硬防护施工方案.docx

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硬防护施工方案

合生国际大厦2号楼硬防护施工方案

第一节编制依据

《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；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002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。

第二节工程概况

我单位承建的天津合生国际大厦位于天津市和平区，张自忠路、北安桥、兴安路与多伦道围合区域，总建筑面积为9.6㎡。

建设单位为合生滨海房地产开发有限公司，设计单位为天津美新建筑设计有限公司，监理单位为天津市华泰建设监理有限公司，勘察单位为天津市勘察院，施工单位为江苏中南建筑产业集团有限责任公司。

为加快幕墙施工进度并使其形成流水作业，在主楼20层地面增加一道钢结构硬防护平台，特编制此施工方案。

第三节悬挑平台的搭设流程及要求

1.本平台主梁使用16#工字钢，长度7米，悬挑端长度为3m，间距2m。

2.将工字钢放在设置位置，用直径25mmU型圆钢端头套丝扣固定好，在楼板适当位置使用电锤钻孔使得圆钢穿过楼板，下端在楼板下部用螺母和50mm*50mm*8mm的铁片固定，每根工字钢加固3道。

3.在工字钢上垂直于工字钢方向铺设50mm×50mm×3mm方钢，间距400mm，搭接长度为500mm，与工字钢焊接固定。

然后满铺1500×6000×3mm铁板，短向搭接200mm，长向搭接200mm。

4.在工字钢悬挑端头焊接高度1200mm三级钢直径20mm钢筋，作为外侧护栏的立杆，水平横杆采用三级钢直径20mm钢筋设置三道。

5.护栏焊接完成后在里侧竖向设置竹胶板高度1220mm，竹胶板外侧涂刷黄黑油漆，竹胶板与护栏采用14#铁丝绑扎牢固，竹胶板里侧再设置一道水平加固钢筋与外侧立杆钢筋采用U型钢筋焊接连接。

6.为防止外侧防护变形，在硬防护里侧设置斜撑钢筋，三级钢直径20mm水平间距4000mm，两端与护栏和工字钢焊接牢固，然后在水平方向满铺大眼安全网。

7．每隔4000mm设置一道规格为6×19斜拉钢丝绳，在上层楼板适当位置使用电锤钻孔以便钢丝绳穿过，下端在工字钢端部焊接U型圆钢以便穿钢丝绳，钢丝绳上下端各采用三道锁卡加固。

5.在楼层结构临边位置再设置一道钢筋护栏，护栏高度1000mm，立杆水平间距2000mm与工字钢焊接牢固，设两道水平横杆，所有钢筋均采用三级钢直径20mm钢筋。

硬防护平台剖面图

护栏示意图

第四节、搭设实景照片

第四节悬挑平台计算书

依据规范:

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008

计算参数:

悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。

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。

平台水平钢梁的悬挑长度3.00m，插入结构锚固长度4.00m，悬挑水平钢梁间距（平台宽度）2.00m。

水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。

次梁采用50mm方钢，主梁采用16号工字钢。

次梁间距0.40m，外伸悬臂长度0.00m。

容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载2.00kN。

脚手板采用冲压钢板，脚手板自重荷载取7.90kN/m2。

栏杆采用竹笆片，栏杆自重荷载取0.15kN/m。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，

外侧钢丝绳距离主体结构2.50m，两道钢丝绳距离0.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台4.25m。

一、次梁的计算

次梁选择50mm方钢，间距0.40m，其截面特性为

面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm

截面尺寸b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm

1.荷载计算

（1）面板自重标准值：

标准值为0.30kN/m2；

Q1=0.30×0.40=0.12kN/m

（2）最大容许均布荷载为2.00kN/m2；

Q2=2.00×0.40=0.80kN/m

（3）型钢自重荷载Q3=0.10kN/m

经计算得到:

q=1.2×（Q1+Q3）+1.4×Q2=1.2×（0.12+0.10）+1.4×0.80=1.38kN/m

经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×2.00=2.80kN

2.内力计算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下

最大弯矩M的计算公式为

经计算得到，最大弯矩计算值M=1.38×2.002/8+2.80×2.00/4=2.09kN.m

3.抗弯强度计算

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；

经过计算得到强度σ=2.09×106/（1.05×39700.00）=50.16N/mm2；

次梁的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!

4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

、

二、主梁的计算

卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择16号工字钢，其截面特性为

面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=6.58cm

截面尺寸b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm

1.荷载计算

（1）栏杆自重标准值：

标准值为0.15kN/m

Q1=0.15kN/m

（2）型钢自重荷载Q2=0.20kN/m

经计算得到，静荷载计算值:

q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.15+0.20）=0.42kN/m

经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为

P1=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.20×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=0.75kN

P2=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P3=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P4=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P5=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）+2.80/2=2.78kN

P6=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P7=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P8=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=1.38kN

P9=（（1.2×0.30+1.4×2.00）×0.10×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2）=0.43kN

2.内力计算

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。

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台主梁计算简图

经过连续梁的计算得到

主梁支撑梁剪力图（kN）

主梁支撑梁弯矩图（kN.m）

主梁支撑梁变形图（mm）

外侧钢丝绳拉结位置支撑力为7.13kN

最大弯矩Mmax=2.79kN.m

3.抗弯强度计算

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；

经过计算得到强度σ=2.79×106/1.05/141000.0+4.19×1000/2610.0=20.43N/mm2

主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求!

4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查《钢结构设计规范》附录得到：

φb=1.30

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2011）附录其值用φb'查表得到其值为0.836

经过计算得到强度σ=2.79×106/（0.836×141000.00）=23.65N/mm2；

主梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!

三、钢丝拉绳的内力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=8.27kN

四、钢丝拉绳的强度计算:

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU我们均取最大值进行计算，为

RU=8.270kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

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）；

计算中可以近似计算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。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×8.270/0.850=97.295kN。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.0mm。

五、钢丝拉绳吊环的强度计算:

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

N=RU=8.270kN

钢板处吊环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》2010中9.7.6规定[f]=65N/mm2；

所需要的吊环最小直径D=[8270×4/（3.1416×65×2）]1/2=11mm

六、锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下（钢结构规范7.2）：

地锚螺栓数量n=3个

根据主梁剪力图可得最大支座力0.762kN,由地锚螺栓承受，所以

每个地锚螺栓承受的拉力Nt=0.762/3=0.254kN

钢丝绳的拉力对水平杆产生轴压力RUcosθ,水平杆的轴压力由地锚螺栓的剪切力承受，所以

每个地锚螺栓承受的剪力Nv=（RUcosθ）/n=1.610kN

每个地锚螺栓受剪面数目nv=1.0

每个地锚螺栓承受的直径d=25mm

每个地锚螺栓承受的直径de=13.55mm

地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2

地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2

经过计算得到

每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=1.0×3.1416×16×16×170.0/4=34.181kN

每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×13.55×13.55×170.0/4=24.514kN

经过计算得到公式左边等于0.048

每个地锚螺栓承载力计算满足要求!