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
悬挑式卸料平台施工方案
本工程为软件大厦二期4#楼,一层层高为4.5m,二层层高为4.2m,标准层层高为3.6m,标准层面积约1000m2。
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。
1、参数计算:
1)、荷载参数
脚手板类别:
脚手板,脚手板自重:
0.392kN/m2;栏杆、挡板类别:
栏杆、复合板挡板,栏杆、挡板自重:
0.14kN/m2;施工人员等活荷载:
2.00kN/m2,最大堆放材料荷载:
10.00kN(现场施工时按8KN限载)。
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/m2
B:
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=1.05
σ=Mx/rxWx=5.24×146/1.05×39.7×143
=175kN/mm2 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.m 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 =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=10.0mm 1、荷载计算 (1)栏杆自重标准值: 标准值为0.15kN/m Q1=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=9.334kN 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: 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.m 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: =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=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。
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