弘阳钢卸料平台方案.docx
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弘阳钢卸料平台方案
一、编制依据
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001
《建筑施工高空作业安全技术规范》(JGJ80-2016)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
《建筑施工手册》第四版
苏地2016-WG-64地块项目工程施工图纸
二、工程概况
苏州地2016-WG-64地块工程由苏州第一建筑集团有限公司承建,主要包括1#-18#楼、门卫1、2、燃气调压站、一区地下车库、二区地下车库,本工程位于苏州市高新区浒墅关镇桑园路东、规划区间路南,建筑面积约为96388㎡。
场地被规划道路分为南北两块,用地面积约44700.55平方米,拟建项目包括6幢15F高层住宅(1#、2#、9#、10#、13#、14#楼)、3幢11F高层住宅(3#、11#、15#楼)、7幢9F住宅(5#~7#、12#、16~18#楼)。
本工程混凝土受力按C30考虑。
为方便吊运大件材料、器具和设备,采用钢结构固定型的悬挑型卸料平台。
根据现场实际情况,考虑到卸料平台均匀分布及吊运方便等因素,在现拟在1#、2#房南立面A/12-14轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;3#、11#房南立面A/10-11轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;5#、7#、16#房南立面之间设置一只悬挑式卸料钢平台;6#、12#房南立面A/11-13轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;17#房南立面A/11-13轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;15#、18#房南立面A/1-3轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;9#、10#、13#、14#房南立面A/23-25轴之间设置一只悬挑式卸料钢平台;以方便后续施工。
具体见附图,施工时随进度上移。
卸料钢平台根据工程需要,采用钢结构固定型的悬挑型式,平台尺寸设计为长4.5m,宽2.5m,主次钢梁初步选用18号槽钢和16号槽钢作为材料,采用18号槽钢作为主梁,其上搁置16号槽钢作为次梁,次梁整体形成平面框架,在搁置处采用焊接连接,在18、16号槽钢上焊接5mm厚钢板作一个整体工作操作面。
平台周边用Φ48钢管焊好高度为1.2m的护身栏杆,立面用悬挂密目式安全网封闭。
卸料钢平台每侧设置两道钢丝绳吊拉,采用6×37+FCφ22钢丝绳,(钢丝绳极限强度1670N/mm2,破断拉力总和284KN)上一层楼面边梁位置预埋螺栓孔作为钢丝绳上部拉接点,钢丝绳采用钢丝绳夹固定钢丝绳,在距18号槽钢外端300和800mm的位置用Ф20圆钢做成形状与18号槽钢焊接,作为钢丝绳下部拉接点。
钢平台详图见计算书中附图。
三、钢卸料平台使用技术措施
3.1考虑施工方便及使用要求,卸料平台尺寸选用6000×2500×1200,卸料平台的主梁采用18号槽钢,次梁采用16号槽钢,18号槽钢与16号槽钢焊接连接,焊缝宽度5mm。
平台底板采用5mm厚钢板。
在卸料平台两侧前端焊接四个钢板吊环,两侧后端焊接两个吊环,吊环全部采用Ф20圆钢做成,前面四个吊环用钢丝绳进行连接在“勺”型螺杆上,钢丝绳穿穿螺杆后用卡环固定牢固,每股钢丝绳与每个吊环连接固定必须采用5个卡环,为便于检查,在距离最后一卡环500mm处做一安全弯。
从而做到“四紧一松”。
平台锚入建筑段主梁采用Ф18圆钢加工U型箍固定在结构上。
考虑吊物安全及承载力要求,卸料平台限载500kg。
计算时按为了安全,除恒载外,活载及堆放荷载分别按2kN/㎡及10kN/㎡,动力系数取1.3考虑。
3.2卸料平台上常用建筑材料允许放置数量如下:
(限载500kg)
材料名称
规格
单位重量
单位
数量
砌块
砼小型砌块
1500Kg/m3
m³
0.3
砂浆
混合砂浆
1500Kg/m3
m³
0.3
钢管
φ48×2.7
3.3Kg/m
m
150
模板
15厚
9Kg/m2
㎡
50
木方
40×90
2.2Kg/m
m
200
扣件
十字,转向、连接
1.1Kg/个
个
450
卸料钢平台上应标明容许荷载值。
平台上人员和物料的总重量,严禁超过设计的容许荷载,材料应均匀放置,严禁集中堆放。
本操作平台限定荷载500kg。
3.3施工流程:
钢平台制作→钢平台安装或翻转(结构砼达到强度要求)→→钢平台验收(需经集团公司及监理单位验收合格后方可投入使用)→钢平台使用→钢平台使用情况检查及巡视。
3.4钢平台安装在楼层搁置点处(各楼层楼面)预埋U型环,U型环与钢平台两侧主梁向楼层延长1.5m(18号槽钢)稳定、可靠连接保证平台的稳定,防止左右晃动摇摆。
平台安装使用前应刷好与现场CI形象符合的红白相间油漆。
3.5钢平台外围防护栏采用钢管与周边工字钢焊接牢固,两侧高1.2m,前端高0.8m,便于吊运材料。
在平台安装完毕后,防护栏杆外周用胶合板满封,防止管件外落。
3.6钢丝绳与建筑物连接:
在施工主体结构时,先在边缘梁上预留4个直径45mm的预留孔,钢平台安装时,钢丝绳连接在“勺”型螺杆,钢丝绳采用6×37+FCφ22绳端与绳身采用卡头扣紧,连接牢固,每端卡头不得少于5只。
钢丝绳卡必须口朝一个方向拧紧,钢平台外口应略高于内口。
3.7悬挑式钢平台的搁置点和上部拉结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
3.8为保证钢丝绳的可靠工作,同时设置一道保险钢丝绳(同3.6条钢丝绳规格),即斜拉钢丝绳,同时设置4个的吊环,吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接吊吊环。
3.9钢平台吊装,需待楼面预埋钢管与钢平台两侧防护钢管连接固定,接好钢丝绳,安装调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
3.10钢平台安装完毕后,应及时申报验收,经分公司、集团公司、监理单位逐级验收合格后,方可投入使用。
验收时需提供材料质保资料、施工验收记录及技术交底记录。
3.11钢平台使用过程中,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。
3.12平台吊装时应在现场设置隔离带和警戒区禁止出入,防止物料工具飞出造成安全事故。
3.13在钢卸料平台吊装、转层和拆卸时,作业人员必须系好安全带,其保险钩应挂在作业人员上方的生命线或其他可靠物件上(必须在脚手架架体或可靠结构上架设生命线,作业人必须系好安全带并将保险钩扣在生命线上。
安全带应高挂低用,特殊情况下允许低挂高用,但高低落差不得超过2m。
生命线宜采用6mm以上钢丝绳,两个固定端之间的距离不宜大于10m,最大弧垂不得大于15cm,生命线的主、被动绳的固定绳卡不得少于3个)。
钢平台安装时,需待横梁与建筑结构连接固定、接好钢丝绳、经过调整、验收后,方可松卸起重吊钩。
3.14安装和拆卸悬挑式卸料钢平台时,钢平台上面的操作人员只允许站立一人进行操作,严禁无证操作。
3.15在钢卸料平台安装、转层和拆卸时,必须由项目部专职安全生产管理人员在施工现场监督下进行操作。
3.16在钢卸料平台安装、转层和拆卸时,必须由塔吊指挥在安装和拆卸钢卸料平台的位置进行指挥。
3.17安装平台前脚手架拆除不允许分立面或上下两步同时拆除。
认真做到一步一清,一杆一清。
应按搭设的反程序进行拆除。
同时按JGJ130-2011做好脚手架洞口加固。
3.18拆除人员进入岗位后,先进行检查,加固松动部位,清除内部留有的材料、物件及垃圾块。
所有清理物应安全输送到地面,严禁高处抛掷。
所有拆除人员应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺要求。
3.19为配合平台的使用,搭设外架时,相应预留好洞口。
3.20所有施工人员必须严格遵守安全生产六大纪律。
3.21卸料平台上装卸材料时应听从塔吊指挥的指令,严禁在无塔吊指挥情况下施工。
四、悬挑式卸料平台验收要求
1、架体稳定
a)悬挑式卸料平台应按现行的相应规范进行设计,其结构构造应能防止左右晃动。
b)悬挑式卸料平台的搁支点与上部拉结点必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
c)钢丝绳构造上宜两边各前后两道,两道中的靠近建筑一侧的一道为安全储备,另外一道应作受力计算。
d)应设置四个经过验算的吊环,吊运平台使用卡环,不得使吊钩直接钩挂吊环,调换应用甲类3号沸腾钢制作。
2、安全防护
a)平台面应满铺脚手板,悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。
b)悬挑式卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡子不得少于三个,建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,悬挑式卸料平台外口应略高于内口。
c)悬挑式卸料平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏、焊缝脱焊应及时修复。
3、荷载
卸料平台上应显著地标明容许荷载值,操作平台上人员和物料的总重严禁超过容许荷载,应配备专人加以监督。
五、职业健康安全与环境保护措施
5.1、卸料平台必须搁在建筑物上,不得设置在脚手架或临时设备上。
卸料平台的一端搁置在楼层板上,并用U型环与主体结构可靠连接,另一端用钢丝绳与上层结构梁内设置的螺杆连接。
5.2、斜拉钢丝绳两边各设前后两道,(两道中的每一道均应作单道受力计算)钢丝绳接头处应设置卡扣5个。
卡扣的开口方向应朝向主绳,间距160cm左右。
钢丝绳与拉环、“勺”型螺杆接触处应加衬软垫物,防止钢丝绳被剪切破坏。
5.3、卸料平台上吊装就位时,应由专业架子工安装固定,并应将容许荷载值显著地挂在出料平台上。
初次安装完毕使用前应由公司安全部、技术部核验合格后方可使用,之后每次安装就位后由现场安全员和技术员共同验收方可。
5.4、卸料平台使用时,应有专人进行检查,一旦发现安全弯有被拉直现象,则立即对钢丝绳进行紧固,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。
5.5、经常对钢丝绳安全弯进行检查。
5.6、卸料平台主要用于钢管、模板、扣件等吊装,吊装过程尽量避免集中堆载。
5.7、严禁人员在钢平台上抛洒杂物。
5.8、平台周围楼面应定期洒水清扫,防止扬尘污染。
六、型钢悬挑卸料平台计算书
计算依据:
1、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
2、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、构造参数
卸料平台名称
苏地2016-WG-64地块1—3#、5—7#、9—18#房卸料平台
卸料平台类型
类型一:
主梁垂直建筑外墙
卸料平台支撑方式
上拉钢丝绳
平台长度A(m)
4.5
平台宽度B(m)
2.5
卸料平台与主体结构连接方式
U形钢筋
考虑主梁内锚长度
是
主梁建筑物内锚长度Lm(mm)
1200
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离c(mm)
100
主梁间距L1(m)
2.5
次梁间距s(m)
0.6
次梁外伸长度m(m)
0
内侧次梁离墙水平距离a(m)
0.3
外侧钢丝绳离墙水平距离a1(m)
4.2
外侧钢丝绳上下固定点垂直距离h1(m)
2.65
内侧钢丝绳离墙水平距离a2(m)
3.7
内侧钢丝绳上部上下固定点垂直距离h2(m)
2.65
外侧钢丝绳上下固定点水平距离s1(m)
4.2
内侧钢丝绳上下固定点水平距离s2(m)
3.7
计算内侧钢丝绳
是
钢丝绳夹个数
5
二、荷载参数
面板自重Gk1(kN/m2)
0.39
次梁自重Gk2(kN/m)
0.197
主梁自重Gk3(kN/m)
0.23
栏杆、挡脚板类型
栏杆、冲压钢脚手板挡板
栏杆、挡脚板自重Gk4(kN/m)
0.15
安全网设置
设置密目安全网
安全网自重Gk5(kN/m)
0.01
施工活荷载Qk1(kN/m2)
2
堆放荷载Pk(kN)
10
堆放荷载作用面积S(m2)
1
施工活荷载动力系数
1.3
三、设计简图
型钢悬挑式_卸料平台平面布置图
型钢悬挑式_卸料平台侧立面图
节点一
四、面板验算
面板类型
冲压钢脚手板
面板厚度t(mm)
5
截面抵抗矩W(cm3)
4.17
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
面板受力简图如下:
计算简图
取单位宽度1m进行验算q=1.2×Gk1×1+1.4×(1.3×Qk1+Pk/S)×1=1.2×0.39×1+1.4×(1.3×2+10/1)×1=18.108kN/m
q静=1.2×Gk1×1=1.2×0.39×1=0.468kN/m
q活=1.4×(1.3×Qk1+Pk/S)×1=1.4×(1.3×2+10/1)×1=17.64kN/m
抗弯验算:
Mmax=0.1×q静×s2+0.117×q活×s2=0.1×0.468×0.62+0.117×17.64×0.62=0.76kN·m
σ=Mmax/W=0.76×106/(4.17×103)=182.217N/mm2<[f]=205N/mm2
面板强度满足要求!
五、次梁验算
次梁类型
槽钢
次梁型钢型号
16号槽钢
截面惯性矩Ix(cm4)
934.5
截面抵抗矩Wx(cm3)
116.8
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
弹性模量E(N/mm2)
206000
次梁内力按以两侧主梁为支承点的简支梁计算:
承载能力极限状态:
q1=(1.2×Gk1+1.4×1.3×Qk1)×s+1.2×Gk2=(1.2×0.39+1.4×1.3×2)×0.6+1.2×0.1974=2.702kN/m
p1=1.4×Pk=1.4×10=14kN
正常使用极限状态:
q2=(Gk1+Qk1)×s+Gk2=(0.39+2)×0.6+0.1974=1.631kN/m
p2=Pk=10kN
1、抗弯强度
计算简图
Mmax=q1(L12/8-m2/2)+p1×L1/4=2.702(2.52/8-02/2)+14×2.5/4=10.861kN.m
σ=Mmax/(γxWX)=10.861×106/(1.05×116.8×103)=88.557N/mm2<[f]=205N/mm2
次梁强度满足要求!
2、挠度验算
计算简图
νmax=q2L14/(384EIx)(5-24(m/L1)2)+p2L13/(48EIx)=1.631×25004/(384×206000×934.5×104)×(5-24(0/2.5)2)+10×25003/(48×206000×934.5×104)=0.433mm<[ν]=L1/250=2500/250=10mm
次梁挠度满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态:
R1=q1×B/2=2.702×2.5/2=3.377kN
正常使用极限状态:
R2=q2×B/2=1.631×2.5/2=2.039kN
六、主梁验算
主梁类型
槽钢
主梁型钢型号
18号槽钢
截面面积A(cm2)
29.29
截面回转半径ix(cm)
6.84
截面惯性矩Ix(cm4)
1369.9
截面抵抗矩Wx(cm3)
152.2
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
弹性模量E(N/mm2)
206000
根据《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2016),主梁内力按照外侧钢丝绳吊点和建筑物上支承点为支座的悬臂简支梁计算(不考虑内侧钢丝绳支点作用):
承载能力极限状态:
q1=1.2×(Gk3+Gk4+Gk5)=1.2×(0.230+0.150+0.010)=0.468kN/m
p1=1.4×Pk/2=1.4×10/2=7kN
R1=3.377kN
正常使用极限状态:
q2=Gk3+Gk4+Gk5=0.230+0.150+0.010=0.390kN/m
p2=Pk/2=5kN
R2=2.039kN
1、强度验算
计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
R外=15.036kN
Mmax=14.820kN·m
N=R外/tanα=R外/(h1/s1)=15.036/(2.650/4.200)=23.831kNσ=Mmax/(γxWX)+N/A=14.820×106/(1.05×152.200×103)+23.831×103/(29.29×102)=100.873N/mm2<[f]=205.000N/mm2
主梁强度满足要求!
2、挠度验算
计算简图
变形图(mm)
νmax=4.770mm<[ν]=(a1+c)/250.00=(4200.00+100)/250.00=17.200mm
主梁挠度满足要求!
3、支座反力计算
剪力图(kN)
设计值:
R外=15.036kN
剪力图(kN)
标准值:
R'外=9.581kN
如果外侧钢丝绳出现断裂,要求内侧钢丝绳能独立承担支撑作用,由于平台的受力情况发生了改变,故应重新建立计算模型计算:
1、强度验算
计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
R内=17.570kN
Mmax=10.933kN·m
N=R内/tanα=R内/(h2/s2)=17.570/(2.650/3.700)=24.532kNσ=Mmax/(γxWX)+N/A=10.933×106/(1.05×152.200×103)+24.532×103/(29.29×102)=76.785N/mm2<[f]=205.000N/mm2
主梁强度满足要求!
2、挠度验算
计算简图
变形图(mm)
νmax=2.868mm<[ν]=(a2+c)/250.000=(3700.00+100)/250.000=15.200mm
主梁挠度满足要求!
3、支座反力计算
剪力图(kN)
R内=17.570kN
剪力图(kN)
标准值:
R'内=11.159kN
七、钢丝绳验算
钢丝绳型号
6×37
钢丝绳直径
21.5
钢丝绳的钢丝破断拉力Fg(kN)
270
抗拉强度为(N/mm2)
1550
不均匀系数α
0.82
安全系数K
8
外侧钢丝绳与主梁夹角α=arctan(h1/s1)=32.25°
sinα=sin32.25°=0.534
内侧钢丝绳与主梁夹角β=arctan(h2/s2)=35.611°
sinβ=sin35.611°=0.582
标准值:
T'=Max[R'外/sinα,R'内/sinβ]=Max[9.581/0.534,11.159/0.582]=19.164kN
设计值:
T=Max[R外/sinα,R内/sinβ]=Max[15.036/0.534,17.570/0.582]=30.175kN
由于脚手架所使用的钢丝绳应采用荷载标准值按容许应力法进行设计计算
[Fg]=aFg/K=0.820×270.000/8.000=27.675kN>T'=19.164kN
钢丝绳强度满足要求!
八、钢丝绳上部吊点“勺”型构件验算(见下图)
有上节可知sinα=α32.25°=32.25°
钢丝绳传来的拉力T=30.175KN,分力Tx=11.157KN,TY=24.532KN
A、前端15mm厚钢板验算
抗剪验算:
受剪面数目n=1,钢板前端环行部位宽B=50mm,厚D=15mm,则
Nv=
=1×50×15×115=86.25KN>T=30.175KN满足
抗弯验算:
前端钢板铅垂于地面摆放(如上图钢板大样)。
W=bh²/6=15×100²/6=25000mm³,钢板末端所受最大弯矩M=TY×0.15=3.680KN·m则
σ=M/W=3.680×1000000/25000=147.2Mpa<[σ]=205Mpa满足
B、Ф40螺栓验算
抗剪验算:
受剪面数目n=1,螺栓截面积A=1256m²,则
Nv=
=1×1256×115=144KN>TY=24.532KN满足
抗拉验算:
σ=Tx/A=11.157×1000/1256=8.883Mpa<[σ]=205Mpa满足
本螺栓为Q235级钢材制作,延性很好,当抗弯强度不够时螺栓可以自由弯曲,直至其变为受拉构件,由于螺栓抗拉强度T=σ·A=257.48KN远远大于钢丝绳所传递的拉力(30.175KN),因此螺栓安全可靠。
C、钢板与螺栓之间焊缝验算
焊缝宽度取hf=5mm,焊缝长度取Lw=90mm(圆钢与钢板接触长度为100mm,四面焊)
焊缝强度ffw=160N/mm2。
σf=Ty/helw=24.532×103/(2×0.7×5×90)=38.9N/mm2
τf=Tx/helw=11.157×103/(4×0.7×5×90)=8.85N/mm2
因为承受动荷载,强度设计值增大系数取1.0,即βt=1.0
√σ2ƒ/t+τ2ƒ=√38.92+8.852=38.89N/mm² D、螺栓末端15mm厚钢板抗剪验算(取一片) 钢板所受剪力为Tx=11.157KN,剪切面积A=2×3.14×20×15=1884mm²,受剪面数目n=1,则 Nv= =1×1884×115=217KN>Tx=11.157KN满足 E、螺帽抗剪验算(按单个计算),螺帽厚度30mm,内径40mm 螺帽抗剪面积A=0.5×30×π×40=1884mm²(丝牙根部面积) Nv= =1×1884×115=217KN>Tx=11.157KN满足 九、焊缝验算 钢丝绳下节点拉环焊缝厚度he(mm) 8 钢丝绳下节点拉环焊缝长度lw(mm) 120 角焊缝强度设计值ffw(N/mm2) 160 节点三 σf=T/(he×lw)=30.175×103/(8.000×120.000)=31.432N/mm2 拉环焊缝强度满足要求! σf=T/(he×lw)=30.175×103/(8.000×120.000)=31.432N/mm2 拉环焊缝强度满足要求! 结构梁验算: 钢丝绳所受拉力T=30.175KN 标准层截面附着点边梁200×450,As=616mm2 F=30.175KN Mmax=30.175×0.95=28.67KN.m 梁的混凝土强度设计值为C30,因考虑安装附着装置时,未达到28d龄期,现按C25混凝土强度进行计算,fc=11.9N/mm2(C25)(混凝土轴心抗压,抗拉强度设计值) 梁底、面筋复核 αs=γ0M/α1fcbh02=1.0×15×106/1.0×11.9×200×4102=0.0375 ξ=1-1-2αs=0.92 As=α1fcbh0ξ/fy=1.0×11.9×200×410×0.92/360=249mm2<616mm2 Vmax=24.532KN 验算梁截面尺寸 hw/b=450/200=2.25<4 0.25fcbh0=0.25×11.9×200×410×10-3=244.0KN>Vmax=24.532KN 判断是否需要按计算配置箍筋 0.7βhftbh0=0.7×1.0×1.71×200×410×10-3=98.2KN>Vmax=24.532KN 无需计算配置腹筋。 悬挑结构梁验算: 钢丝绳所受拉力T=31.432KN 标准层截面附着点悬挑梁200×450,As=1071mm2 F=30.175KN Mmax
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