卸料平台.docx
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卸料平台
目录
1、编制依据2
2、工程概况2
2.1建筑概况2
2.2结构概况3
3、施工布署4
4、施工方法5
4.1落地式脚手架出料平台5
4.2悬挑式出料平台11
4.3电梯井跟进平台21
5、安全技术措施22
1、编制依据
1.1 《建筑施工高处作业安全技术规范》
1.2 《建筑钢结构焊接规程》
1.3 本工程施工组织设计
1.4 建筑结构施工图
参考书籍:
建筑材料手册
2、工程概况
2.1建筑概况
序号
项目
内容
1
建筑功能
经济适用性住宅。
。
2
建筑特点
3
建筑面积
总建筑面积(㎡)
占地面积(㎡)
地下建筑面(㎡)
地上建筑(㎡)
4
建筑层数
地上
地下
5
建筑层高
地下部分层高
地下一层
地下二层
地下三层
地上部分层高
首层
标准层
6
建筑高度
绝对标高(m)
室内外高差(m)
基底标高(m)
最大基坑深度(m)
檐口高度(m)
建筑总高(m)
7
建筑平面
横轴编号
纵轴编号
横轴距离(m)
纵轴距离(m)
8
建筑防火
本工程结构的耐火等级为地上一级,地下一级。
2.2结构概况
序号
项目
名称
内容
1
设计等级、类别
结构安全等级
二级
抗震设防分类
丙类
框架、剪力墙抗震等级
二级
环境类别
2
结构形式
基础结构形式
混凝土现浇筏板基础
主体结构形式
混凝土现浇剪力墙结构
屋盖结构形式
现浇整体混凝土结构
3
地下水设防水位
4
混凝土强度等级
基础底板
其它梁板
抗震墙
楼梯
与土壤接触的外墙及底板混凝土抗渗等级
5
结构断面尺寸
基础底板厚度(mm)
外墙厚度(mm)
内墙厚度(mm)
楼板厚度(mm)
1
6
楼梯、坡道结构形式
楼梯结构形式
坡道结构形式
7
砌体
砌体材料
砂浆等级
8
建筑沉降观测
3、施工布署
本工程为高层建筑,为了便于地上楼层材料的倒运,三层以下在楼南侧设置一处落地式卸料平台。
三层以上在8#楼南侧设置一处悬挑式卸料平台,尺寸为2400mm*4500mm,平台由专业钢结构厂家进行制作加工。
电梯井道跟进平台由专业厂家制作,电梯井道墙体周边预留孔洞预埋16#工字钢作为平台支撑体系。
3.1卸料平台的具体位置见下图。
3.2 各种材料用量见下表:
材 料 计 划 表
材料名称
型号尺寸
单位
总量
备注
悬
挑
式
卸
料
平
台
木板
200×50
㎡
20
含挡脚板,单根4m长
工字钢
20a
m
主龙骨
槽钢
16#
m
次龙骨
绿色安全网
1.5m宽
㎡
30
护栏封闭
钢管
Φ48×3.5
m
100
护栏
钢丝绳
6×37φ21.5
m
80
现场截取,强度试验
圆钢
25
m
圆钢
22
m
钢管
式
卸
料
平台
钢管
Φ48×3.5
M
1200
木板
20×5
㎡
40
含挡脚板和垫板
扣件
——
个
700
含对接、直角等扣件
绿色安全网
1.5m宽
㎡
50
护栏封闭
白色安全网
1.5m宽
㎡
25
水平安全网
电梯井跟进平台
平台
成品
厂家定做
工字钢
16#工字钢
m
5/每井道
具体根据现场情况定量
3.3 为加快施工速度,防止出料平台超载,应及时安排人员将吊运至平台上的各种物料倒出,以便再次堆料。
4、施工方法
4.1 钢管式卸料平台的搭设
4.1.1 钢管落地式卸料平台构造措施
钢管落地式卸料平台在楼座南侧搭设一个,位置与悬挑卸料平台一致,具体根据现场实际情况进行调整。
平台采用Φ48×3.5钢管搭设井字架,平面尺寸为4500×4500mm,平台高度搭设至地上二层顶板处,搭设高度为12m。
立杆横向纵向间距为0.9m,采用单立杆,立杆底部通长设置200×50㎜木板,设置扫地杆;横杆间距为0.9m,卸料平台南北方向的横杆伸入建筑物内,并与楼内或周边结构构件进行可靠拉接;平台四面按要求设置剪刀撑,并在架中部加设1道剪刀撑;横杆伸出立杆的自由端长度不小于80㎜;护身栏采用钢管搭设,高1500㎜,立杆间距1200㎜,两道横向护栏,绿色安全网封闭,平台上四周用200×50㎜木板设置挡脚板;平台顶面主龙骨钢管上,在一个立杆间距范围内设置2道次龙骨钢管,其上满铺200×50㎜木板,用钢丝与次龙骨有可靠连接。
平台与结构之间设置1500㎜宽的通道,防护栏、挡脚板、底板设置与平台设置相同,此通道上部设置护头挡板,并悬挂白色安全网。
由于平台比相应的结构标高稍高,所以应用钢脚手板在结构和外防护架之间搭设牢固的斜向坡道。
4.1.2计算书
落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书
计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。
计算参数:
模板支架搭设高度为12.0m,
立杆的纵距b=0.90m,立杆的横距l=0.90m,立杆的步距h=0.90m。
脚手板自重0.30kN/m2,栏杆自重0.15kN/m,材料最大堆放荷载2.00kN/m2,施工活荷载2.00kN/m2。
图落地平台支撑架立面简图
图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、基本计算参数[同上]
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=4.49cm3;
截面惯性矩I=10.78cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算:
(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m):
q1=0.000+0.300×0.300=0.090kN/m
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q21=2.000×0.300=0.600kN/m
(3)施工荷载标准值(kN/m):
q22=2.000×0.300=0.600kN/m
经计算得到,活荷载标准值q2=0.600+0.600=1.200kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
静荷载q1=1.20×0.090=0.108kN/m
活荷载q2=1.40×0.600+1.40×0.600=1.680kN/m
最大弯矩Mmax=(0.10×0.108+0.117×1.680)×0.9002=0.168kN.m
最大支座力N=(1.1×0.108+1.2×1.68)×0.90=1.921kN
抗弯计算强度f=0.168×106/4491.0=37.40N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载q1=0.090kN/m
活荷载q2=0.600+0.600=1.200kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.090+0.990×1.200)×900.04/(100×2.06×105×107780.0)=0.194mm
纵向钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.92kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.461kN.m
最大变形vmax=0.429mm
最大支座力Qmax=6.276kN
抗弯计算强度f=0.461×106/4491.0=102.68N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=6.28kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.128×12.000=1.532kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.150×0.900=0.135kN
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.300×0.900×0.900=0.243kN
(4)堆放荷载(kN):
NG4=2.000×0.900×0.900=1.620kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.530kN。
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=2.000×0.900×0.900=1.620kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=6.50kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.49
——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.243;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.700
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.60m;
公式
(1)的计算结果:
l0=1.243×1.700×0.90=1.902m
=1902/16.0=119.234
=0.458
=6503/(0.458×424)=33.498N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
(2)的计算结果:
l0=0.900+2×0.600=2.100m
=2100/16.0=131.661
=0.391
=6503/(0.391×424)=39.215N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.020;
公式(3)的计算结果:
l0=1.243×1.020×(0.900+2×0.600)=2.663m
=2663/16.0=166.928
=0.257
=6503/(0.257×424)=59.774N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
4.2 悬挑式出料平台(钢结构加工厂定做)
4.2.1操作工艺:
纵梁与前横梁组装→纵梁与平台梁组装→护栏的组装→平台板的铺设→钢丝绳环套通过平台吊环与主体连接
4.2.2平台的设计
卸料平台根据工程需要,采用钢木结构固定型的悬挑型式,平台尺寸设计为长4.5m,宽2.4m,主次钢梁初步选用Ι20a工字钢、[16槽钢作为主料,采用Ι20a作为主梁,其上表面焊接[16槽钢作为次梁,次梁整体形成平面框架,在[16槽钢上铺50mm厚木板作一个整体工作操作面,木板同槽钢用30×3mm厚扁钢钻孔螺栓锚固,防止木板变形,脚手板与槽钢之间要有可靠的固定。
平台周边用Φ48钢管焊好,高度为1.5m的护身栏杆,立面用绿色密目安全网封闭,围护杆下设挡脚板。
出料平台承重钢丝绳绳头应保证不少于三个夹具,并且绳头长度应满足2米长度的要求。
卸料平台每侧两道钢丝绳吊拉,每侧系一道承重绳(在外),一道保险绳(在内)。
采用6×37φ21.5钢丝绳,与阳台纵向梁内预埋吊环连接。
钢丝绳与主梁夹角保证在45°至60°之间。
出料平台、平台板次梁型钢需与平台板主梁焊接,为保证焊接质量合格,所有焊接的型钢梁应在焊接截面保证满焊。
平台组装过程中所有的焊缝应由专业焊工完成,焊缝高度应大于6mm,保证满焊,不得有漏焊、夹渣、咬肉等缺陷。
平台自重:
20a#工字钢—0.363t、12.6#槽钢—0.35t、钢管—0.172t、脚手板—400N/㎡、其他—200N/㎡。
4.2.3具体节点见下图
4.2.3.1悬挑式卸料平台平面图
4.2.3.2剖面图
4.2.3.3局部节点图
顶板梁内预埋拉环
主次梁的焊接
平台槽钢交接处焊接平面
平台槽钢交接处焊接立面
工字钢底部连系梁的焊接
平台钢丝绳拉环的焊接
平台吊环的焊接
4.2.4计算书
悬挑卸料平台计算书
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:
平台水平钢梁的悬挑长度5.00m,插入结构锚固长度1.50m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.40m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[12.6号槽钢U口水平,主梁采用20a号工字钢。
次梁间距1.00m,外伸悬臂长度0.00m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载2.00kN。
脚手板采用木板,脚手板自重荷载取0.35kN/m2。
栏杆采用木板,栏杆自重荷载取0.14kN/m。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,
外侧钢丝绳距离主体结构4.00m,两道钢丝绳距离1.00m,外侧钢丝绳吊点距离平台5.60m。
一、次梁的计算
次梁选择[12.6号槽钢U口水平,间距1.00m,其截面特性为
面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm
截面尺寸b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×1.00=0.35kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×1.00=2.00kN/m
(3)型钢自重荷载Q3=0.12kN/m
经计算得到,均布荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.35+0.12)+1.4×2.00=3.37kN/m
经计算得到,集中荷载计算值P=1.4×2.00=2.80kN
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=3.37×2.402/8+2.80×2.40/4=4.10kN.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
=4.10×106/(1.05×62140.00)=62.89N/mm2;
次梁的抗弯强度计算
<[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=570×9.0×53.0×235/(2400.0×126.0×235.0)=0.90
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0.743
经过计算得到强度
=4.10×106/(0.743×62140.00)=88.84N/mm2;
次梁的稳定性计算
<[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20a号工字钢,其截面特性为
面积A=35.50cm2,惯性距Ix=2370.00cm4,转动惯量Wx=237.00cm3,回转半径ix=8.15cm
截面尺寸b=100.0mm,h=200.0mm,t=11.4mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.14kN/m
Q1=0.14kN/m
(2)型钢自重荷载Q2=0.27kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.27)=0.50kN/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)×0.50×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)=2.11kN
P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)=4.04kN
P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)=4.04kN
P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)+2.80/2=5.44kN
P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)=4.04kN
P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.40/2+1.2×0.12×2.40/2)=2.11kN
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13.44kN
最大弯矩Mmax=6.21kN.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
=6.21×106/1.05/237000.0+9.60×1000/3550.0=27.64N/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,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:
b=0.80
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0.709
经过计算得到强度
=6.21×106/(0.709×237000.00)=36.92N/mm2;
主梁的稳定性计算
<[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=16.51kN
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=16.512kN
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);
——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6.000×16.512/0.820=120.820kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径15.0mm。
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=16.512kN
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=[16512×4/(3.1416×50×2)]1/2=15mm
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=3.744kN
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》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[3744×4/(3.1416×50×2)]1/2=7mm
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。
4.3电梯井跟进平台
4.3.1、跟进平台平面设计
平台为专业厂家制作,成品平台。
用16#工字钢作为其支撑。
电梯井墙体各边墙体各预留180(高)×120mm洞2个,并且留洞必须标高准确一致,支模前进行校核。
每根支撑工字钢长度为1.2米,电梯井筒墙厚200mm,墙外侧留出长度不得少于250mm。
钢管从预留洞中穿过,在工字钢上开直径48mm孔,使用直径4
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