悬挑式卸料平台施工方案.docx
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悬挑式卸料平台施工方案
邢台恒大城二期B1-B3#楼
卸料平台施工方案
编制:
审核:
批准:
河北瀛源建筑工程有限公司
年月日
目录
一、编制依据1
二、卸料平台的用途及极限荷载值1
三、卸料平台的设计1
四、卸料平台的搭设与拆除1
五、卸料平台的检查与验收3
六、注意事项3
七、卸料平台的设计计算书3
悬挑式卸料平台施工方案
一、编制依据
1、《建筑施工高处作业安全技术规范》
2、《建筑施工手册》
3、《现行建筑材料规范大全》
二、卸料平台用途及极限荷载值
卸料平台是楼层进出材料的主要通道,主要用于输出拆下的模板和架管。
为保证卸料平台的安全可靠及正常使用,卸料平台允许负荷的施工荷载不大于1吨,堆放高度不大于1米。
三、卸料平台的设计
1、平台形式
悬挑式卸料平台由钢平台、悬吊系统、防护系统组成。
钢平台采用槽钢焊接而成,通过悬挑主梁与结构固定;平台每侧设两根6*37+1钢丝绳,一道做为受力绳,另一道为安全绳,每根绳设夹具不少于三个。
钢丝绳通过墙上预留孔拉接,两根钢丝绳不得拉结于同一个预留孔内。
防护系统由护身栏、安全网、挡脚板等组成。
;平台底部用50mm厚脚手板封闭严密,脚手板必须包头,并与平台固定牢固;预埋钢筋采用直径20mmHPB235级钢筋,锚固长度为42×20=840mm。
预埋钢筋锚固在框架梁内。
主梁采用[20a号槽钢,次梁采用[16a号槽钢,外伸悬臂长度4.9m。
选择37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,外侧钢丝绳距离主体结构4.4m,两道钢丝绳距离0.70m。
槽钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并用木板封闭。
底板满铺、铺牢,木板两端用8号镀锌铁丝捆紧,并在四周设18cm高的踢脚板。
2、材料用量表
材料名称
规格尺寸(mm)
数量
槽钢
[20a6000
2根
槽钢
[16a2000
5根
钢筋
Φ202000
3根
钢管
φ48×3.51200
20根
木板
3.6×200×0.05
10块
钢丝绳
6*37+116
4根
钢丝夹具
YT_20
24个
四、卸料平台的搭设与拆除
1、搭设、拆除人员必须身体状况良好,经过安全技术交底,准确掌握本工程集料平台搭设、拆除的特点与方法。
2、搭设、拆除时设专人指挥、看护,划定警戒区,设立警示标志,非搭设、拆除人员禁止进入施工区域。
3、搭设流程
安装检查:
安装前对操作人员身体、安装用机械设备、安装环境等进行检查。
平台吊装:
吊装稳固槽钢底架,槽钢与钢丝绳连接、槽钢与预埋件连接。
栏杆、脚手板安装:
脚手板必须包头,并与槽钢次楞固定牢固,铺装到槽钢底架;安装防护栏杆、安全网。
4、悬挑式钢平台的搁置点与上部拉结点必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
斜拉钢丝绳是四根单独的钢丝绳,如果一根钢丝绳的锚固出现问题,仍有三根钢丝绳处于工作状态,更加安全可靠。
5、应设置4个吊环。
吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂吊环。
(使用直径20毫米圆钢,圆钢与主梁搭接焊,焊接长度不小于15厘米,焊缝高度不小于6毫米)
6、钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。
7、钢平台应便于操作,脚手板铺平绑牢,钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆,为了防止在钢平台材料堆码过程中,材料从平台上掉落伤人,在两侧的固定防护栏杆上必须用木板密闭封严。
8、钢平台吊装,需待主梁支撑点搁置平稳,尾端用直径20毫米的圆钢制作的套环在建筑物结构梁板面锚固牢实;上部拉结点处,钢丝绳与建筑物牢靠连接,调整好悬挑钢平台后,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,进行上料操作。
悬挑钢平台上部拉结点部位,钢丝绳与建筑物相连接过程中,除检查钢丝绳锚固绳卡数量是否合适,紧固是否到位;重点还要检查钢丝绳与建筑物的锚固方式,
(1)在梁、墙上打孔,用直径22毫米的圆钢套丝通过一头用螺丝、垫片固定、一头弯成圆弧与钢丝绳用绳卡相连;
(2)在建筑物板面上打孔,钢丝绳穿过孔眼,上部锚固在足够强度的构件上;(3)在建筑内预埋锚环。
9、钢平台使用时,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。
在钢平台使用过程中,平台应由工长或安全员经常进行不定期检查,发现问题及时解决,要确保在安全的状况下使用悬挑钢平台。
10、安装与安全防护其他要求:
(1)悬挑钢平台应设置限载牌。
本平台限载1吨。
人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
(2)钢平台搁置点的混凝土梁板上应预埋直径20圆钢套环,并与平台的主梁相套,并用木楔固定。
(3)钢丝绳与平台的水平夹角宜为45度至60度。
(4)钢平台上部拉结点的梁板应验算抗拉强度,以保证建筑物与平台的安全。
(5)平台总自重宜控制在0.8吨以内,可以利用塔吊进行吊运。
吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂平台吊环。
(6)钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时每端卡扣不得少于4个,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加衬软垫物,钢平台外口应略高于内侧。
11、拆除:
拆除应先安装后拆,后安先拆,拆除完后对现场进行清理,并进行刷漆保养。
五、卸料平台的检查与验收
1、预埋钢筋吊环必须做隐蔽验收。
2、集料平台应严格按施工方案进行搭设;钢丝绳卡具的位置数量型号等均应符合设计要求,必须使用花篮螺栓对钢丝绳进行紧固;焊接位置必须满焊,焊缝均匀密实;槽钢的规格应符合设计要求。
3、由项目经理组织有关人员对集料平台进行100%检查验收,验收合格后方可使用。
4、平台使用过程中由专人负责定期保养和随时进行检查,发现问题及时上报处理。
5、任何人、任何部门不得对集料平台擅自进行改动、变更,若因实际问题必须进行变更时必须通过本方案审批部门的同意方可进行。
六、注意事项
1、使用过程中严禁超载,平台上不得长时间堆积物料。
2、吊环必须采用直径20mm的钢筋。
3、钢丝绳端部用绳卡三个固定与吊环连接,并设一个安全绳卡,且在钢丝绳端部留安全弯,以便日常检查用,且钢丝绳采用花篮螺栓紧固。
七、卸料平台设计计算书
1、计算依据:
依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)编制。
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。
2、参数信息
(1)卸料平台参数
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度:
4.90m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度):
2.00m。
水平钢梁(主梁)的锚固长度:
1.10m。
(2)水平支撑梁
次梁采用16a号槽钢槽口水平,主梁采用20号槽钢槽口水平,次梁间距0.80m。
(3)荷载参数
面板材料类别:
木脚手板,脚手板自重:
0.35kN/m2;
栏杆、挡板类别:
栏杆、挡板脚手板自重:
0.11kN/m;
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载5.00kN;
(4)悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离:
4.20m,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离:
0.70m;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离:
4.00m;
钢丝绳安全系数K:
8.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3、次梁的计算
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.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×0.80=0.28kN/m
(2)最大容许承载力均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×0.80=1.60kN/m
(3)槽钢自重荷载Q3=0.17kN/m
经计算得到,均匀荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.28+0.17)+1.4×1.60=2.78kN/m
集中荷载计算值P=1.4×5.00=7.00kN
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,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=2.78×2.002/8+7.00×2.00/4=4.89kN.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=4.89×106/(1.05×108300.00)=43.00N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
其中Фb——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Фb=570×10.0×63.0×235/(2000.0×160.0×235.0)=1.12
由于Фb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用Фb查表得到其值为0.819
经过计算得到强度σ=4.89×106/(0.819×108300.00)=55.14N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!
4、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20号槽钢槽口水平,其截面特性为
面积A=32.83cm2,惯性距Ix=1913.70cm4,转动惯量Wx=191.40cm3,回转半径ix=7.64cm
截面尺寸b=75.0mm,h=200.0mm,t=11.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.11kN/m
Q1=0.11kN/m
(2)钢自重荷载Q2=0.25kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.25)=0.44kN/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)×0.40×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=1.49kN
P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)+7.00/2=6.28kN
P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=1.49kN
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=24.80kN,R2=-6.74kN,R3=1.93kN
最大弯矩Mmax=11.499kN.m
====================================
◆连续梁支座反力复核验算:
连续梁受力累加:
Pn=0.435×5.500+1.491+2.779+6.279+2.779+2.779+1.491=20.0kN
支座反力从左到右相加:
Rn=24.799+(-6.741)+1.930=20.0kN
杆件受力Pn≈Rn,是平衡的,支座反力复核验算通过!
◆连续梁弯矩复核验算:
假定顺时针方向力矩为正力矩。
已知力对B点取矩:
-(0.435×5.5002/2+1.491×1.500+2.779×2.300+6.279×3.100+2.779×3.900+2.779×4.700+1.491×5.500)=-66.80kN.m
求出的支座反力对B点取矩:
(顺时针力矩)
支1:
24.799×3.100=76.88
支2:
-6.741×1.500=-10.11
顺时针力矩之和:
76.88+(-10.11)=66.77KN.m
顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等,弯矩复核验算通过!
====================================
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=11.499×106/1.05/191400.0+9.920×1000/3283.0=60.24N/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
其中Фb——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Фb=570×11.0×75.0×235/(4000.0×200.0×235.0)=0.59
经过计算得到强度σ=11.50×106/(0.588×191400.00)=102.21N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!
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
按照以上公式计算得到最大钢绳拉力分别为
RU1=26.71kN
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
RU=26.709kN
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8.000×26.709/0.820=260.579kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径为24.0mm。
7、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=26.709kN
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=[26709×4/(3.1416×50×2)]1/2=19mm
8、锚固段与楼板连接的计算:
水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2):
地锚螺栓数量n=2个
每个地锚螺栓承受的剪力Nv=4959.80N
每个地锚螺栓承受的拉力Nt=965.00N
每个地锚螺栓承受的直径d=20mm
每个地锚螺栓承受的有效直径de=18mm
地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2
地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2
经过计算得到:
每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=3.1416×20×20×170.0/4=53407.20N
每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×18×18×170.0/4=43259.83N
经过计算得到公式左边等于0.022;
每个地锚螺栓承载力计算满足要求!
以下的计算为参考计算,依据《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)要求
如果外侧钢丝绳出现断裂,要求内侧钢丝绳能独立承担支撑作用,由于平台的受力情况发生了改变,故需要重新计算。
9、主梁的计算(外侧钢丝绳出现断裂后)
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20号槽钢槽口水平,其截面特性为
面积A=32.83cm2,惯性距Ix=1913.70cm4,转动惯量Wx=191.40cm3,回转半径ix=7.64cm
截面尺寸b=75.0mm,h=200.0mm,t=11.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.11kN/m
Q1=0.11kN/m
(2)钢自重荷载Q2=0.25kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.25)=0.44kN/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)×0.40×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=1.49kN
P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)+7.00/2=6.28kN
P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.80×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=2.78kN
P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.17×2.00/2)=1.49kN
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=37.25kN,R2=-20.06kN,R3=2.80kN
最大弯矩Mmax=18.739kN.m
====================================
◆连续梁支座反力复核验算:
连续梁受力累加:
Pn=0.435×5.500+1.491+2.779+6.279+2.779+2.779+1.491=20.0kN
支座反力从左到右相加:
Rn=37.249+(-20.055)+2.795=20.0kN
杆件受力Pn≈Rn,是平衡的,支座反力复核验算通过!
◆连续梁弯矩复核验算:
假定顺时针方向力矩为正力矩。
已知力对B点取矩:
-(0.435×5.5002/2+1.491×1.500+2.779×2.300+6.279×3.100+2.779×3.900+2.779×4.700+1.491×5.500)=-66.80kN.m
求出的支座反力对B点取矩:
(顺时针力矩)
支1:
37.249×2.600=96.85
支2:
-20.055×1.500=-30.08
顺时针力矩之和:
96.85+(-30.08)=66.77KN.m
顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等,弯矩复核验算通过!
====================================
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=18.739×106/1.05/191400.0+14.900×1000/3283.0=97.78N/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
其中Фb——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Фb=570×11.0×75.0×235/(4000.0×200.0×235.0)=0.59
经过计算得到强度σ=18.74×106/(0.588×191400.00)=166.56N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!
10、钢丝拉绳的内力计算(外侧钢丝绳出现断裂后):
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最大钢绳拉力分别为
RU1=38.63kN
11、钢丝拉绳的强度计算(外侧钢丝绳出现断裂后):
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=38.632kN
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8.000×38.632/0.820=376.896kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径为28.0mm。
12、钢丝拉绳吊环的强度计算(外侧钢丝绳出现断裂后):
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=38.632kN
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=[38632×4/(3.1416×50×2)]1/2=23mm
13、锚固段与楼板连接的计算(外侧钢丝绳出现断裂后):
水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2):
地锚螺栓数量n=2个
每个地锚螺栓承受的剪力Nv=7449.80N
每个地锚螺栓承受的拉力Nt=1397.50N
每个地锚螺栓承受的直径d=20mm
每个地锚螺栓承受的有效直径de=18mm
地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2
地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2
经过计算得到:
每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=3.1416×20×20×170.0/4=53407.20N
每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×18×18×170.0/4=43259.83N
经过计算得到公式左边等于0.032
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