江苏框剪结构高层住宅楼悬挑式卸料钢平台专项施工方案.doc

悬挑式卸料钢平台专项方案一、 编制依据1、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91:2、钢结构设计规范GB50017-2010；3、建筑施工安全检查标准JGJ59-994.绿地世纪城二期二标工程总承包合同5.施工图纸及设计说明6.安全计算使用2012版PKPM软件计算二.工程概况 本工程位于xx市海陵区鼓楼南路，由绿地集团xx东部置业有限公司建设开发，上海绿地建筑工程有限公司总承包施工。xx绿地世纪城二期二标工程由10.13.16#楼三幢高层住宅和中间连体车库组成，地下室1层（框剪结构），地上33层（框剪结构）。建筑物外型呈规则形状。为了便于材料卸料，各楼号设计如下悬挑卸料钢平台。设计钢平台长6.0米，宽2.2米，主、次梁均采用槽钢制作，上铺3mm厚压纹钢板，用钢丝绳斜拉固定在建筑物上方剪力墙预埋拉环上。设计容许荷载：施工荷载2.0 KN/ ；集中荷载6KN。 三.钢平台设计（一）次梁设计次梁选用12#槽钢制作。6.0米长钢平台设5道次梁，焊接在主梁凹槽内，其间距为1.0米。12#槽钢截面特性：重量0.123KN/m，Wx=61.7*103，h=126mm，b=53mm，t=9.0mm（二）主梁设计主梁材料选用18a#槽钢制作，其截面特性：重量0.172KN/m,Wx=108.3×103 mm3,h=160mm,b=63mm,t=10mm.（三）钢丝绳规范JGJ80-91 规定：钢平台构造上两边各设前后两道钢丝绳，每道绳均作受力计算。前后两道均选用6×3719.5的钢丝绳，查表，破断拉力Fg=261KN。（五）吊环设计在钢平台主梁两侧各设置前后两个22圆钢制作的吊环，吊环与主梁的焊接长度不小于300mm,上方的拉环采用22的圆钢制作，预埋在建筑物剪力墙或建筑物混凝土主梁位置，（六）围挡设计钢平台悬挑部分的三面临边位子，每隔一米焊一根高度1.2米的竖向钢管立杆，转角处必须设置一根立柱。水平方向，在立杆的上下中间各设置一道水平杆，再悬挂绿网或用模板围挡。设计钢平台长6.0米，宽2.2米，主、次梁均采用槽钢制作，上铺3mm厚压纹钢板，用钢丝绳斜拉固定在建筑物上方剪力墙预埋拉环上。设计容许荷载：施工荷载2.0 KN/ ；集中荷载6KN。四. 钢平台制作安装与安全防护 1.制作钢平台所用的槽钢.钢丝绳等进场必须要有产品合格证，现场抽检，保证材料满足设计要求，严禁使用非标材料。2.、卸料平台应设置限载牌。本平台限载1.5T.3、钢平台的搁置点与上部拉结点必须位于建筑物上，并不得设置在脚手架等施工设施上，支撑系统不得与脚手架连接。4、钢平台搁置点的混凝土梁板应予埋件，并与平台的螺栓连接。平台的尾部用抱箍固定。5、钢丝绳与平台的水平夹角宜为45度至60度。6、钢平台上部拉结点用22的圆钢制作圆环预埋在建筑物的剪力墙里，以保证平台的安全。7、平台总自重为0.6T，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。8、钢平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡扣不得少于3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。9、钢平台左右两侧设固定的栏杆并挂设密目安全网或模板围挡。10、脚手架搭设时应予留钢平台的位置，平台两侧脚手架的立杆应用双立杆加强。 五.安全计算 悬挑卸料平台计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工安全检查标准JGJ59-2011建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-2008计算参数: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。平台水平钢梁的悬挑长度4.50m，插入结构锚固长度1.50m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.20m。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18a号槽钢U口水平。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。脚手板采用冲压钢板，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。栏杆采用五层胶合板，栏杆自重荷载取0.30kN/m。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，外侧钢丝绳距离主体结构3.80m，两道钢丝绳距离0.80m，外侧钢丝绳吊点距离平台2.60m。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=9.0mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2； Q1 = 0.30×1.00=0.30kN/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: q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.30+0.12)+1.4×2.00 = 3.31kN/m经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.4×2.00=2.80kN2.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 = 3.31×2.202/8+2.80×2.20/4=3.54kN.m3.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 =3.54×106/(1.05×62140.00)=54.25N/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时此部分可以不计算 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/(2200.0×126.0×235.0)=0.98由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录其值用b'查表得到其值为0.767经过计算得到强度 =3.54×106/(0.767×62140.00)=74.26N/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18a号槽钢U口水平，其截面特性为面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm截面尺寸 b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.30kN/m Q1 = 0.30kN/m(2)型钢自重荷载 Q2=0.20kN/m经计算得到，静荷载计算值: q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.30+0.20) = 0.60kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为P1=(1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)=1.90kNP2=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)=3.64kNP3=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)=3.64kNP4=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)+2.80/2=5.04kNP5=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)=3.64kNP6=(1.2×0.30+1.4×2.00)×0.25×2.20/2+1.2×0.12×2.20/2)=1.03kN2.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10.50kN最大弯矩 Mmax=5.87kN.m3.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 =5.87×106/1.05/141400.0+15.35×1000/2569.0=45.48N/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时此部分可以不计算 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=570×10.5×68.0×235/(4500.0×180.0×235.0)=0.50经过计算得到强度 =5.87×106/(0.502×141400.00)=82.55N/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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=18.60kN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=18.599kN 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10.000×18.599/0.850=218.817kN。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm。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=18.599kN 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2010中9.7.6规定f = 65N/mm2；所需要的吊环最小直径 D=18599×4/(3.1416×65×2)1/2=16mm六、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拉力 Nt = 1731.089kN每个地锚螺栓承受的剪力 Nv = 7675.146kN每个地锚螺栓承受的直径 d =22mm每个地锚螺栓承受的直径 de =19.83mm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 = 3.1416×22×22×170.0/4=64.623kN每个地锚螺栓受拉承载力设计值 Ntb = 3.1416×19.83×19.83×170.0/4=52.503kN经过计算得到公式左边等于0.123每个地锚螺栓承载力计算满足要求!附图1. 钢平台平面.立面图2. 钢平台剖面.节点图3. 锚固.斜拉钢丝绳节点图