卸料平台方案.docx
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卸料平台方案.docx
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卸料平台方案
沙尾工业区301-305厂房拆除新建工程
卸
料
平
台
施
工
方
案
1编制依据
1.1.施工图纸
沙尾工业区301-305厂房拆除新建工程建筑、结构施工图纸。
1.2.主要规范、规程
1.2.1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
1.2.2.《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
1.2.3.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
1.2.4.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
1.3.施工组织设计
《沙尾工业区301-305厂房拆除新建工程施工组织设计》。
1.4.参考文献
1.4.1.《建筑施工手册》(第四版)
1.4.2.《简明施工计算手册》(第三版)
1.4.3.《建筑施工脚手架实用手册》
1.4.4.《建筑施工安全设施计算书编制范例》
2工程概况
2.1.工程简介
工程名称:
沙尾工业区301-305厂房拆除新建工程
工程地址:
深圳市福强路南侧
建设单位:
福田区建筑工务局
设计单位:
深圳华阳国际工程设计有限公司
监理单位:
北京万宇工程监理事务所
质监单位:
深圳市福田区建设工程质量监督站
施工单位:
深圳市金众(集团)股份有限公司
质量目标:
合格
安全文明目标:
福田区安全文明工地
总建筑面积:
约75000m2
2.2.建筑、结构概况
结构形式:
钢筋混凝土框架
层数:
地上6层及地下室2层
建筑高度:
29.4m(到屋面25m)
2.3.卸料平台基本概况
从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为悬挑式型钢平台,由型钢焊接而成,合理利用了钢梁外伸、钢丝绳斜拉的超静定型结构,受力较为合理、安全,卸料平台设四个吊点,安装时采用塔吊直接整体吊运、安装至施工层,安装方法简单安全,整个安装过程无需安装作业人员出脚手架外高空作业,相对的安全系数较高。
3结构计算
本工程卸料平台采用工字钢悬挑斜拉结构形式,制作宽度3000,悬挑长度为3700(1700+2000),结构楼内锚固1500。
平台托盘用14#I字钢,卸料平台通过2根6×37+1Φ19.5光面钢丝绳进行卸载,使卸料平台上的荷载直接传至建筑物上。
平台上要设有限定荷载标牌,每个卸料平台的限重为2.0KN/m2,总荷载限重为10KN,堆载要均匀,并根据不同品种的材料折算后限制堆料数量和堆料高度,卸料平台在使用过程中,必须设置醒目的限重标志,也可设置不同材料的堆积高度和宽度、长度。
主梁、次梁分别采用14#I字钢,所有构件均为焊接连接,防护栏采用ø48×3.5钢管,分别在高60cm、120cm处设立两道,并与四周工字钢焊接。
四周工字钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。
平台每侧设两根6×37+1Φ19.5光面钢丝绳,每根绳设夹具不少于3个。
钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。
钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉结,但两根钢丝绳不得拉结于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证能让上述钢丝绳穿过。
平台底面和侧面20×20×3钢丝网,满铺、铺牢、用Φ12钢筋压住并电焊牢固。
计算依据《建筑施工安全检查标准》和《钢结构设计规范》。
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,因此必须严格地进行设计和验算。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度3.70m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。
次梁采用Ⅰ-14号工字钢,主梁采用Ⅰ-14号工字钢,次梁间距0.50m。
容许承载力均布荷载2.0kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。
3.1次梁的计算
次梁选择14号工字钢,间距1.00m,其截面特性为:
面积A=21.5cm2,惯性距Ix=712cm4,转动惯量Wx=102cm3,回转半径ix=5.79cm
截面尺寸b=80.0mm,h=140.0mm,t=9.1mm
3.1.1.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)工字钢自重荷载Q3=16.9kg/m=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.30+2.00+0.17)=2.97kN/m
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
3.1.2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,最大弯矩计算值M=2.97×3.002/8+14.00×3.00/4=13.84kN.m
3.1.3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
=13.84×106/(1.05×102000.00)=129.22N/mm2;
次梁工字钢的抗弯强度计算
<[f],满足要求!
3.1.4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=570×9.1×80.0×235/(3000.0×140.0×235.0)=0.988
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0.784
经过计算得到强度
=13.84×106/(0.784×102000.00)=173.07N/mm2;
次梁工字钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
3.2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14号工字钢,其截面特性为
面积A=21.5cm2,惯性距Ix=712cm4,转动惯量Wx=102cm3,回转半径ix=5.79cm
截面尺寸b=80.0mm,h=140.0mm,t=9.1mm
3.2.1荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.30kN/m
Q1=0.30kN/m
(2)面板自重标准值:
标准值为0.30kN/m2;
Q2=0.30×1.00=0.30kN/m
(3)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q3=2.00×1.00=2.00kN/m
(4)工字钢自重荷载Q4=16.9kg/m=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3+Q4)=1.2×(0.30+0.3+2.00+0.17)=3.32kN/m
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
3.2.2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)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=18.864kN,R2=20.321kN
支座反力RA=20.321kN
最大弯矩Mmax=23.010kN.m
3.3.3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
=23.01×106/1.05/102000.0+25.152×1000/2150=100.672N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求!
3.3.4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=570×9.1×80.0×235/(3000.0×140.0×235.0)=0.988
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0.784
经过计算得到强度
=23.01×106/(0.784×102000.00)=188.15N/mm2;
主梁工字钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
3.4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=31.441kN
3.4.1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=31.441kN
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,取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×31.441/0.850=295.912kN。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径24.5mm。
3.5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=31.441kN
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=[31441×4/(3.1416×50×2)]1/2=21mm。
4.卸料平台制作与安装
4.1制作基本要求
4.1.1落实钢材进场,并进行材料的现场质量检验。
4.1.2确定操作工人和检查人员的名单,并查验相应的操作证书。
4.1.3落实钢结构件加工的场所和现场所需的施工机械。
4.2钢构件的制作工艺流程
原材料校正→放样、号料和切割→焊接→除锈、油漆→验收。
4.3卸料平台制作方法
因钢卸料平台面积不大,单个平台重量仅为600kg左右。
决定采取构件加工场制作加工,加工完成经验收合格后,再运至现场进行安装。
4.4卸料平台的安装
当钢卸料平台制作完成后,卸料平台采用4根钩头吊绳起吊安装,需在平台挑梁部位设4个平衡吊点,为保证平台吊装时处于水平状态,同时避免理论计算平衡的偏差,直接采用塔吊起吊的方法确定平衡吊点,吊点焊接前用钢丝绳预捆于工字钢梁上作临时吊点,当平衡吊点位置确定后,采用Ф20圆钢吊环与工字钢梁焊接牢固。
吊装前应拆除所要安装卸料平台处的脚手架安全立网,用塔吊吊至安装部位,在料台钢梁穿插外墙脚手架的过程中,应设专人引导钢梁入位,当钢梁插入预埋楼面螺栓固卡内,拧紧四个锚固螺栓后,牵拉斜拉钢丝绳,松开吊索,安装完成。
5、操作平台安全要求:
5.1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;
5.2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;
5.3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;
5.4卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5.5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;
5.6钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
5.7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;
5.8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。
5.9平台焊接采用E430型焊条,所有连接部位采用满焊的方式焊接。
5.10楼板混凝土浇筑前应预埋楼面锚固螺栓,检查外侧有无脚手架立杆阻挡。
上层相应部位应预埋钢丝绳拉索锚固钢筋(Ф20),并认真复核其平面位置,确保平台安装到位。
5.11吊装卸料平台时,应设塔吊指挥到相应的安装部位,跟踪指挥到位。
5.12平台吊装平移到位后应立即拧紧楼面夹片螺母,然后牵拉斜拉钢丝
绳,最后松开吊绳。
5.13拉索钢丝绳与水平面夹角不宜小于500.
5.14平台不得搁置在外墙脚手架水平杆或立杆上,确保脚手架与卸料平台分开受力。
5.15平台安装完成后必须由专职安全员组织验收合格后方能使用。
附图一:
卸料平台平面示意图
附图二:
卸料平台侧面示意图
附图三:
卸料平台吊装示意图
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