塔吊悬挑料台专项方案.docx
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塔吊悬挑料台专项方案.docx
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塔吊悬挑料台专项方案
XXXXXXXXXXXXXXXXXX工程
塔
吊
悬
挑
料
台
施
工
方
案
XXXXXXXXXXXXXXXXXX有限责任公司
二零XX年XX月XX日
塔吊料台施工方案
一、工程概况
多层商业建筑为地上3层(局部4层)框架结构的建筑物,一层层高为5.4m,其余层高为5.2、3.9、4.2m,室内外负差为-0.45m,建筑主体高度为14.8m。
建筑最高度为19.9m(建筑总面积为21472.06㎡);
外脚手架采用落地料台和悬挑料台相结合的形式进行搭设。
二、编制依据
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011及《建筑施工高处作业安全技术规范》设计编制。
三、悬挑卸料平台制作规格
A、钢平台制作
主梁采用[16a#号槽钢U口水平,次梁采用[14a#号槽钢U口水平,次梁间距0.5m,槽钢长度为6m,外伸4.2m,(料台长3m+外架1.2m)内置1.8m,同时应在4.2m槽钢靠墙下端设30cm抵脚杆,用[16a#槽钢与主梁焊接。
钢平台尺寸为3m长×1.8m宽。
B、四边外框采用[16a#槽钢焊接,短方向肋为[14a#槽钢平卧与外框焊接,焊缝高度不小于0.6cm,钢框上满铺50mm厚木板,两侧面用
48×3.0钢管做栏杆;长3m,间隔1.5m有钢管焊接,高为1.2m,在料台侧面有栏杆焊接的侧面防护,宽为1.8m,高为1.2m,每间隔0.6m有钢管焊接,两侧和侧面应加50厚木板做防护高度和钢管防护高度一样。
C、平台的搁支点和上部拉节点,必须牢固固定于建筑物结构上,严禁设置在脚手架等设施上;主梁应伸至建筑物内,在与建筑搁支点下下端必须设置防止料台水平向内(建筑物方向)位移的构造措施。
在主梁的尾端必须设置光圆钢筋锚固筋(锚固环的直径不宜小于20)与建筑物结构连接牢固;平台外口应略高于内口。
D、平台两边各设前后两道独立斜拉钢丝绳,端头一只为主绳,内侧为保险绳(辅绳)。
钢丝绳分别拉接在四个拉接点上,与平台形成的夹角不应小于45度,采用6×19+1、φ21.5钢丝绳,且每组钢丝绳设置的绳卡应不少于5个。
建筑物锐角利口处围系钢丝绳应加衬软垫物。
E、钢平台设四个直径20吊环,吊环应采用R235钢筋制作,严禁使用螺纹钢。
吊装平台时应使用卡环,不得使用吊钩直接钩挂吊环。
F、平台左右两侧必须分别在500~600mm和1200mm高处设置防护栏杆,并在栏杆内侧用木板封闭严密。
端部可装设内开式活动防护门,内侧用木板封闭。
G、预埋锚环:
在[16a#槽钢锚固端,预埋两道锚环,锚环采用φ20钢筋制作的U型环。
在上层楼面梁内预埋20吊环。
H、安装:
钢平台安装,先用塔吊吊至安装位置,然后将平台后端与梁上固定后固定钢丝绳,平台安装与楼面平,前边稍高,全面固定牢固后,方可使用。
I、平台上应在明显位置悬挂限荷标牌。
平台上堆放材料时,容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷10kN。
堆放材料做到随放随吊,不要长时间堆放不吊。
J、平台在使用过程中民应安排专人负责管理,定期进行检查,特别是钢丝绳如有扭结、变形、断丝、锈蚀等现象的,应及时予以更换;焊缝脱焊、铺板不牢应及时修复。
四、计算
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)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。
计算参数:
平台水平钢梁的悬挑长度4.20m,插入结构锚固长度1.80m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)1.80m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[14a号槽钢U口水平,主梁采用[16a号槽钢U口水平。
次梁间距0.50m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。
脚手板采用木板,脚手板自重荷载取0.35kN/m2。
栏杆采用冲压钢板,栏杆自重荷载取0.16kN/m。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,
外侧钢丝绳距离主体结构4.00m,两道钢丝绳距离0.50m,外侧钢丝绳吊点距离平台5.80m。
【一】、次梁的计算
次梁选择[14a号槽钢U口水平,间距0.50m,其截面特性为
面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm
截面尺寸b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×0.50=0.18kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×0.50=1.00kN/m
(3)型钢自重荷载Q3=0.14kN/m
经计算得到:
q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.18+0.14)+1.4×1.00=1.78kN/m
经计算得到,集中荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
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,内侧钢丝绳不计算,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=1.78×1.802/8+14.00×1.80/4=7.02kN.m
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,[f]=205.00N/mm2;
经过计算得到强度σ=7.02×106/(1.05×80500.00)=83.07N/mm2;
次梁的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
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=570×9.5×58.0×235/(1800.0×140.0×235.0)=1.25
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φb'查表得到其值为0.826
经过计算得到强度σ=7.02×106/(0.826×80500.00)=105.54N/mm2;
次梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!
【二】、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U口水平,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.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.16kN/m
Q1=0.16kN/m
(2)型钢自重荷载Q2=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值:
q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.16+0.17)=0.40kN/m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.25×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=0.88kN
P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)+14.00/2=8.60kN
P7=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P8=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P9=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=1.60kN
P10=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.10×1.80/2+1.2×0.14×1.80/2)=0.44kN
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
悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图(kN)
主梁支撑梁弯矩图(kN.m)
主梁支撑梁变形图(mm)
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为8.84kN
最大弯矩Mmax=8.90kN.m
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,[f]=205.00N/mm2;
经过计算得到强度σ=8.90×106/1.05/108300.0+6.10×1000/2195.0=81.02N/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[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
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=570×10.0×63.0×235/(4200.0×160.0×235.0)=0.53
经过计算得到强度σ=8.90×106/(0.534×108300.00)=153.73N/mm2;
主梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!
【三】、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
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=10.74kN
【四】、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=10.742kN
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。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×10.742/0.850=126.382kN。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。
【五】、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=10.742kN
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》2010中9.7.6规定[f]=65N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[10742×4/(3.1416×65×2)]1/2=12mm(实际操作中采用为直径20的吊环)
【六】、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=4.478kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》9.7.6规定[f]=65N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[4478×4/(3.1416×65×2)]1/2=8mm(实际操作中采用为直径20的拉环)
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
悬挑卸料平台计算满足要求!
【七】、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;
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;
4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
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;
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.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。
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