上料平台专项施工方案案例.docx
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上料平台专项施工方案案例
寿县城投大厦
物料提升机
接
料
平
台
专
项
施
工
方
案
安徽建工集团有限公司
二零一零年十月二十日
料台专项施工方案会签一览表
工程名称
寿县城投大厦
建设单位
寿县城投公司
监理单位
施工单位
安徽建工集团有限公司
分包单位
分
包
单位
案
编制人:
年月日
审核意见:
年月日
审批意见:
年月日
施
工
单
位
国内公司审核意见:
年月日
集团公司审核意见:
年月日
审批:
一、工程概况
二、编制依据
三、物料提升机接料平台搭设及计算
四、塔吊卸料平台搭设及计算
料台搭设施工方案
一、工程概况
寿县城投大厦工程,工程总建筑面积:
20475㎡。
本工程为地上12层、地下1层,框架结构,其中地上室为框剪结构,层高4.8m,一层、二层层高4.2m,三-十二层层高均为3.6m,建筑总高度44.37m。
架搭设高度为44.37+0.60+1.5m=46.47m(超屋面防护高度为1.5m)。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)[2002版]
2、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
3、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
5、《直缝电焊钢管》(GB/T13793)标准
6、《碳素结构钢》(GB/T700)标准
7、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
9、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87)
10、本工程施工图
三、物料提升机接料平台搭设及计算
(一)料台材料准备与搭设要求
1、料台搭设必须是钢管制作,同时做好料台支撑预埋。
其强度(预埋件)必须确保足够的刚度和稳定性。
2、料台的钢管、扣件、钢丝绳等材料必须符合JGJ130-2001规范中第3项的规定,采用的钢管类型应为国家标准
48×3.5,但考虑到市场材料供应与施工现场的安全起见,计算时可按
48×3.0;有弯曲、锈蚀、裂纹的钢管不得使用。
钢丝绳直径采用直径不小于12㎜的,钢丝绳接头处卡头设置不得少于3个。
钢丝绳及卡头不得使用锈蚀、断丝扭曲及变形不符合安全要求的产品。
3、料台基础回填土应按规范要求回填,宜采用机械分层回填碾压平整、密实(人工辅助夯实),立杆底部应浇筑C20砼垫层保持在150mm厚以上,向外有不小于1:
0.05的排水坡度,建筑物的基础周围自然地面应做好护坡,在拐角外设有600mm×600mm×1000mm的积水坑,备好排水机械做到有组织排水。
(基础处理相关回填资料须施工单位提前提供给架业公司以备检查验收。
)
4、料台搭设与架体必须分开,立杆应垂直,必须设置刚性连接,不得把吊盘设置在紧靠墙面的位置,确保视线清楚。
料台立杆的横向间距不大于架体的横向间距,如料台大于架体间距,两立杆之间应增设立杆。
5、料台层高与建筑层高相一致,纵向水平杆与填芯杆应搭在横向水平杆上面。
横向水平杆间距与立杆纵向间距相同,并在其间设置1~2根填芯,但不得大于250mm。
6、在料台的两侧应设置“之”字撑,增加防滑扣件正面应设置与立杆相平行的负立杆间距不得大于250mm,负立杆的对接扣件应错开安全门装置位置,开口处应设置横向斜撑,连墙件应按规范每层设置。
7、料台平台板应用木板填铺,铺严、铺实、钉牢。
料台板铺设外高里低带有坡度,高端设置在悬空位置。
8、每层料台两侧必须设置二道防栏杆,栏杆高度距铺板面分别为500~600mm和1000~1200mm,外侧应加设防护竹笆和围网防护,料台下面应设置能开启自如的封闭式牢固门栏。
9、料台两侧与建筑物层层预埋钢管,进行刚性拉接,连接点每步料台不能拆除。
10、当外架拆除时,必须采取加固措施,此现场还应由专人指挥,确保其料台的安全性。
11、料台在搭设过程中,企业安全部门和使用单位应对料台进行分段分层验收,合格后方可使用;如有变更、重新搭设应有记录,搭设好后,按验收程序验收,方可继续使用。
12、料台自2层开始,每层进行钢丝绳卸荷,钢丝绳在每层料台口两层各设一道,钢丝绳一端固定在上一层楼板预埋钢管固定处,另一端固定在悬挑架外层立杆与大横杆交接处位置上。
(二)料台计算
料台的整体稳定计算简化为对立柱整体稳定的计算,而立柱的整体稳定计算按轴心受力格构力压杆计算,其中格构力压杆由内、外排立柱及横向水平组成。
对基本风压小于0.35KN/m2地区,构造符合规范规定时,可不考虑荷载的作用。
1、荷载的规定
(1)恒载:
包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、栏杆、料台脚手板、扣件等构件的重量,这部分荷载在进行强度核算时应乘以1.2分项系数。
(2)活载:
包括物料、推车、作业人员等重量,这部分荷载在进行强度核算时应乘以1.4的分项系数。
(3)基础处理:
考虑到料台钢管脚手架的牢固,稳定,安全性,必须对基础采用3:
7灰土分层、平整、夯实。
根据本工程的实际情况,建筑物的基础四周自然地面及护坡均以浇筑C20砼层10cm厚,向外有不小于1:
0.05排水坡度,四周设15cm×15cm的排水沟,在四角有60cm×60cm×100cm积水坑,并备好排水机械,做好有组织排水,严禁基础有积水现象出现。
2、人货电梯料台从底层采用单立杆搭设到三层顶,搭设高度如下3.6+2×4.2+0.6=12.6m。
再随外架设置打断,从三层顶至八层顶,悬挑高度为3.6×5=18m,从八层顶至顶层,悬挑高4×3.6+1.5=15.9m。
悬挑料台用单立管(用钢丝绳卸荷),悬挑梁采用16号工字钢长4.5m,外挑1.2m,内置3.3m,计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
3、计算书及相关附图(附后)
物料提升机接料平台落地部分计算:
计算参数:
双排脚手架,搭设高度12.6米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.80米。
钢管类型为
48×3.0,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。
施工活荷载为4.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设3层计算。
栏杆采用竹笆片,荷载为0.15kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下小横杆在大横杆上面,且主结点间增加一根小横杆。
基本风压0.35kN/m2,高度变化系数1.6700,体型系数0.2304。
地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
一、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m
活荷载标准值Q=4.000×1.500/2=3.000kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.262+1.4×3.000=4.561kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
计算公式如下:
M=4.561×0.8002/8=0.365kN.m
=0.365×106/4491.0=81.248N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.262+3.000=3.301kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×3.301×800.04/(384×2.06×105×107780.0)=0.793mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
二、大横杆的计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN
活荷载标准值Q=4.000×0.800×1.500/2=2.400kN
荷载的计算值P=(1.2×0.031+1.2×0.210+1.4×2.400)/2=1.824kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.824×1.500=0.487kN.m
=0.487×106/4491.0=108.485N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×107780.000)=0.06mm
集中荷载标准值P=(0.031+0.210+2.400)/2=1.320kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1320.360×1500.003/(100×2.060×105×107780.000)=2.30mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.359mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN
活荷载标准值Q=4.000×0.800×1.500/2=2.400kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.210+1.4×2.400=3.681kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1070
NG1=0.107×12.600=1.348kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35
NG2=0.350×3×1.500×(0.800+0.300)/2=0.866kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.150×1.500×3/2=0.338kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×12.600=0.095kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.646kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值NQ=4.000×2×1.500×0.800/2=4.800kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:
W0=0.350
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:
Uz=1.670
Us——风荷载体型系数:
Us=0.230
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.670×0.230=0.094kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.646+0.85×1.4×4.800=8.887kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.646+1.4×4.800=9.895kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.094×1.500×1.800×1.800/10=0.055kN.m
五、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=9.895kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
——由长细比,为3118/16=196;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=9895/(0.19×424)=123.149N/mm2;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=8.887kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
——由长细比,为3118/16=196;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.055kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=8887/(0.19×424)+55000/4491=122.743N/mm2;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=1.298kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=4.800kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.107kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=63.836米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=1.298kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=4.800kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.107kN/m;
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.046kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=64.090米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——风荷载标准值,wk=0.094kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×3.00=10.800m2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5.000
经计算得到Nlw=1.425kN,连墙件轴向力计算值Nl=6.425kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.60的结果查表得到
=0.95;
A=4.24cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=82.709kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=6.425kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;p=39.58
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=9.90
A——基础底面面积(m2);A=0.25
fg——地基承载力设计值(kN/m2);fg=68.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;fgk=170.00
地基承载力的计算满足要求!
四、塔吊卸料平台搭设及计算
1、编制依据
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001及《建筑施工高处作业安全技术规范》设计编制。
2、悬挑卸料平台制作规格:
A、钢平台制作
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0.90m,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[16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50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0.6mm有焊缝栏杆,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、钢平台设四只20吊耳,吊耳应采用R235钢筋制作,焊缝高度不小于6mm,双面满焊,长度≥120mm,耳边打磨防止割绳,钢平台每边外侧为两只吊耳。
D、钢平台每边外侧为两只吊耳,端头一只为主绳,内侧为保险绳(辅绳)采用6×19、φ21.5钢丝绳,主绳每端采用3只绳卡,辅绳每端用三只绳卡。
每个卡扣间隔15cm,尾部卡扣离绳头预留15cm.卡盖朝主绳安装,并用绳卡收紧,钢丝绳与吊环连接部位,防止钢丝绳磨切,故在其上加皮套套住。
E、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。
F、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。
G、堆料:
平台上堆放材料时,容许承载力均布荷载4.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。
堆放材料做到随放随吊,不要长时间堆放不吊。
H、由于钢平台的制作牵涉到焊接部位,我公司仅提供设计方案,由施工单位可根据此方案,请专业人员进行制作,制作安装完成后经公司技术人员验收合格后,开始使用。
3、计算:
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。
计算参数:
平台水平钢梁(主梁)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(主梁)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0.90m,外伸悬臂长度0.00m。
容许承载力均布荷载4.00kN/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。
栏杆采用竹笆片,栏杆自重荷载取0.15kN/m。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,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0.90m,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=0.35×0.90=0.32kN/m
(2)最大容许均布荷载为4.
- 配套讲稿:
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