工字钢卸料平台设计.docx
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工字钢卸料平台设计
丽康花园B-1#楼工程卸料平台
施
工
方
案
河南国安建设集团有限公司
2013年5月2日
施工组织设计（方案）审批表
工程名称
丽康花园B—1#楼
方案名称（内容）
卸料平台施工方案
建设单位
南阳富邦房地产有限责任公司
建筑面积
27283㎡
结构类型
框剪
工程造价
万元
设计单位
监理单位
层数、高度
地上33层
99.5m
建筑物跨度
m
开、竣工日期
方案编制人
项目负责人
项目安全负责人
参加会审人员签字
单位
建筑公司
公司技术科
公司安全科
职务
总工
科长
科长
职称
高级工程师
工程师
工程师
签名
审批结论
:
分管技术负责人签字盖章：
年月日
监理单位审批
分管负责人签字盖章：
年月日
建设单位审批
分管负责人签字盖章：
年月日
悬挑式卸料平台设计方案
为了加快生产进度，提高周转材料的运转速度，楼层材料转运时采用卸料钢平台。
卸料钢平台规格：
长4.5米（有效使用长度3.0m），宽2.0米，主梁用16#工字钢，次梁均用[14a槽钢制作，上铺50mm厚木板，用钢丝绳斜拉固定在钢筋混凝土框架梁上。
一、编制依据
1、《施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）
5、《建筑施工计算手册》
二、卸料钢平台设计
（一）次梁设计
次梁选用[14a槽钢制作，4.5米（有效使用长度3.0m）长钢平台设七道次梁，焊接在主梁上，其间距为0.5米。
[14a槽钢截面特性：
重0.1453KN/m，Wx=80.5cm3，h=140mm，b=58mm，t=9.5mm。
主梁、次梁、吊环的强度及稳定性的计算公式，依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。
1、荷载计算
依据《施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91），永久性荷载的自重，铺板以0.4KN/m2计；施工活荷载（均布）1.5KN/m2。
考虑集中施工荷载，如：
吊装混凝土构件、扣件、砌块等按混凝土料斗容量0.2m3，荷载5KN设计。
因此设计的卸料平台最大承受1.5KN/m2×3.0×2.0+5KN=14KN
永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.4，每根次梁受力为：
1）施工荷载（均布）1.5×0.5×1.4=1.05KN／m落叶松板50mm厚0.4×0.5×1.2=0.24KN／m[14a槽钢0.1453×1.2=0.174KN／m
∑q=1.46KN／m
2）施工荷载（集中）p=5×1.4=7KN
2、内力计算
计算简图见图1:
图1次梁计算简图
集中荷载处于最不利位置（次梁跨中）
M=ql2／8+（1/4）pl=1.46×2.02／8+7×2.0／4=4.23KN.m
3、抗弯强度计算
M
≤f
rxwx
4.23×106
=50N／mm2＜f=215N／mm2
1.05×80.5×103
满足要求。
4、整体稳定计算
Mmax
σ=≤[f]
øbwx
其中øb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
570tb235
øb=·
lhƒy
经过计算得到øb=570×9.5×58×235／（2000×140×235）=1.1
由于øb大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017—2003）需用øbˊ代替øb，按照下式计算：
0.282
øbˊ=1.07-=0.814
øb
经过计算得到强度：
σ=4.23×106／（0.814×80500）=64.6N／mm2。
水平钢梁的稳定性计算σ<[f]=215N／mm2，满足要求。
（二）主梁设计
选用16#工字钢，其截面特性为：
重量0.205kN／m，WX=141×103mm2，h=160mm，b=88mm，t=9.9mm。
1、荷载及内力计算
主梁均布荷载：
16#工字钢0.205×1.2=0.246kN／m
木脚手板挡板0.17×1.2=0.204kN／m
∑q=0.45KN／m
次梁（L）传递荷载，每根主梁受力计算简图见图2、图3所示：
0.24+1.05
Pl（L1传）=1/2××2.0+1/2×0.174×2.0=0.82KN
2
P2（L2传）=P3（L3传）=1/2×1.46×2.0=1.46KN
P4（L4传）=1/2×1.46×2.0+1/2×7=4.96KN
∑MB=0：
0.82×6+1.46×6+1.46×6+4.96×3+3.0×0.45×3
Nx1=
4
=10.3KN
P4处于主梁最不利荷载位置，可近似的取L4的支撑点为弯矩的最大值（料斗中心处），∑MC=0：
Mmax=10.3×1.0-（1/2×0.45×1.52+0.82×1.5+1.46×1.0+1.46×0.5）=6.4KN．m
2、强度验算
Mx6.4×106
==43.2N／mm2＜f
rxwx1.05×141×103
满足要求。
3、稳定性计算
Mmax
σ=≤[f]
øbwx
其中øb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
570tb235
øb=·
lhƒy
经过计算得到øb=570×9.9×88×235／500×160×235）=6.2
由于øb大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017—2003）需用øbˊ代替øb，按照下式计算：
0.282
øbˊ=1.07-=1.02＞1，应取值1
øb
经过计算得到强度：
σ=6.4×106／（1×141000）=45.4N／mm2。
水平钢梁的稳定性计算σ<[f]=215N／mm2，满足要求。
（三）铺板设计
选用3.0m长，50mm厚落叶松板，板宽不小于250mm，并以螺栓与槽钢相固定。
计算简图见图4所示：
铺板自重及施工荷载：
q=0.4×2×1.2+1.5×2×1.4=5.16KN／m
集中荷载：
p=5.0×l.4=7KN
M=1/8q12+1/4pl=1/8×5.16×0.52+1/4×7×0.5=1.04KN．m
铺板受力应为连续梁，集中荷载部位受力最大，为简化计算,按单跨简支梁验算。
根据GBJ50005—2003规范，木结构受弯构件的抗弯承载力按下式验算：
σm=M/Wm≤fm
Wm=1/6bh2=1/6×25×52=104cm3
σm=1.04×106/104×103=10N／mm2满足要求。
（四）钢丝绳验算
规范JGJ80—91规定：
钢平台构造上宜两边各设前后两道钢丝绳，两道中的每一道应作单道受力计算。
按照《实用五金手册》（第六版）前后两道均选用20NTA6×37+IWR1870SS233钢丝绳，查表，破断拉力Fg=233KN
1、内力计算．
当第一道钢丝绳发生破坏时，全部由第二道钢丝绳承担荷载。
∑MB=0（由图5计算）：
P1×4.5+P2×4+P3×3.5+P4×3+P3×2.5+P2×2+P1×1.5+3.0q×（3.0/2+1.5）=3.5Nx2
0.82×6+1.46×6+1.46×6+4.96×3+3.0×0.45×3
Nx2=
3.5
=11.8KN
Nx110.3
Tl===17.6KN
sinα10.587
Nx211.8
T2===18.5KN
sinα20.638
2、安全系数计算
查《建筑施工计算手册》结构吊装工程6×37钢丝绳破断拉力换算系数a=0.82，按照《施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）附录五，作吊索用钢丝绳的法定安全系数[K]=10。
钢丝绳的破断拉力取值：
Fg=0.82×233=191.1KN
前道钢丝绳：
K=Fg/Tl=191.1/17.6=10.9
后道钢丝绳：
K=Fg/T2=191.1/18.5=10.3
两道钢丝绳均满足要求。
（五）吊环设计
1、主梁吊环设计
在钢平台主梁16#工字钢吊环位置焊210×l00×10钢板（四周围焊），钢板上部割Ф25圆孔。
为防止钢板锐角切割钢丝绳，在圆孔处钢板两面焊圆环Ф12钢筋，与孔平。
1）钢板割孔处强度按下式计算
N
σn=≤f
An
N=T2=18.5KN（见钢丝绳计算）
An=（100-25）×10=750mm2
18500
σn==24.7N／mm2＜f=215N／mm2
750
满足要求。
2）吊环与16#工字钢焊缝计算
吊环与16#工字钢围焊，焊缝厚度6mm，按照钢结构焊缝连接进行计算。
N
σf=≤βfƒfw
helw
he=0.7hfhf为较不焊脚尺寸取5mm，lw为焊缝长取200mm
N=T2=18.5KN（见钢丝绳计算）βf取1.0
18.5×103
σf==26.4N/mm2
0.7×5×200
≤βfƒfw=1×160=160N/mm2
经验算满足要求。
2、上吊点吊环设计
钢丝绳的拉力N=T2=18.5KN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为：
N
σ=≤[fv]
A
其中[fv]为吊环受力的单肢抗剪强度，取[fv]=125N／mm2
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[18500×4／（3.1416×125）]1/2=13.7mm。
因此至少选用Φ14（标准图集：
直径不宜小于20mm）的光面钢筋制作吊环。
三、钢平台安装要求
1、钢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，支撑系统不得与脚手架连接。
2、钢丝绳的上吊点应在该层顶部边梁上预留孔洞或预埋拉环。
3、吊运平台时应使用卡环，不得使用吊钩挂平台吊环。
4、搭设脚手架时应预留钢平台位置；平台两侧脚手架的立杆应用立杆加强。
5、钢平台吊装，需待横梁支撑点固定完毕，拉好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。
6、钢平台使用时，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。
7、操作平台上应显著地标明容许荷载值。
四、卸料平台的制作大样图如下：
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