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1、懸挑式卸料平臺施工方案
本工程為重慶華巖(國際)酒店用品城(一期)1-3~1-7#、1-10~1-15#樓及1#車庫工程,層高主要為3.6m,0.00米層以上一層層高為4.0m,其余層高為3.7米,地上5層、建筑面積約76270m2。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(huán));搭設外架時須專門留設卸料平臺口;本工程采用懸挑式轉(zhuǎn)料平臺設計,拆裝方便,能夠多次利用。計算依據(jù)《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59-2011)和《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017-2003)。懸掛式卸料平臺的計算參照連續(xù)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
2、設計和驗算。
平臺水平鋼梁(主梁)的懸挑長度3.4 m,懸挑水平鋼梁間距(平臺寬度)0.8m。用2根鋼絲繩斜拉固定,2根作為備用,主梁采用16號工字鋼槽口水平,次梁采用16號工字鋼鋼槽口水平,次梁間距0.8m。容許承載力均布荷載2kN/m2,最大堆放材料荷載10kN。
一 設計依據(jù):
1.《建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)程》(JGJ80—91)
2.《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017—2003)
3.《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59—2011)
二、設計方案(如圖1、2所示)
3、
卸料鋼平臺主梁長4.0m,寬1.9m,其中0.4m在樓層面。主梁用[16工字鋼制作,次梁用[16工字鋼制作,上鋪40mm木板,用M8的螺栓與次梁相連。兩邊用兩根637━15.5鋼絲繩斜拉固定,拉繩和卸料平臺平面成44,另外兩根備用斜拉鋼絲繩與平臺成50,斜拉鋼絲繩張開一定距離固定在樓層預埋錨環(huán)內(nèi)。平臺兩側(cè)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(wěn)定性,鋼絲繩的強度,以及擋腳、吊環(huán)焊縫的演算。Ф48鋼管壁厚約為3.8mm。
三、 鋼平臺的計算:
1、次梁計算次梁的計算:次梁選擇16號工字鋼槽口水平,間距0.8m,其截面特性為:面積A=18.516cm2,慣性距Ix=5
4、64cm4,轉(zhuǎn)動慣量Wx=80.5cm3,回轉(zhuǎn)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[16號工字鋼制作,共設4道;其間距為0.8m,各用2顆M12螺絲固定在主梁槽內(nèi)。
依據(jù)JGJ80—91,并按相關規(guī)定永久荷載,可變荷載分項系數(shù)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 = 0.152=0.300kN/m
(2) 材料最大堆放荷載為20kN/m2,轉(zhuǎn)換為線荷載:
Q2 = 20/(42
5、.0)2=5.000kN/m
槽鋼自重:
(3)型鋼自重荷載 Q3=0.145kN/m
經(jīng)計算得:靜荷載計算值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.300+5.000+0.145)=6.534kN/m
活荷載計算值 P = 1.422=5.600kN
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20009.8/(2.42.0)=3.267N/m2):
q 1=3.2670.81.4=3.659kN/m2
B:抗彎強度驗算
普通[14槽鋼:重量為14kg/m、A=12.
6、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(jù)GB50017—2003查得γx=1.05
σ=Mx/rxWx=5.24146/1.0539.7143
=175kN/mm2
7、緣側(cè)向位移,不必進行次梁的剪刀和穩(wěn)定性驗算。
2、內(nèi)力計算
內(nèi)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(jīng)計算得:最大彎矩計算值 M = 6.5342.02.0/8 +5.6002.0/4=6.067kN.m
3、抗彎強度計算
其中 x —— 截面塑性發(fā)展系數(shù),取1.05;
[f] —— 鋼材抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
8、 經(jīng)過計算得到強度 =6.0671000000/(100080.5)=71.78N/mm2;
次梁工字鋼的抗彎強度計算 < [f],滿足要求。
4、整體穩(wěn)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(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按照下式計算:
經(jīng)過計算得到 b=5709.558235/(2000.0140235)=1.12
由于大于0.6,按照《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017-2003)附錄B,其值用應
9、為:0.794
經(jīng)過計算得到強度 =6.0671000000/(0.79480.51000)=94.92N/mm2;
次梁工字鋼的穩(wěn)定性計算值 < [f],滿足要求!
四、主梁的計算:
卸料平臺的內(nèi)鋼繩按照《建筑施工安全檢查標準》作為安全儲備不參與內(nèi)力的計算。
主梁選擇16號工字鋼槽口水平,其截面特性為:
面積A=21.962cm2,慣性距Ix=866cm4,轉(zhuǎn)動慣量Wx=108cm3,回轉(zhuǎn)半徑ix=6.28cm
截面尺寸 b=63mm,h=160mm,t=10.0mm
10、 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)工字鋼自重荷載 Q2=0.172kN/m
經(jīng)計算得:靜荷載計算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.15+0.172)=0.386kN/m
經(jīng)計算得:次梁集中荷載取次梁支座力:
P=(6.5342.0+5.600)/2=9.334kN
2、內(nèi)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(xù)梁計算。
懸挑卸料
11、平臺示意圖
懸挑卸料平臺水平鋼梁計算簡圖
經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到:
各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為
R1=14.773kN,R2=14.773kN
支座反力 RA=14.773kN
最大彎矩 Mmax=10.106kN.m
3、抗彎強度計算
其中 x —— 截面塑性發(fā)展系數(shù),取1.05;
[f] —— 鋼材抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
經(jīng)過計算得:
12、=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(wěn)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(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按照下式計算:
經(jīng)過計算得到 b=57010.063235/(4000160235)=0.56
經(jīng)過計算得到強度 =10.10610000
13、00/(0.561081000)=167.10N/mm2;
主梁工字鋼的穩(wěn)定性計算 < [f],滿足要求!
五、鋼絲拉繩的內(nèi)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(chǎn)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
14、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(shù),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(shù),取8.0。
15、
計算中,[Fg]取25.767KN,α=0.8,K=10,經(jīng)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(huán)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(huán)的拉力N=RU=25.767kN
鋼板處吊環(huán)強度計算公式為:
其中 [f] 為拉環(huán)鋼筋抗拉強度,按照《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》10.9.8[f] = 50N/mm2;
所需要的吊環(huán)最小直徑 D=[25.76710004/(3.1416502
16、)]1/2=18mm
八、操作平臺安全要求:
1、卸料平臺,必須符合下列規(guī)定:
(1)卸料平臺應按現(xiàn)行的相應規(guī)范進行設計,其結(jié)構(gòu)構(gòu)造應能防止左右晃動。
(2)卸料平臺的擱置點與上部拉結(jié)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(gòu)造上宜兩邊各設前后兩道。
(4)應設置四個經(jīng)驗算的吊環(huán)。吊運平臺時應使用卡環(huán),不得使吊鉤直接鉤掛吊環(huán)。吊環(huán)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(nèi)口。
(6)卸料平臺左右的兩側(cè)必須裝置固定的防
17、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(diào)整完畢,經(jīng)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(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調(diào)換,焊縫脫焊應及時修復。
2、卸料平臺的上部位結(jié)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(gòu)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(nèi)口;
5、卸料平臺左右兩側(cè)必須裝置固定的防護欄;
6、卸料平臺吊裝,需要橫梁支撐
18、點電焊固定,接好鋼絲繩,經(jīng)過檢驗才能松卸起重吊鉤;
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(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調(diào)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(jiān)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
9、 懸挑式平臺安全保障措施及保證體系:
(1) 操作人員必須持有登高作業(yè)操作證方可上崗。
(2)在搭設(拆卸)過程要做到文明作業(yè)不得從架子上掉落工具、物品同時必須保證自身安全高空作業(yè)需穿防滑鞋佩戴安全帽、安全
19、帶未佩戴安全防護用品不得上架子。
(3)在架子上施工的各工種作業(yè)人中應注意自身安全(尤其是在卸料平臺上的工作人員)不得隨意向下、向外拋、掉物品不得隨意拆除安全防護裝置。
(4)雨、雪及六級以上大風等天氣嚴禁進行搭設、拆除工作。
(5)應設專人負責對卸料平臺進行經(jīng)常檢查和保修。
(6)在進行電、氣焊作業(yè)時必須有防火措施和專人看護。
(7)搭拆期間地面應設置圍欄和警戒標志嚴禁非操作人員入內(nèi)。
(8)組成應急領導小組:舒儒華任應急領導小組負責人,聯(lián)系電話:13983136133,事故發(fā)生后,現(xiàn)場作業(yè)人員、班組長、現(xiàn)場負責人應逐級上報,并聯(lián)絡報警組織
20、搶救。
現(xiàn)場負責人:舒儒華 聯(lián)系電話:13983136133
安 全 員:戴德全 聯(lián)系電話:15823908645
十、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(jīng)驗收合格后方可吊裝,吊裝時,先掛好四角的吊鉤,傳發(fā)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(wěn)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(jīng)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(nèi),懸空端部要略高于內(nèi)部。
3、備用鋼絲繩緊固時要略松于斜拉鋼絲繩。
4、鋼絲繩緊固繩長不少于3個,并加一個保護繩長計4個。
5、建筑物銳角利口處圍系鋼絲繩時要加襯軟墊物。
6、鋼平臺兩側(cè)裝置固定的防護欄桿和九夾板密封。
7、鋼平臺前端用管架挑出1.5米至2米處設安全密目網(wǎng)和水平兜網(wǎng)。