1、懸挑式卸料平臺施工方案本工程為榮昌西城B棟商業住宅綜合樓,層高主要為3.0m,地下一層層高為3.9m,地上18層、其中一層層高為3.9m,二層層高為4.5m,建筑面積約16954.6m2。為了克服以往主體施工中卸料平臺與主體連接復雜(須埋設預埋件鐵件、錨環);搭設外架時須專門留設卸料平臺口;本工程采用懸挑式轉料平臺設計,拆裝方便,能夠多次利用。計算依據建筑施工安全檢查標準(JGJ59-99)和鋼結構設計規范(GB50017-2003)。懸掛式卸料平臺的計算參照連續梁的計算進行。由于卸料平臺的懸挑長度和所受荷載都很大,因此必須嚴格地進行設計和驗算。平臺水平鋼梁(主梁)的懸挑長度4 m,懸挑水平鋼
2、梁間距(平臺寬度)2.0 m。用2根鋼絲繩斜拉固定,2根作為備用,主梁采用16a號槽鋼槽口水平,次梁采用14a號槽鋼槽口水平,次梁間距2m。容許承載力均布荷載2kN/m2,最大堆放材料荷載20kN。一 設計依據:1.建筑施工高處作業安全技術規程(JGJ8091)2.鋼結構設計規范(GB500172003)3.建筑施工安全檢查標準(JGJ5999)二、設計方案(如圖1、2所示)卸料鋼平臺主梁長4.0m,寬2.0m,其中0.9m在樓層面。主梁用16槽鋼制作,次梁用14槽鋼制作,上鋪40mm木板,用M8的螺栓與次梁相連。兩邊用兩根63715.5鋼絲繩斜拉固定,拉繩和卸料平臺平面成44,另外兩根備用斜
3、拉鋼絲繩與平臺成50,斜拉鋼絲繩張開一定距離固定在剪刀墻螺桿孔內。平臺兩側設1m高的防護欄桿,設竹簽板擋板。以下是對其主次梁強度、穩定性,鋼絲繩的強度,以及擋腳、吊環焊縫的演算。三、 鋼平臺的計算:1、次梁計算次梁的計算:次梁選擇14a號槽鋼槽口水平,間距2m,其截面特性為:面積A=18.516cm2,慣性距Ix=564cm4,轉動慣量Wx=80.5cm3,回轉半徑ix=5.52cm截面尺寸 b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。 A:荷載計算(如圖3所示)次梁選用14號槽鋼制作,共設4道;其間距為0.8m,各用2顆M12螺絲固定在主梁槽內。依據JGJ8091,并按相關規定永久荷載,可
4、變荷載分項系數分別取1.2、1.4。 鋪板自重:(1)腳手板自重標準值:標準值為0.15kN/m2; Q1 = 0.1520.300kN/m(2) 材料最大堆放荷載為20kN/m2,轉換為線荷載: Q2 = 20/(42.0)2=5.000kN/m槽鋼自重:(3)型鋼自重荷載 Q3=0.145kN/m 經計算得:靜荷載計算值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.3005.0000.145)6.534kN/m活荷載計算值 P = 1.4225.600kN集中荷載(容許荷載:集中力400kg): P 1=4009.81.4=5.488kN施工活荷載(限載2000kg;每平方米活荷載
5、20009.8/(2.42.0)=3.267N/m2): q 1=3.2670.81.4=3.659kN/m2B:抗彎強度驗算普通14槽鋼:重量為14kg/m、A=12.7cm2、截面慣性矩Ix=198cm4、截面抵抗矩Wx=39.7cm3 、f=215N/mm2 按簡支梁計算,集中荷載的最不利位置位于跨中,如圖2所示:查靜力計算表得:Mmax=(1/8)qL2+(1/4)pL=(1/8)(0.454+1.83)2.52+(1/4)5.4882.5=1.784+3.43=5.24kN/m根據GB500172003查得x=1.05=Mx/rxWx=5.24146/1.0539.7143=175k
6、N/mm2f=295N/mm2(可) 因型鋼腹板一般較厚,剪力不起控制作用,且木板用螺栓連接密鋪于次梁之上,能阻止梁受壓翼緣側向位移,不必進行次梁的剪刀和穩定性驗算。2、內力計算 內力按照集中荷載P與均布荷載q作用下的簡支梁計算,計算簡圖如下: 最大彎矩M的計算公式為 經計算得:最大彎矩計算值 M = 3、抗彎強度計算 其中 x 截面塑性發展系數,取1.05; f 鋼材抗壓強度設計值,f = 205.00N/mm2; 經過計算得到強度 =6.0671000000/(100080.5)=71.78N/mm2; 次梁槽鋼的抗彎強度計算 f,滿足要求。 4、整體穩定性計算(主次梁焊接成整體此部分可以
7、不計算) 其中 b 均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算: 經過計算得到 b=5709.558235/(2000.0140235)=1.12 由于大于0.6,按照鋼結構設計規范(GB50017-2003)附錄B,其值用應為:0.794 經過計算得到強度 =6.0671000000/(0.79480.51000)=94.92N/mm2; 次梁槽鋼的穩定性計算值 f,滿足要求! 四、主梁的計算: 卸料平臺的內鋼繩按照建筑施工安全檢查標準作為安全儲備不參與內力的計算。 主梁選擇16a號槽鋼槽口水平,其截面特性為: 面積A=21.962cm2,慣性距Ix=866cm4,轉動慣量Wx=108cm
8、3,回轉半徑ix=6.28cm 截面尺寸 b=63mm,h=160mm,t=10.0mm 1、荷載計算 (1)欄桿自重標準值:標準值為0.15kN/m Q1 = 0.15kN/m (2)槽鋼自重荷載 Q2=0.172kN/m 經計算得:靜荷載計算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.150.172)0.386kN/m 經計算得:次梁集中荷載取次梁支座力: P=(6.5342.05.600)/29.334kN 2、內力計算 卸料平臺的主梁按照集中荷載P和均布荷載q作用下的連續梁計算。懸挑卸料平臺示意圖懸挑卸料平臺水平鋼梁計算簡圖 經過連續梁的計算得到: 各支座對支撐梁的支撐反力由左至
9、右分別為 R1=14.773kN,R2=14.773kN 支座反力 RA=14.773kN 最大彎矩 Mmax= 3、抗彎強度計算 其中 x 截面塑性發展系數,取1.05; f 鋼材抗壓強度設計值,f = 205.00N/mm2; 經過計算得: =10.1061000000/(1.051081000) 21.1121000/(21.962100)=98.731N/mm2 主梁的抗彎強度計算強度小于f,滿足要求。 4、整體穩定性計算(主次梁焊接成整體此部分可以不計算) 其中 b 均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算: 經過計算得到 b=57010.063235/(4000160235)=
10、0.56 經過計算得到強度 =10.1061000000/(0.561081000)=167.10N/mm2; 主梁槽鋼的穩定性計算 f,滿足要求! 五、鋼絲拉繩的內力計算: 水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產生的軸壓力。 各支點的支撐力 RCi=RUisini 按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為 RU1=25.767kN 六、鋼絲拉繩的強度計算: 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU我們均取最大值進行計算,為 RU=25.767kN 采用619鋼絲繩,鋼絲繩的容許拉力按照下式計算: 其中Fg 鋼絲繩的容許拉力(kN); Fg 鋼絲
11、繩的鋼絲破斷拉力總和(kN); 計算中可以近似計算Fg=0.5d2,d為鋼絲繩直徑(mm); 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數,對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8; K 鋼絲繩使用安全系數,取8.0。 計算中,Fg取25.767KN,=0.8,K=10,經計算得: 鋼絲繩最小直徑必須大于25mm才能滿足要求。 七、鋼絲拉繩吊環的強度計算: 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU我們均取最大值進行計算作為吊環的拉力N=RU=25.767kN 鋼板處吊環強度計算公式為: 其中 f 為拉環鋼筋抗拉強度,按照混凝土結構設計規范10.9.8f = 50N/mm2; 所需要的吊環最小直徑 D=
12、25.76710004/(3.1416502)1/2=18mm八、操作平臺安全要求: 1、卸料平臺,必須符合下列規定:(1)卸料平臺應按現行的相應規范進行設計,其結構構造應能防止左右晃動。(2)卸料平臺的擱置點與上部拉結點,必須位于澆筑物上,不得設置在腳手架等施工設備上。(3)斜拉桿或鋼絲繩,構造上宜兩邊各設前后兩道。(4)應設置四個經驗算的吊環。吊運平臺時應使用卡環,不得使吊鉤直接鉤掛吊環。吊環應用甲類Q235鋼制作。(5)卸料平臺安裝時,鋼絲繩應采用專用的掛鉤掛牢,采取其他方式的卡子不得少于3個。建筑物銳角利口圍系鋼絲繩處應加襯軟墊物,鋼平臺外口應路高于內口。(6)卸料平臺左右的兩側必須裝
13、置固定的防護拉桿。(7)卸料平臺吊裝,需待橫梁支撐點電焊固定,接好鋼絲繩,調整完畢,經過檢查驗收,方可松卸起重吊鉤,上下操作。(8)卸料平臺使用時應有專人進行檢查,發現鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調換,焊縫脫焊應及時修復。 2、卸料平臺的上部位結點,必須位于建筑物上,不得設置在腳手架等施工設備上; 3、斜拉桿或鋼絲繩,構造上宜兩邊各設置前后兩道,并進行相應的受力計算; 4、卸料平臺安裝時,鋼絲繩應采用專用的掛鉤掛牢,建筑物銳角口圍系鋼絲繩處應加 補軟墊物,平臺外口應略高于內口; 5、卸料平臺左右兩側必須裝置固定的防護欄; 6、卸料平臺吊裝,需要橫梁支撐點電焊固定,接好鋼絲繩,經過檢驗才能松卸起重吊鉤
14、; 7、鋼絲繩與水平鋼梁的夾角最好在45-60度; 8、卸料平臺使用時,應有專人負責檢查,發現鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調換,焊縫脫焊應及時修復; 9、操作平臺上應顯著標明容許荷載,人員和物料總重量嚴禁超過設計容許荷載,配專人監督。按相關要求繩卡使用不得少于3個,選用3個。鋼絲繩用普通花籃螺栓 九、鋼平臺安裝: 卸料平臺的施工工藝卸料平臺工作制作完畢經驗收合格后方可吊裝,吊裝時,先掛好四角的吊鉤,傳發初次信號,但只能稍稍提升平臺,放松斜拉鋼絲繩,方可正式吊裝,吊鉤的四條引繩等長,保證平臺在起吊過程中,平穩吊緊固螺母及鋼絲繩卡,完畢后方可松塔吊吊鉤,卸料平臺安裝完畢緊固,經驗收合格后方可使用。卸平臺的限重牌應在該平臺附近的明顯位置。要求提升一次驗收一次。1、鋼平臺的支點與上部拉接點位于建筑物上,不得與腳手架做任何連接。2、鋼絲繩張開一定距離(1.5m左右)固定在剪力墻螺桿孔內,懸空端部要略高于內部。3、 備用鋼絲繩緊固時要略松于斜拉鋼絲繩。4、 建筑物銳角利口處圍系鋼絲繩時要加襯軟墊物。5、鋼平臺兩側裝置固定的防護欄桿和密目網防護。