卸料平台方案.docx

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卸料平台方案

中船澄西研发中心大楼建设工程

型钢悬挑卸料平台

施工方案

编制单位：

江阴一建建设有限公司

编制审核：

编制人：

漆云龙

编制时间：

2009.11.16

一、编制依据

1、依据上海高亚建筑设计事务所设计的中船澄西研发中心大楼建筑结构施工图纸；

2、依据《研发中心大楼建设工程施工组织设计》；

3、各类参考规范、图书：

《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；

《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社；

二、工程概况

本研发中心大楼建设工程位于衡山路以西，澄新路以南，总建筑面积约28136.85m2,地下建筑面积2878.72m2,地上建筑面积25258.09m2,建筑高度为92.20米，主楼呈鼓形布置。

采用较多的弧形流线建筑形式，同时又突出建筑的棱角分明，造型典雅大方，优美的建筑景观效果。

本工程结构类型：

基础为：

桩基、筏板基础；主体为：

框架-剪力墙结构，地上二十二层，地下一层，裙房三层，设计抗震烈度按6度设防，抗震等级为三级；本工程设计使用年限50年，建筑耐火等级一级；地下防水等级、屋面防水等级二级。

本工程由中船澄西船舶修造有限公司投资建设，由上海高亚建筑设计事务所、江阴市建筑设计研究院有限公司及江阴市科博建筑设计有限公司设计；地质勘察单位：

江阴市建筑设计研究院有限公司，监理单位：

江苏腾飞工程项目管理有限公司监理，由江阴一建建设有限公司组织施工；项目经理：

黄栋，项目技术负责人：

漆云龙。

三、型钢悬挑卸料平台设计方案

型钢悬挑卸料平台采用18#槽钢作为主梁，次梁采用16#槽钢制作而成，具体做法见下图型钢卸料平台大样图。

卸料平台加工支座完毕经过验收合格后方可吊装。

吊装时，先挂好四角的吊钩，传发初次信号，但只能稍稍提升平台，放松斜拉钢丝绳，方可正式吊装，吊钩的四条引绳应等长，保证平台在起吊过程中的平稳。

吊装至预定位置后，先将平台工字钢与预埋件固定后，再将钢丝绳固定，紧固螺母及钢丝绳卡子，完毕后方可松塔吊吊钩，卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。

要求提升一次验收一次。

具体要求如下：

1、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。

2、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。

3、斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道，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。

4、应设置四个经过验算的吊环，吊运平台时使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用甲类3号沸腾钢制作。

5、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。

6、台面应满铺脚手板。

7、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。

8、悬挑式卸料平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，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。

9、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应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。

10、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量严禁超过设计的容许荷载，应配备专人加以监督。

四、材料选择及构造要求

1、主梁槽钢采用18a号槽钢，槽口水平，次梁采用10a号槽钢。

内侧钢绳与墙的距离（m）：

1.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

2.5；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

3.90；

次梁水平间距ld（m）：

1.50，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.50。

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

4.50，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

0.150,平台计算宽度（m）：

3.00。

平台钢材强度等级不低于Q235，其质量应符合（GB/T700）和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。

2、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

3、斜拉钢丝绳采用22mm,6×19钢丝绳。

具体材料见下表：

材料名称

型钢悬挑卸料平台

钢丝绳型号

22mm，6×19

脚手板类别

竹笆片脚手板

主梁型钢型号

18a号槽钢，槽口水平[

次梁型钢型号

16a号槽钢，槽口水平[

五、安全技术措施

1、搭设时用起重机械吊装到相应位置后，将平台与建筑物连接牢固不得滑动，将钢丝绳与平台连接平稳后方可撤出其中机械。

2、平台每天使用前必须对平台的钢丝绳，吊环辅设的脚手板等进行全面的检查，发现问题必须及时处理。

3、平台上装料不得超过设计荷载并限载1.5t以内，不得超长（超过平台50cm），超高堆放材料不得超过防护栏杆，平台上设置最大荷载标志牌。

4、平台上的防护栏杆不得任意拆除。

5、起吊时必须设专人指挥，扶平稳不能碰撞平台，其他人员不得在平台上逗留。

6、放物料时必须按规格品种堆放整齐，长短分开，不得混吊，并且不得在平台上组装和清理模板。

7、不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。

8、夜间施工平台上必须保持足够的照明。

六、型钢悬挑卸料平台计算书

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

（一）、参数信息:

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、冲压钢脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重（kN/m）：

0.11；

施工人员等活荷载（kN/m2）:

2.00，最大堆放材料荷载（kN）:

10.00。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离（m）：

1.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

2.50；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

3.90；

钢丝绳安全系数K：

6.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；

预埋件的直径（mm）：

25.00。

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.水平支撑梁

主梁材料类型及型号：

18a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）：

1.50，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.50。

4.卸料平台参数

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

4.50，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

0.15；

平台计算宽度（m）：

3.00。

（二）、次梁的验算:

次梁选择16a号槽钢槽口水平，间距1.5m，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。

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=0.35×1.50=0.52kN/m；

（2）最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：

Q2=10.00/4.50/3.00×1.50=1.11kN/m；

（3）槽钢自重荷载Q3=0.17kN/m；

经计算得到静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.52+1.11+0.17）=2.17kN；

经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×1.50×3.00=12.60kN。

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的计算公式为：

经计算得到，最大弯矩M=2.17×3.002/8+12.60×3.00/4=11.89kN.m。

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]=205.00N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=1.19×104/（1.05×108.30）=104.53N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=104.531N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

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/（3.00×160.00×235.0）=0.75；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到φb=0.693；

次梁槽钢的稳定性验算σ=1.19×104/（0.693×108.300）=158.37N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=158.367N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

（三）、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18a号槽钢槽口水平，其截面特性为：

面积A=25.69cm2；

惯性距Ix=1272.7cm4；

转动惯量Wx=141.4cm3；

回转半径ix=7.04cm；

截面尺寸，b=68mm,h=180mm,t=10.5mm；

1.荷载验算

（1）栏杆与挡脚手板自重标准值：

本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m；

Q1=0.11kN/m；

（2）槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m

静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.11+0.20）=0.37kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=（2.17×3.00+12.60）/2=9.55kN；

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）

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，得到：

R[1]=22.42kN；

R[2]=17.437kN；

最大支座反力为Rmax=22.420kN；

最大弯矩Mmax=11.418kN.m；

最大挠度V=6.416mm。

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]=205.00N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值σ=1.14×107/1.05/141400.0+2.30×104/2569.000=85.852N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值85.852N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求!

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=570×10.5×68.0×235/（4500.0×180.0×235.0）=0.502；

主梁槽钢的稳定性验算σ=1.14×107/（0.502×141400.00）=160.71N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=160.71N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

（四）、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（3.9/（2.5+1.5））=0.698；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RU1=22.42/0.698=32.12kN；

（五）、钢丝拉绳的强度验算:

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU取最大值进行验算，为32.12kN；

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：

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）；

计算中近似取Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径（mm）；

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；

K--钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取32.115kN，α=0.82,K=6，得到：

d=21.7mm。

钢丝绳最小直径必须大于22mm才能满足要求！

（六）、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=32115.261N。

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=[32115.3×4/（3.142×50.00×2）]1/2=28.6mm。

（七）、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；

5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。