卸货平台安装方案
青年公社A 、B 、C 、D 、E 、F 楼工程
卸
料
平
台
安
装
使
用
方
案
编制人
审核人
批准人
核工业华东建设工程集团公司
1、简述:
为了便于模板、钢管等大件材料由下往上周转,在A 区、D 区区块共设置2个卸料平台。
2、卸料平台设计:
卸料平台用两根[16a槽钢作主梁,[16槽钢@500mm作次梁,上铺冲压钢脚手板,并用螺栓与槽钢固定,卸料平台上堆放荷载须严格控制,不得超过1t ,主梁端头采用二道6*19Φ18.5mm 的钢丝绳作吊索,
3、卸料平台计算
3.1计算依据:
悬挑卸料平台的计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 等编制。
3.2参数信息:
3.2.1荷载参数
脚手板类别:冲压钢脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.30;
栏杆、挡板类别:木脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.14; 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):5.00。
3.2.2悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):3.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.20;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):5.70;
钢丝绳安全系数K :5.50,悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算;
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。
3.2.3水平支撑梁
主梁材料类型及型号:16号槽钢槽口水平[ ;
次梁材料类型及型号:16号槽钢槽口水平[;
次梁水平间距ld(m):0.50,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):1.20。
3.2.4卸料平台参数
水平钢梁(主梁) 的悬挑长度(m):4.30,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):1.60。
3.3次梁的验算:
次梁选择 16号槽钢槽口水平[ ,间距0.5m ,其截面特性为:
面积 A=25.15cm2;
惯性距 Ix =934.5cm4;
转动惯量 Wx =116.8cm3;
回转半径 ix =6.1cm;
截面尺寸:b=65mm,h=160mm,t=10mm。
3.3.1荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:本例采用冲压钢脚手板,标准值为
0.30kN/m2;
Q1=0.30× 0.50= 0.15kN/m;
(2)、型钢自重标准值:本例采用16号槽钢槽口水平[,标准值为0.19
kN/m
Q2=0.19 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×(0.15+0.19)+1.4×2.00×0.50=1.81kN/m
P=1.4×5.00=7.00kN
3.3.2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:
最大弯矩M 的计算公式(规范JGJ80-91,P31)为:
Mmax = ql2/8(1 - m2/l2) 2 + pl/4
经计算得出: Mmax = (1.81×1.602/8)×(1-(0.002/1.602)) 2+7.00×
1.60/4=3.38kN·m 。
最大支座力计算公式:
R = [P + q(l+2m)]/2
经计算得出: R = (7.00 + 1.81×(1.60 + 2×0.00))/2 = 4.95kN
3.3.3抗弯强度验算
次梁应力:
σ = M/γx W x ≤ [f]
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 =3.38×103/(1.05×116.80)=27.56 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =27.559 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2, 满足要求!
3.3.4整体稳定性验算
σ = M/φb W x ≤ [f]
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 = (570tb/lh)×(235/fy )
经过计算得到
φb =570×10.00×65.00×235/(1600.00×160.00×235.0)=1.45;
由于 φb 大于0.6,按照下面公式调整:
φb ' = 1.07 - 0.282/φb ≤1.0
得到 φb ' = 0.875;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =3.38×103/(0.875×116.800)=33.07 N/mm2; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =33.066 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2, 满足要求!
3.4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 16号槽钢槽口水平[ ,其截面特性为:
面积 A=25.15cm2;
惯性距 Ix =934.5cm4;
转动惯量 Wx =116.8cm3;
回转半径 ix =6.1cm;
截面尺寸,b=65mm,h=160mm,t=10mm;
3.4.1荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m;
Q1 = 0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.19kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.19) = 0.40kN/m;次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R;
3.4.2内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图
(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·
m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
从左至右各支座反力:
R[1] = 7.589 kN;
R[2] = 11.499 kN;
R[3] = -2.728 kN。
最大支座反力为 Rmax =11.499 kN;
最大弯矩 Mmax =7.622 kN·m ;
最大挠度 ν=0.056 mm。
3.4.3抗弯强度验算
σ = M/(γx W x ) + N/A ≤ [f]
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
=7.622×106/1.05/116800.0+8.47×103/2515.000=65.518 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 65.518 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!
3.4.4整体稳定性验算
σ = M/(φb W x ) ≤ [f]
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 =(570tb/lh)×(235/fy )
φb =570×10.0×65.0×235/(4200.0×160.0×235.0)=0.551;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7.622×106/(0.551×116800.00)=118.36 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 118.36 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
3.5钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力R Ci 和拉钢绳的轴力R Ui 按照下面计算,
RCi = RUi sin θi
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 (5.7/(1.2+3)) = 0.805;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:R Ui = RCi / sinθi ;
R Ui = 7.589 / 0.805 = 9.43 kN;
3.6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1550MPa ,直径18.5mm 。
[Fg ] = aFg /K
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F g =199.5KN ; 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 =5.5。
得到:[Fg]=30.832KN>Ru =9.427KN 。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
3.7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R U 进行计算作为拉环的拉力N 为: N=RU =9427.124N。
拉环强度计算公式为:
σ = N/A ≤ [f]
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=[9427.1×4/(3.142×50.00×
2)]1/2=11.0mm。
实际拉环选用直径D=12mm的HPB235的钢筋制作即可。
4、安全保证措施
4.1卸料平台向上周转吊运时,不能碰撞外架,必须慢速向上起吊。
4.2塔吊在吊运平台时,必须保证有四个起吊点,在平台出众边各设两道吊环,吊运时应用钢丝绳穿过吊环,然后用卡环卡死后再起吊,不得使吊钩直接钩挂吊环。
4.3卸料平台向上周转吊运时,不允许在平台上堆放任何材料及上人。
4.4卸料平台左右两侧及端部必须装置固定的防护栏杆,防护栏杆高度1.2m ,立杆间距1.0m ,共设置三道横杆,上横杆高度1.2m ,下横杆高度0.2m ,中间横杆高度0.70m ,并设冲压钢脚手板挡板与栏杆固定。
4.5卸料平台的悬挑底座必须卡在阳台梁上,钢丝绳与墙面的拉钩固定好(至少设置四道钢丝绳夹),调整完毕,经检查验收合格后,方可松开塔吊吊钩,且平台挑出端部上翘100mm 。
4.6卸料平台使用时,应经常进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时更换,焊缝胶焊应及时进行补焊,钢丝绳夹松动应及时拧紧。
4.7钢丝绳的拉钩固定点必须位于剪力墙上,且必须待墙体砼的强度达到设计强度的70%以上,方可作为拉结点。拉钩上必须采用双镙帽。
4.8卸料平台上堆放材料时,高度不得超过平台栏杆高度,材料必须堆放整齐,不允许向平台上抛扔材料。堆放小材料时,必须装筐。
4.9卸料平台经验收合格后,方可使用,并须挂限载牌。
4.10卸料平台下10m 范围内设警戒区,并有专人监护。工人不得在卸料平台上休息、嬉闹或停留。
4.11卸料平台在每次使用前,应对工人进行安全技术交底,落实所有安全技术措施及人身防护用品。
4.12安装钢丝绳时,工人必须佩挂好安全带,并戴好安全帽。
4.13遇有雨雪及六级以上大风天气时,须停止使用卸料平台。过后必须对卸料平台逐一进行检查,发现有损坏及松动现象,待修复完善后,方可继续使用。