05/141400.0+1.55×104/2569.000=66.049N/mm2；兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-5-结论：主梁的抗弯计算强度σ[f]，满足要求!4.4.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=570×10.5×68.0×235/(4500.0×180.0×235.0)=0.502；计算得到φb'=0.502；经过计算得到强度σ=8.91×106/(0.502×141400.00)=125.44N/mm2；结论：主梁槽钢的稳定性计算σ[f],满足要求!由于该卸料平台悬挑长度及所受荷载都很大，使用周期较长，为提高稳定性的安全系数，避免因长期使用而造成主梁弯曲，减小事故发生的可能性，故主梁采用I20a号工字钢，以确保该悬挑卸料平台的安全。5、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RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力：RCi=RUisinθi；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RU1=22.17kN；6、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22.17kN；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22.169kN，α=0.820,K=10.000，得到：d=23.3mm。结论：钢丝绳采用6×37，直双股径D=18mm，满足要求！兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-6-7、钢丝拉绳吊环的强度计算:钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为：N=RU=22168.565N。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，在物件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2，[f]=50.0N/mm2；所需要的吊环最小直径D=[22168.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=23.8mm。结论：吊环采用直径D=25mm圆钢，满足要求！四、平台架设与拆除1、本卸料平台安装前应对其焊接部位的焊接质量进行检查，确保焊接质量合格。钢丝绳、花篮螺栓等所需物料采购，须有合格证，并满足方案要求。2、本架以塔吊为垂直、水平、固定的搭设工具和拆除工具，并应有传呼系统统一指挥，安全施工。3、平台架由塔吊吊装就位，悬端部抬高挠度值。拉力钢丝绳两端达到拉伸极限时，再固定两端，并用8只卡扣分别固定。做好外端二根钢丝绳固定后，再用同样做法固定内端二根钢丝绳。操作完毕抽查平整度是否翘角，必须保证同一水平面平整，外端悬挑根部应比内端适当抬高3～4cm。4、卸料平台的调整应采用花蓝螺栓，防止卸料平台扭曲变形。5、平台安装完成后，必须按照方案进行验收签字手续，每次平台的安装都应及时验收。6、应保持每天抽查一遍，是否有下坠、扣件松动及变形情况，应及时处理。7、对施工人员应技术交底，不准超过1.0吨限载，并挂标示牌。8、平台拆除：先用塔吊提升，塔吊刹车；先松掉内端拉绳及卡扣；再松掉外端拉绳及卡扣；塔吊启动上升至上一层安装。五、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.斜拉钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道。3.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的卡口挂牢，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。兴义钻石广场工程悬挑卸料平台专项施工方案-7-5.卸料平台吊装，需要支撑点电焊固定，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.卸料平台严禁长时间堆载，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。贵州天寿建设工程有限公司2012年7月5日