悬挑型钢卸料平台搭设方案
一、编制依据
1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011); 2. 《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012); 4。 《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59—2011); 5。 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91); 6. 《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社; 7。 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社;
8. 《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社; 9。 本工程的施工图纸;
10. 本工程施工组织设计.
二、工程概况
工程名称:宜昌市农业综合检测中心新建工程, 工程地点位于宜昌市港窑路号,建设单位为宜昌市农产品质量安全监督检测站。
本工程共12层,为一类高层建筑;整个大楼设有地下室一层,地上主楼十二层;本工程总建筑面积16858。72m2(其中地上13879.88m2,地下2978。84 m2),主楼标准层面积约1100m2。一层层高4.45米,二至十一层层高3。3米,十二层高4.2米,室内外高差0.6米,总建筑高度 42。25m。
脚手架为落地式钢管脚手架。垂直运输为一台塔吊。
三 、施工方案
1、型钢悬挑式卸料平台布置方案
施工现场所有卸料平台采用于外脚手架的专门构件.卸料平台的悬挑梁采用16#工字钢、次梁采用[14a号槽钢,上铺50*100木方和模板,木方和模板用铁钉固定;卸料平台上反拉两道钢丝绳(6*19+1、Ф21.5)于建筑物结构上;栏杆为Ф48*3.5钢管用直角扣件连接,周围用模板封闭。各层材料均从卸料平台由塔吊运送。
平面尺寸:卸料平台底架伸出建筑物3500,伸入建筑物内长度2500;平台的宽度为2500。
每层布置一个卸料平台。底层设置50*100木方@250,上铺16厚层板。平台外侧面设0.4m、0。8m、1。2m高的栏杆各一道,立杆间距为500,周边用模板封死.并在两
0
侧分别用双层钢丝绳拉牢,钢丝绳为6X19+1,直径21.5,抗拉强度1400MPa。
安放位置根据各层塔吊覆盖面,每层预螺栓用于固定[16主梁.每层用完后,塔吊配合吊运到上一层.
钢丝绳用φ20锚环拉于悬挑层楼板.伸入楼层内的工字钢用钢管与楼面顶紧并固定,具体搭设平面及剖面如下.
1
2、平台制作安装与拆除
1、安装顺序为:
吊装→安全绳牵引下就位→拆除外架相关杆件并加强→验收合格→解除塔吊吊索→使用。
2、拆除顺序为:
安装塔吊吊索→补齐外架相关杆件→解除平台固定件→在安全绳控制下水平外移吊装到新的平台位置.
(1)平台制作安装严格按本方案设计进行平台制作,电焊工必须持特殊有效证件进行焊接,完成后必须经技术负责人组织人员验收合格后方可安装就位。
(2)卸料平台的安装、拆除只能由专业人员操作,其他人员不得乱装乱拆。 (3)安装时所有作业人员要系安全带、戴安全帽、穿防滑胶鞋,在塔吊的配合下进行。
(4)悬挑平台的搁支点与上部拉接点都必须设置在建筑物上,不得设置在脚手架等设施上或与脚手架体产生硬性连接。
(5)斜拉钢丝绳应在平台的两侧各设置两道,一道为受力绳,一道为保险绳. (6)钢平台的外口应高于内口10~20cm,不可向外倾斜,钢丝绳的斜拉角为45~60度, 采用Φ20的圆钢焊接,钢丝绳末端按安全规范要求设置安全弯以便观察。
(7)在悬挑钢梁的根部增设两道Φ20钢筋压环,与建筑物板面抱牢。 (8)每次拆开后重新安装时,应按最初方案设置。 3、卸料平台使用要求
(1)该卸料平台允许堆放最大荷载为1。0T,严禁超载。
单一堆积一种材料,一次性不超过25块模板或80根2。5m钢管或300根2m长木枋. 多种材料混合堆积时,平台上模板不超过10块,2.5m钢管不超过20根,2m长木枋不超过100根,卸料平台必须张挂限载牌.
(2)卸料平台使用要针对工人进行专项交底,过程中安全员、工长要进行过程检查,避免超载。一旦发现,立即要求整改,并对工人进行教育。
(3)卸料平台制作完毕投入使用前,安全员必须对进场的平台进行全面验收,并做载荷试验,挂牌表明最大允许承受荷载、使用须知、责任人及验收人员签名,验收合格后方能使用。
(4) 物料装卸时必须按规格品种分类堆放整齐,长短分开,不得混吊,并且堆放
2
高度不得超过1m,超长物料不得超过平台末端50cm。
(5) 卸料平台上脚手板应满铺绑牢,周边按高处临边作业的防护要求设置防护栏杆及挡脚板,并用密目网封严。要在卸料平台显著位置设置标志牌,规定使用要求和限定荷载.
(6)平台外侧设1。2m高的钢管防护栏杆,护栏处用木模板封死。
(7) 起吊时必须设专人指挥,扶平稳不能碰撞平台,其他人员不得在平台上逗留. (8) 不得从上一层向下一层平台上乱抛物料和在平台上组装和清理模板。 (9) 平台上的防护栏杆不得任意拆除。 (10) 夜间施工平台上必须保持足够的照明。
(11)卸料平台仅用于周转材料及其他小型材料的运输,严禁用于其他大宗材料调运.
4、卸料平台安全管理
(1)卸料平台在搭设之前,搭设方案的编制者必须参加对搭设人员的安全技术交底,履行好交接底签字手续。
(2)卸料平台安装人员必须严格按照专项施工方案和操作规程进行搭设。安装过程中,施工单位必须指定专人进行监护,监理人员必须全过程进行监理,发现违章操作和事故隐患及时给予制止和纠正。
(3)卸料平台安装完毕,必须经施工技术人员、专职安全管理人员进行验收,确认符合设计要求,填写《卸料平台验收(检查)记录表》(见附表1)并签署意见,办理验收手续后方可投入使用。在检查验收中如发现不符合设计或规范规定的,应立即落实整改.对检查验收的结果及整改情况,应按实记录,并由验收人员签名留档保存。
(4)卸料平台悬挑结构的安装、斜拉钢丝绳的固定及预埋件的施工验收应单独进行,悬挑结构预埋件的验收应作为隐蔽
(5)卸料平台验收合格后,应在架体醒目处悬挂验收合格牌和限载标志。 5、卸料平台日常保养
工程进行验收,验收表和验收单要作为安全资料和监理资料归档。
(1)平台每天使用前必须对平台的钢丝绳,吊环辅设的脚手板等进行全面的检查,发现问题必须及时处理。
(2)平台的受力结构件如螺旋扣、钢丝绳等要定期维护、保养,有损伤的及时更换。
3
四、型钢悬挑式卸料平台计算书
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—2011)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3.50m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.400m. 次梁采用[14a号槽钢,主梁采用16#工字钢,次梁间距1.000m。 施工人员等活荷载2。00kN/m2,最大堆放材料荷载10。00kN。 (一)、参数信息
1.荷载参数
脚手板类别:冲压钢脚手板,脚手板自重(kN/m2):0。30;
栏杆、挡板类别:冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0。11; 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。 2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2。40,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00; 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.00;
钢丝绳安全系数K:8.00,悬挑梁与墙的节点按 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.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:16号工字钢; 次梁材料类型及型号:[14a号槽钢;
次梁水平间距ld(m):0.50,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):1。30。 4。卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):3.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):2.50;
平台计算宽度(m):2。50。 (二)、次梁的验算
次梁选择 14a号槽钢槽口水平[ ,间距1.0m,其截面特性为: 面积 A=18.51cm2; 惯性距 Ix=563。7cm4;
4
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。 1。荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:本例采用冲压钢脚手板,标准值为0。30kN/m2;
Q1=0.30× 0。50= 0。15kN/m;
(2)、型钢自重标准值:本例采用14a号槽钢槽口水平[,标准值为0.14 kN/m Q2=0.14 kN/m(3)、活荷载计算 1)施工荷载标准值:取2。00 kN/m2 Q3=2.00 kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:10。00kN 荷载组合
Q=1。2×(0.15+0。14)+1.4×2。00×0.50=1.75kN/m P=1。4×10。00=14。00kN 2.内力验算
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(规范JGJ80-91,P31)为: Mmax = ql2/8(1 — m2/l2)2 + pl/4
经计算得出: Mmax = (1。75×2.50/8)×(1-(0.00/2.50))+14.00×2。50/4=10。12kN·m。
最大支座力计算公式: R = [P + q(l+2m)]/2
经计算得出: R = (14。00 + 1。75×(2.50 + 2×0。00))/2 = 9.19kN 3.抗弯强度验算 次梁应力:
2
2
2
2
5
σ = M/γxWx ≤ [f]
其中 γx —- 截面塑性发展系数,取1。05;
[f] —- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205。00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =1。01×104/(1.05×80.50)=119。70 N/mm2; 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =119。703 N/mm2 小于次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4。整体稳定性验算 σ = M/φbWx ≤ [f]
其中,φb —- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb = (570tb/lh)×(235/fy)
经过计算得到 φb=570×9.50×58。00×235/(2500。00×140.00×235。0)=0.90; 由于 φb大于0。6,按照下面公式调整: φb' = 1.07 - 0.282/φb ≤1。0 得到 φb' = 0。756;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.01×104/(0.756×80.500)=166.31 N/mm2; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =166。311 N/mm2 小于次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求! (三)、主梁的验算
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 16号工字钢 ,间距0。5m,其截面特性为: 面积 A=26。1cm2; 惯性距 Ix=1130cm4; 截面抵抗矩 Wx=141cm3; 回转半径 ix=6。58cm;
截面尺寸,b=88mm,h=160mm,t=9。9mm; 1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用冲压钢脚手板挡板,标准值为0。11kN/m;
Q1 = 0。11kN/m;
6
(2)槽钢自重荷载 Q2=0。20kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1。2×(0.11+0.20) = 0.37kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R; 2.内力验算
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
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) 从左至右各支座反力: R[1] = 13.546 kN; R[2] = 9。147 kN; R[3] = —1.773 kN。 最大支座反力为 Rmax=9。147 kN; 最大弯矩 Mmax=7.795 kN·m; 最大挠度 ν=0。029 mm。 3。抗弯强度验算
7
σ = M/(γxWx) + N/A ≤ [f]
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。00 N/mm2; 主梁槽钢的最大应力计算值 σ =7.795×106/1.05/141000。0+1。04×104/2610.000=56。626 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 56。626 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205。00 N/mm2,满足要求!
4。整体稳定性验算
σ = M/(φbWx) ≤ [f]
其中φb -— 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:φb=1。176
由于 φb大于0.6,应按照下面公式调整: φb'=1.07-0.282/φb ≤1.0 可得 φb’=0。761;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7。795×106/(0。761×141000。00)=72. N/mm2; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 72. N/mm2 小于 [f]=205。00,满足要求! (四)、钢丝拉绳的内力验算
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, RCi = RUisinθi
其中 RCi -— 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); RUi -— 拉钢绳的轴力(kN);
θi -— 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sinθi = Sin (ArcTan (3/(1+2.4)) = 0.662; 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi; RUi = 13。546 / 0.662 = 20。47 kN; (五)、钢丝拉绳的强度验算
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径21。5mm。 [Fg] = aFg/K
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),查表得Fg=271。5KN;
8
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。α=0.85;
K —- 钢丝绳使用安全系数.K=8。 得到:[Fg]=28。847KN>Ru=20.473KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 (六)、钢丝拉绳拉环的强度验算
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为: N=RU=20473.436N。 拉环强度计算公式为: σ = N/A ≤ [f]
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所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50。0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[20473。4×4/(3.142×50。00×2)]1/2=16。1mm。 实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可.
9