(19层)悬挑式卸料平台施工方案

悬挑式卸料平台施工方案本工程为荣昌西城B栋商业住宅综合楼，层高主要为3.0m，地下一层层高为3.9m，地上18层、其中一层层高为3.9m,二层层高为4.5m，建筑面积约16954.6m2。为了克服以往主体施工中卸料平台与主体连接复杂（须埋设预埋件铁件、锚环）；搭设外架时须专门留设卸料平台口；本工程采用悬挑式转料平台设计，拆装方便，能够多次利用。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。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.0m。用2根钢丝绳斜拉固定，2根作为备用，主梁采用16a号槽钢槽口水平，次梁采用14a号槽钢槽口水平，次梁间距2m。容许承载力均布荷载2kN/m2，最大堆放材料荷载20kN。一设计依据：1.《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80—91)2.《钢结构设计规范》(GB50017—2003)3.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—99)二、设计方案（如图1、2所示）卸料钢平台主梁长4.0m，宽2.0m，其中0.9m在楼层面。主梁用[16槽钢制作，次梁用[14槽钢制作，上铺40mm木板，用M8的螺栓与次梁相连。两边用两根6×37━15.5钢丝绳斜拉固定，拉绳和卸料平台平面成44°，另外两根备用斜拉钢丝绳与平台成50°，斜拉钢丝绳张开一定距离固定在剪刀墙螺杆孔内。平台两侧设1m高的防护栏杆，设竹签板挡板。以下是对其主次梁强度、稳定性，钢丝绳的强度，以及挡脚、吊环焊缝的演算。三、钢平台的计算：1、次梁计算次梁的计算：次梁选择14a号槽钢槽口水平，间距2m，其截面特性为：面积A=18.516cm2,惯性距Ix=564cm4,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。A：荷载计算（如图3所示）次梁选用[14号槽钢制作，共设4道；其间距为0.8m，各用2颗M12螺丝固定在主梁槽内。依据JGJ80—91，并按相关规定永久荷载，可变荷载分项系数分别取1.2、1.4。铺板自重：(1)脚手板自重标准值：标准值为0.15kN/m2；Q1=0.15×2＝0.300kN/m(2)材料最大堆放荷载为20kN/m2，转换为线荷载：Q2=20/(4×2.0)×2=5.000kN/m槽钢自重：(3)型钢自重荷载Q3=0.145kN/m经计算得：静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×（0.300＋5.000＋0.145）＝6.534kN/m活荷载计算值P=1.4×2×2＝5.600kN集中荷载（容许荷载：集中力400kg）：P1=400×9.8×1.4=5.488kN施工活荷载(限载2000kg；每平方米活荷载2000×9.8/(2.4×2.0)=3.267N/m2)：q1=3.267×0.8×1.4=3.659kN/m2B：抗弯强度验算普通[14槽钢：重量为14kg/m、A=12.7cm2、截面惯性矩Ix=198cm4、截面抵抗矩Wx=39.7cm3、f=215N/mm2按简支梁计算，集中荷载的最不利位置位于跨中，如图2所示：查静力计算表得：Mmax=（1/8）qL2+(1/4)pL=(1/8)×(0.454+1.83)×2.52+(1/4)×5.488×2.5=1.784+3.43=5.24kN/m根据GB50017—2003查得γx=1.05σ=Mx/rxWx=5.24×146/1.05×39.7×143=175kN/mm2f=295N/mm2(可)因型钢腹板一般较厚，剪力不起控制作用，且木板用螺栓连接密铺于次梁之上，能阻止梁受压翼缘侧向位移，不必进行次梁的剪刀和稳定性验算。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：最大弯矩计算值M=6.534×2.0×2.0/8＋5.600×2.0/4=6.067kN.m3、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=6.067×1000000/(1000×80.5)=71.78N/mm2；次梁槽钢的抗弯强度计算[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=570×9.5×58×235/(2000.0×140×235)=1.12由于大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B，其值用应为：0.794经过计算得到强度=6.067×1000000/(0.794×80.5×1000)=94.92N/mm2；次梁槽钢的稳定性计算值[f],满足要求!四、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号槽钢槽口水平，其截面特性为:面积A=21.962cm2,惯性距Ix=866cm4,转动惯量Wx=108cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸b=63mm，h=160mm，t=10.0mm1、荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/mQ1=0.15kN/m(2)槽钢自重荷载Q2=0.172kN/m经计算得：静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15＋0.172)＝0.386kN/m经计算得：次梁集中荷载取次梁支座力：P=(6.534×2.0＋5.600)/2＝9.334kN2、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。1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：各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=14.773kN,R2=14.773kN支座反力RA=14.773kN最大弯矩Mmax=10.106kN.m3、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：=10.106×1000000/(1.05×108×1000)＋21.112×1000/(21.962×100)=98.731N/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=570×10.0×63×235/(4000×160×235)=0.56经过计算得到强度=10.106×1000000/(0.56×108×1000)=167.10N/mm2；主梁槽钢的稳定性计算[f],满足要求!五、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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=25.767kN六、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=25.767kN采用6×19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，取8.0。计算中，[Fg]取25.767KN，α=0.8，K=10，经计算得：钢丝绳最小直径必须大于25mm才能满足要求。七、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=RU=25.767kN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=[25.767×1000×4/(3.1416×50×2)]1/2=18mm八、操作平台安全要求:1、卸料平台，必须符合下列规定：（1）卸料平台应按现行的相应规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动。（2）卸料平台的搁置点与上部拉结点，必须位于浇筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。（3）斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道。（4）应设置四个经验算的吊环。吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环。吊环应用甲类Q235钢制作。（5）卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式的卡子不得少于3个。建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，钢平台外口应路高于内口。（6）卸料平台左右的两侧必须装置固定的防护拉杆。（7）卸料平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，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。（8）卸料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。2、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；3、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；4、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；5、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；6、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；7、钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度；8、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；9、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。按相关要求绳卡使用不得少于3个，选用3个。钢丝绳用普通花篮螺栓九、钢平台安装：卸料平台的施工工艺卸料平台工作制作完毕经验收合格后方可吊装，吊装时，先挂好四角的吊钩，传发初次信号，但只能稍稍提升平台，放松斜拉钢丝绳，方可正式吊装，吊钩的四条引绳等长，保证平台在起吊过程中，平稳吊紧固螺母及钢丝绳卡，完毕后方可松塔吊吊钩，卸料平台安装完毕紧固，经验收合格后方可使用。卸平台的限重牌应在该平台附近的明显位置。要求提升一次验收一次。1、钢平台的支点与上部拉接点位于建筑物上，不得与脚手架做任何连接。2、钢丝绳张开一定距离（1.5m左右）固定在剪力墙螺杆孔内，悬空端部要略高于内部。3、备用钢丝绳紧固时要略松于斜拉钢丝绳。4、建筑物锐角利口处围系钢丝绳时要加衬软垫物。5、钢平台两侧装置固定的防护栏杆和密目网防护。