高尔夫国际花园6#楼
卸 料 平 台 施 工 方 案
编制人: 审核人: 审批人:
江苏和平建设集团有限公司
1、编制依据:
JGJ 80-91 《建筑施工高处作业安全技术规范》 建设工程安全生产管理条例(第393号令)
本公司《质量手册》《程序文件》及其它各项质量管理、安全生产、技术管理等文件。 2、工程概况:
2.1、本工程位于利源路,地理位置优越,场地平整,本工程为地上27层,地下一层,剪力墙结构,建筑面积16739.88m²,建筑耐火等级为二级,安全等级为二级,使用年限为50年,±0.000相当于黄海高程为18.05米。 3、卸料平台:
为了解决现浇顶板模板及支撑拆除后的垂直吊运问题,本工程主体结构施工过程中在楼体北侧设两个卸料平台。 3.1参数信息: 3.1.1荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;
栏杆、挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.15;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):5.00。 3.1.2悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.40;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):2.80;
钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算; 预埋件的直径(mm):16.00。
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。 3.1.3水平支撑梁
主梁材料类型及型号:18号槽钢槽口水平[ ; 次梁材料类型及型号:16a号槽钢槽口水平[;
次梁水平间距ld(m):0.40,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。 3.1.4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):2.00, 次梁悬臂Mc(m):0.00;
平台计算宽度(m):2.50。
图7.1.4-1卸料平台简图
3.2次梁的验算:
次梁选择 16a号槽钢槽口水平[ ,间距0.4m,其截面特性为: 面积 A=21.95cm2; 惯性距 Ix=866.2cm4;
转动惯量 Wx=108.3cm3; 回转半径 ix=6.28cm;
截面尺寸:b=63mm,h=160mm,t=10mm。 3.2.1荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2; Q1=0.35× 0.40= 0.14kN/m;
(2)、型钢自重标准值:本例采用16a号槽钢槽口水平[,标准值为0.17 kN/m
Q2=0.17 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:5.00kN 荷载组合
Q=1.2×(0.14+0.17)+1.4×2.00×0.40=1.49kN/m P=1.4×5.00=7.00kN 3.2.2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:
图7.2.2-1次梁计算简图
最大弯矩M的计算公式(规范JGJ80-91,P31)为:
经计算得出: Mmax = (1.49×2.502/8)×(1-(0.002/2.502))2+7.00×2.50/4=5.54kN.m。
最大支座力计算公式:
经计算得出: R = (7.00 + 1.49×(2.50 + 2×0.00))/2 = 5.36kN 3.2.3抗弯强度验算
次梁应力:
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 =5.54×103/(1.05×108.30)=48.71 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =48.714 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求! 3.2.4整体稳定性验算
其中,φb -- 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 φb=570×10.00×63.00×235/(2500.00×160.00×235.0)=0.90;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb'=0.756;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =5.54×103/(0.756×108.300)=67.67 N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =67.669 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求! 3.3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 18号槽钢槽口水平[ ,其截面特性为: 面积 A=29.29cm2; 惯性距 Ix=1369.9cm4; 转动惯量 Wx=152.2cm3; 回转半径 ix=6.84cm;
截面尺寸,b=70mm,h=180mm,t=10.5mm; 3.3.1荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m;
Q1 = 0.15kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.15+0.23) = 0.45kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R; 3.3.2内力验算
图3.3.2-1悬挑卸料平台示意图
图3.3.2-2悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
图3.3.2-3悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
图3.3.2-4悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
图3.3.2-5悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
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,由矩阵位移法,从左至右各支座反力:
R[1] = 17.107 kN;
R[2] = 22.445 kN; R[3] = -3.002 kN。 最大支座反力为 Rmax=22.445 kN; 最大弯矩 Mmax=11.727 kN·m; 最大挠度 ν=0.043 mm。 3.3.3抗弯强度验算
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 =11.727×106/1.05/152200.0+2.73×104/2929.000=82.688 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 82.688 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! 3.3.4整体稳定性验算
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=570×10.5×70.0×235/(6000.0×180.0×235.0)=0.388; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 11.727×106/(0.388×152200.00)=198.63 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 198.63 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要
求!
3.4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 (2.8/(1.4+2)) = 0.636; 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi; RUi = 17.107 / 0.636 = 26.91 kN; 3.5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2000MPa,直径17mm。
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=216.5KN; 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=6。 得到:[Fg]=30.671KN>Ru=26.91KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 3.6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=26909.629N。 拉环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》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=[26909.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.5mm。 4、安全措施:
4.1、平台按临边作业设置高度不低于1.5米的固定防护栏杆。 4.2、平台吊运时必须使用卡环,不得使用吊钩直接钩挂吊环。
4.3、平台吊装时,需待横梁支点在窗洞口处固定好以后,接好钢丝绳,调整完毕,经检查确认无误后方可松卸吊车吊环,上下操作。 4.4、在平台上显著位置标明平台的容许荷载,严禁超载使用。 4.5、平台在窗口上的支点必须与墙体拉接牢固,不得左右晃动。 4.6、平台的防护栏杆自上而下用竹胶合板封闭。
4.7、提升平台之前应认真检查吊环、卡环、钩头螺栓及钢丝绳的完好情况,发现异常通知现场负责工长及时解决。
4.8、非操作人员严禁上平台,操作人员操作完后,应立即离开平台,不得在平台上逗留。