紫云府二标高层住宅楼悬挑卸料钢平台安装计算方案.doc

悬挑式卸料钢平台施工方案1.编制依据1.1施工组织设计。1.2施工图纸。1.3钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2012）。1. 4建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ802011）1.5武汉市建筑工程现场安全质量标准化达标手册（2010版）2. 工程概况 工程名称：紫云府二期工程二标段参建单位如下： 建设单位：华润置地（武汉）房地产有限公司 设计单位：武汉正华建筑设计有限公司 监理单位：武汉中建工程管理有限公司 勘察单位：湖北中南勘察基础工程有限公司 施工单位：湖北中地鼎天建筑工程有限公司工程地点：武汉市洪山区白沙洲大道东侧青菱西路与白沙四路交汇处。 本工程总建筑面积约为120229.75，地上建筑面积106229.75,地下建筑面积14000（其中人防面积约为7400）。工程名称紫云府二期工程二标段楼栋编号项目特征防火分类耐火等级建筑面积建筑层数建筑层高建筑高度绝对标高4#楼纯住宅一类一级25197.3342.8597.3522.26#楼纯住宅一类一级25901.5342.8597.3522.27#楼纯住宅二类一级6448.53112.8531.822.28#楼纯住宅二类一级6448.53112.8531.822.23#楼纯住宅一类一级25196.8342.8597.3522.25#楼纯住宅一类一级14129.9342.8597.3522.25、6#配电房公用配电房二级173.2414.24.522.215#楼幼儿园二类二级2733.9533.6、4.511.2521.753.施工安排3.1 本工程2013年10月正式开工，2014年4月结构封顶，2015年7月底工程竣工。3.2 基础及上部结构施工阶段采用悬挑架脚手架搭设施工。在主体结构施工中,为了楼层中材料的上下周转，利用悬挑式卸料钢平台进行材料的垂直吊运，具体安放位置根据各单体的洞口位置确定。正常情况安放在各主楼靠塔吊一侧，便于吊运材料时塔吊司机能直接看到钢平台。本方案卸料钢平台限载1T。4.主要施工方法4.1施工前应检查构配件的焊接质量,几何尺寸,并涂刷二道防锈漆。4.2构配件运至施工现场后，应在混凝土硬地面上按设计尺寸进行组装，并保持整体平衡不扭曲，钢管栏杆所用的钢管之间用扣件扣紧，扣件的拧紧力矩为65N/m。4.3铺设脚手板，脚手板厚度为50mm厚松木板。上面用12钢筋压牢。或用M8螺栓与次梁相连。4.4安装栏杆，栏杆高度为1200mm。栏杆内侧张设安全密目网。4.5安装平台吊索，吊索钢丝绳采用19.5钢丝绳，计4根。分别布置在料台平面20的吊环上，并用绳卡卡牢，每根钢丝绳不少于6只。4.6利用塔吊的吊索分别将平台的四个角上扣紧，保持基本平衡时，慢慢吊起平台至安装高度，将槽钢支腿伸入混凝土结构面，利用结构层平面的予留槽钢或钢管与其连接，并进行加焊。4.7先将2根19.5的钢丝绳分别锚固在上层结构框剪力墙上，框架柱四角围系钢丝绳处应加衬软垫层，再将2根19.5的钢丝绳分别锚固在上层结构板面的预留钢筋环上，（225钢筋）。钢平台外口应略高于内口150mm。4.8接好钢丝绳调整完毕，（其中2根作安全绳）。经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。4.9悬挂限载标牌。 5.平台的设计及荷载取值：5.1平台设计1)钢平台主梁采用16工字钢，长L=6.6m其中2.3m在楼面层，外悬挑长度为4.3m。2)次梁采用10槽钢，长L1=2m。3)木板厚50mm，并与次梁固定牢固。4)吊环采用20的圆钢双面焊接，焊缝高度不小于10mm，宽度不小于8mm，长度大于6d。允许拉应力32000N。5) 钢丝绳采用19.5钢丝绳，计4根，其中2根作安全绳。6)钢丝绳连接采用绳卡，每根钢丝绳不少于6只。7)平台3面作高度为1200mm的围护。用48×3.5钢管与16焊接,内挂安全密目网。5.2荷载以及相关数据取值：限载m1=2000kg，集中荷载m2=600kg。木板自重g1=0.35×1.3×1.2=0.546kN/m，10槽钢自重g2=0.118kN/m，14a槽钢自重g3=0.171kN/m，栏杆自重g4=0.171kN/m。永久荷载系数；可变荷载系数14a槽钢相关数据：截面惯性矩IX=563.7cm4，截面抵抗矩WX=80.5 cm3。10槽钢相关数据：截面惯性矩IX=198.3cm4，截面抵抗矩WX=39.7 cm3。5.3钢平台简图：钢 平 台 计 算 书1. 受力体系确定斜拉式物料翻转钢平台受力体系如下：施工材料堆载及平台自重横向槽钢次梁纵向槽钢主梁吊耳承重钢索附着结构的拉结件建筑结构搁置于楼面的受力点钢材之间力传递通过焊缝。2. 平面尺寸确定本钢平台平面尺寸的确定应考虑以下因素：(1)钢平台平面尺寸应能满足一定数量建筑施 工材料的临时堆放和吊运方便；(2)平台尺寸应能满足目前剪力墙体系高层住宅及框架结构体系高层建筑的立面布置要求；(3)平台外挑距离应能避开外脚手架并起吊长构件。(4)平台尺寸不宜过大，这样会增加钢平台自重、浪费钢材；尺寸也不宜过小，自重过轻遇大风天气，高层外挑平台振动剧烈，对安全使用和使用工人的心理造成一定影响。综合考虑上述因素，钢平台尺寸外挑长度为4.3米，宽度为2.5米（根据住宅建筑阳台通常设计宽度确定）。3. 材料设定外挑纵向主承重钢梁及封头钢梁采用热轧16；横向次梁采用热轧12500；次梁连接采用热轧8600；栏杆立杆采用48×3.5钢管1000，水平杆两道，间距600；平台板采用4厚花纹钢板（扁豆形）；围护采用七夹板围护三面；端部连接钢板250×250×10两块；吊耳采用20厚钢板与主梁焊接。4. 结构验算4.1钢平台尺寸确定钢平台尺寸验算取最大尺寸4.3m×2.5m，计算长度越长，跨中弯矩越不利。4.2钢平台荷载情况的确定在平台上堆放材料时，为立面上让开外脚手架便于吊运，通常集中于平台外沿向内3米左右范围均布堆放，限载1吨。4.3钢平台验算一（4.3m×2.5m） 4.3.1自重计算：(1)16：4.3×2.5313.75m，单位重量23.000kg/m(2)12500：3×927m，单位重量12.318kg/m(3)8600：5×420m，单位重量8.045kg/m(4) 48栏杆两道600，立杆高1.2m1000：5×43×21.2×1442.8m，单位重量3.84kg/m(5) 4厚扁豆形花纹钢板：5×315m2，单位重量32.4kg/m2 (6) 围护七夹板：（5×23）×1.215.6m2，单位重量20kg÷（0.915×1.83）11.944kg/m2(7)连接钢板：0.25×0.25×0.01×78504.906kg自重总计：13.75×2327×12.31820×8.04542.8×3.8415×32.415.6×11.9444.9061651kg4.3.2承载力验算（按荷载传递途径）：（1）12#槽钢次梁承载力、挠度及端焊缝验算因次梁间距500mm，故按0.5m板带宽度计算，假定2吨限载作用于3m×3m面积范围，则0.5m板带宽度均布堆载如下：q1=2000÷（3×3）×0.5=111kg/m=1.089KN/m将花纹钢板和12#槽钢自重化为均布荷载为：q2=32.4×0.512.3188.045×0.5×4÷3=34 kg /m=0.333KN/m按动荷载系数取1.4，自重静荷载系数取1.2，则均布荷载为：q12=1.2×0.3331.4×1.089=1.924KN/m计算简图如下：取计算长度L=3m，结构重要性系数=1.05，则次梁跨中最大弯矩为：M12=q12L2/8=1.924×32/8=2.165KN*m端部最大剪力为：V12= q12L/2=1.924×3/2=2.886 KN正应力=M12/Wx=2.165×106/（1.05×62.1×103）=33.2N/mm2f=215 N/mm2端剪应力= V12/（hw tw）=2.886×103/（106×5.5）=4.95 N/mm2fv=125 N/mm2挠度=5qL4/384（EI）=5×1.924×30004/（384×2.06×105×391×104）=2.52mm×L=1/400×3000=7.5mm端部角焊缝承载力验算，焊缝宽度取4mm，长度为腹板高度106mmf= V12/2helw=2.886×103/（2×0.7×4×106）=4.86 N/mm2ffw=160 N/mm2 12#槽钢次梁承载力、挠度及端焊缝符合承载力要求。（2）16#工字钢主梁承载力、挠度验算主梁承受次梁传递的集中荷载：P=2.886 KN主梁、栏杆钢管、七夹板栏板自重静荷载转化为均布荷载标准值为：q=23（5×21.2×6）×3.8411.944×1.2=103 kg=1.009 KN/m静载系数取1.2，则均布荷载设计值为q18=1.2×1.009=1.211 KN/m计算模式见如下简图：图2 16#工字钢主梁计算简图根据计算：RA=6.539 KN，RB=16.832 KN根据计算主梁弯矩包络图如下：根据计算主梁剪力包络图如下：由图中可知M18max=11.842 KN*m由图中可知V18max=11.898 KN正应力=M18/Wx=11.842×106/（1.05×152×103）=74.2N/mm2f=215 N/mm2端剪应力= V18/（hw tw）=11.898×103/（159×9）=8.3 N/mm2fv=125 N/mm2集中荷载挠度1=3Pb（l2b2）3/2/27lEI=3×1.443×103×2500×（4500225002）3/2/（27×4500×2.06×105×1370×104）=0.95mm2=3Pb（l2b2）3/2/27lEI=1.91mm3=3Pb（l2b2）3/2/27lEI=1.99mm4=3Pb（l2b2）3/2/27lEI=1.23mm5=3Pb（l2b2）3/2/27lEI=0.65mm自重均布荷载挠度q=5qL4/384（EI）=5×1.211×45004/（384×2.06×105×1370×104）=2.29mm总挠度总=12345q=9.02mm×L=1/400×4500=11.25mm 16#工字钢主梁承载力、挠度符合承载力要求。（3）16#工字钢主梁外侧吊耳承载力、焊缝验算吊耳承受钢丝绳的斜向拉力，分解为向上的轴力N、水平剪力V和剪力产生的弯矩M，受力及焊缝计算如下图：根据钢丝绳与平台面的夹角越小，钢丝绳拉力及其水平分力越大的原理，决定使用时钢丝绳与平台夹角不得小于30度，在此以30度计算剪力V：根据16#工字钢计算时的支座B的反力RB=16.832KN，而RB=N，故N=16.832KNV=N/tan（30o）=29.154KNT= N/sin（30o）=33.664KN计算焊缝时对竖向焊缝长度应减去引弧长度5mm，为115mmX=2×0.7×0.5×11.5×（0.5×11.5）0.7×12×0.5×（0.5/4）÷ 0.7×0.5×（2×11.512）=3.74 cm剪力对焊缝产生的弯矩为：M=V×（0.060.120.0374）=29.154×0.1426=4.157KN*mIy=0.7×0.5123/122×11.5×（60.5/4）2=352 cm4Ix=0.7×0.512×（3.740.125）211.53/12×211.5×2×（11.5/23.74）2=184cm4J= IyIx=536 cm4ry=11.53.74=7.76cmrx=120.125=12.125cm验算A点应力：fxM=M ry/J=4.157×106×77.6/（536×104）=60.18N/mm2fyM=M rx/J=4.157×106×121.25/（536×104）=94.04N/mm2fxV=V/ helw=29.154×103/0.7×5×（115×2120）=23.80N/mm2fyN= N/ helw=16.832×103/0.7×5×（115×2120）=13.74 N/mm2取f=1.0（fxMfxV）/f2（fyMfyN）2=136.6 N/mm2160 N/mm2验算吊耳断面承载力：断面面积A=（60/cos30o6040）×20=1786mm2拉应力N=T/A=33.664×103/1786=18.85 N/mm2215 N/mm2 根据以上计算，吊耳强度及焊缝符合要求。（4）钢丝绳及配件选用斜向拉力T=33.664KN，选用6×37（b）类钢芯圆股钢丝绳，d=24mm，则能承受拉力Fg=Fg/K=0.82×288/7=33.74KNT=33.664KN，满足要求，每根钢丝绳配Y-28绳夹4个。选用4.9号普通钢卸扣连接钢丝绳与吊耳，横销螺纹直径36mm，可以负载48.1KN。（5）平台搁置端连接板及焊缝验算由18#主梁验算得RA=6.539 KN，竖向焊缝承受剪力，焊缝如下图所示：N= N/ helw=6.539×103/2×250×0.7×4=4.67 N/mm2215 N/mm2钢板截面承载力验算：N=N/A=6.539×103/250×10=2.62 N/mm2215 N/mm2 由以上计算知，连接钢板及焊缝强度符合要求（6）附墙连接件验算本钢平台在结构内设置穿墙（或柱）拉结件，形式如下图：钢索拉力分解为水平向拉力、竖向剪力：Tx=Tcos30=29.154KN V=Tsin30=16.832KN以单根36拉杆计算拉应力及剪应力tx= Tx/A=29.154×103/1017=28.67 N/mm2215 N/mm2V= V/A=16.832×103/1017=16.55 N/mm2215 N/mm2故拉结件承载力符合要求。（7）结构局部承载力验算本部分验算应根据各工程结构的具体情况，以达到C20砼强度为依据计算砼的局部抗压强度和与钢平台接触的梁的水平承载力。7. 各项管理措施7.1安全防护措施：1)悬挑式钢平台应按相应的规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动，应编制施工方案。2)悬挑式钢平台的搁支点与上部拉接点必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设施上。3)斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设二道，每一道均作单道受力计算。4)应设置4个经过验算的吊环，吊运平台时应使用卡环，不得在使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用A3钢制作。5)钢平台安装时，钢丝绳应使用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫层，钢平台外口应略高于内口。6)钢平台左右两侧必须装置固定的保护栏杆，高1500mm。7)钢平台吊装，需待横梁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)钢平台使用时，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。9)操作平台上应显著地标明容许荷载值，操作人员和材料的总量严禁超过设计的容许荷载，应配备专人加以监督。7.2安全管理措施：1)搭设人员必须持证上岗，必须戴安全帽，系安全带穿防滑鞋。 搭设前按特种作业进行安全技术交底，并做好记录。2)构配件及搭设质量应按规定进行检查。3)严禁超载，必须悬挂限载标牌，明确责任人。4)六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止作业。5)安全检查的次数为每提升一次检查一次。6)搭拆时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。7)搭设操作工人严禁酒后作业。严禁施工人员翻越护身栏杆。8)搭设完后必须经过项目部安全员验收完毕后方可使用。