塔吊钢平台专项方案.doc

目 录

一、 安装验算
二、 操作平台安全要求
三、 附图

塔吊卸料平台专项方案
一、安装和拆除方法
根据该工程结构施工需要，结构施工在模板拆除后主要用塔吊吊装至上层楼面，现采用悬挑式钢平台作为材料转料平台吊装材料使用，该料台设计总长度5m，宽度为1.9m，外挑长度为4m，伸入结构长度为1m，故以长度4m进行计算，作为选用槽钢依据。料台材料选用:主梁为16a#槽钢，次梁为14#槽钢。主梁主要采用在平台的外围四根（其中2根5m，2根1.9m）。次梁为14#槽钢，纵横向在平台中间部位各一根（纵向长为3.8m，横向长为1.9m分开于纵向焊牢）。次梁和主梁槽钢都应立面焊接，外围槽钢槽口向内，次梁应焊在主梁槽口内上口。在横向或纵向方向填设数根木板（5*20cm）作为填芯杆，在填芯杆上面铺设木板。在料台上焊设1.2m栏杆再在前端和左右两边焊设钢板网进行防护。在料台的主槽钢梁伸进楼面1m位置的下口用14#槽钢高度为10cm焊一个档板，以防止在吊装安装料台或在斜拉钢丝绳时，料台整体向楼内滑动。平台吊环应穿绕并且要兜住槽钢。钢丝绳的设置，在料台外围侧面的二根主槽钢梁的侧面焊钢丝绳吊钩，每边焊两个吊钩。第一道吊钩在离外挑槽钢端头0.5m位置，第二道吊钩在离外挑槽钢端头2m的位置。在二个吊钩的位置安装好二根长度合适的直径21.5mm 6´19+1的钢丝绳，用小少于4个钢丝绳卡扣扣紧。内钢丝绳随层吊挂于本层顶予埋的吊环上、外钢丝绳吊挂于上一层顶预埋的吊环上。料台安装时应比室内提高5-10cm。在钢丝绳及卡扣拎紧检查好后，再松开塔吊。
吊环与槽钢套环的制作与安装
吊环应予埋在料台的上一层楼面的外框架梁上于梁内主钢筋焊牢，砼浇注后外露5-10cm。每边料台的上层主梁上口设置两个吊环。吊环采用￠20钢筋制作。
套环主要是根据料台的宽度进行设置的，套环采用￠20钢筋制作，每根主槽钢梁上应予埋两个套环。第一道套环在离外边50cm位置，第二道套环离外边80cm。平台吊环应穿绕并且要兜住槽钢。
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
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(主梁)的悬挑长度4.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)1.90m。
次梁采用[14a号槽钢U口水平，主梁采用[16a号槽钢U口水平，次梁间距0.60m。
容许承载力均布荷载4.00kN/m2，最大堆放材料荷载8.00kN。现场要设置限载标志确保安全。
二、塔吊钢平台验算
计算参数:
平台水平钢梁的悬挑长度4.00m，插入结构锚固长度2.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)1.90m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[14a号槽钢U口水平，主梁采用[16a号槽钢U口水平。
次梁间距0.60m，外伸悬臂长度0.00m。
容许承载力均布荷载4.00kN/m2，最大堆放材料荷载8.00kN。
脚手板采用竹笆片，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。
栏杆采用冲压钢板，栏杆自重荷载取0.11kN/m。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，
外侧钢丝绳距离主体结构3.50m，两道钢丝绳距离0.50m，外侧钢丝绳吊点距离平台3.20m。
（一）、次梁的计算
次梁选择[14a号槽钢U口水平，间距0.60m，其截面特性为
面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm
截面尺寸 b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；
Q1 = 0.30×0.60=0.18kN/m

(2)最大容许均布荷载为4.00kN/m2；
Q2 = 4.00×0.60=2.40kN/m

(3)型钢自重荷载 Q3=0.14kN/m
经计算得到，均布荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.18+0.14)+1.4×2.40 = 3.75kN/m
经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.4×8.00=11.20kN
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 = 3.75×1.902/8+11.20×1.90/4=7.01kN.m

3.抗弯强度计算

其中 x —— 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 =7.01×106/(1.05×80500.00)=82.94N/mm2；
次梁的抗弯强度计算 < [f],满足要求!

4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]

其中 b —— 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 b=570×9.5×58.0×235/(1900.0×140.0×235.0)=1.18
由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.814
经过计算得到强度 =7.01×106/(0.814×80500.00)=107.01N/mm2；
次梁的稳定性计算 < [f],满足要求!
（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[16a号槽钢U口水平，其截面特性为
面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm
截面尺寸 b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值：标准值为0.11kN/m
Q1 = 0.11kN/m

(2)型钢自重荷载 Q2=0.17kN/m
经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.17) = 0.34kN/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+1.4×4.00)×0.30×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.86kN
P2=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=3.56kN
P3=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=3.56kN
P4=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=3.56kN
P5=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)+11.20/2=9.16kN
P6=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=3.56kN
P7=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.60×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=3.56kN
P8=((1.2×0.30+1.4×4.00)×0.20×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.30kN
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14.68kN

最大弯矩 Mmax=9.65kN.m

3.抗弯强度计算

其中 x —— 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 =9.65×106/1.05/108300.0+16.06×1000/2195.0=92.20N/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[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]

其中 b —— 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 b=570×10.0×63.0×235/(4000.0×160.0×235.0)=0.56
经过计算得到强度 =9.65×106/(0.561×108300.00)=158.85N/mm2；
主梁的稳定性计算 < [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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力 RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=21.76kN
( 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=21.760kN

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)；
—— 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10.000×21.760/0.850=255.994kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径21.5mm。
(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=21.760kN

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》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的吊环最小直径 D=[21760×4/(3.1416×50×2)]1/2=17mm
(六)、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=3.800kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[3800×4/(3.1416×50×2)]1/2=7mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
（1）、次梁的计算
次梁选择[14a号槽钢U口水平，间距0.50m，其截面特性为
面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm
截面尺寸 b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2；
Q1 = 0.35×0.50=0.18kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；
Q2 = 2.00×0.50=1.00kN/m
(3)型钢自重荷载 Q3=0.14kN/m
经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.18+1.00+0.14) = 1.58kN/m
经计算得到，活荷载计算值 P = 1.4×8.00=11.20kN
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 = 1.58×1.902/8+11.20×1.90/4=6.03kN.m
3.抗弯强度计算

其中 x —— 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 =6.03×106/(1.05×80500.00)=71.38N/mm2；
次梁的抗弯强度计算 < [f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]

其中 b —— 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 b=570×9.5×58.0×235/(1900.0×140.0×235.0)=1.18
由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.814
经过计算得到强度 =6.03×106/(0.814×80500.00)=92.09N/mm2；
次梁的稳定性计算 < [f],满足要求!
（2）、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[16a号槽钢U口水平，其截面特性为
面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm
截面尺寸 b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值：标准值为0.35kN/m
Q1 = 0.35kN/m
(2)型钢自重荷载 Q2=0.17kN/m
经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.35+0.17) = 0.62kN/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×(0.35+2.00)×0.25×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=0.83kN
P2=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P3=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P4=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P5=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)+11.20/2=7.10kN
P6=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P7=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P8=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=1.50kN
P9=(1.2×(0.35+2.00)×0.25×1.90/2+1.2×0.14×1.90/2)=0.83kN
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9.66kN
最大弯矩 Mmax=7.07kN.m
3.抗弯强度计算

其中 x —— 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 =7.07×106/1.05/108300.0+4.83×1000/2195.0=64.37N/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[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]

其中 b —— 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 b=570×10.0×63.0×235/(4000.0×160.0×235.0)=0.56
经过计算得到强度 =7.07×106/(0.561×108300.00)=116.34N/mm2；
主梁的稳定性计算 < [f],满足要求!
（3）、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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=10.80kN
（4）、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=10.796kN
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)；
—— 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，取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×10.796/0.820=131.660kN。
选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm。
（5）、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=10.796kN
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》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的吊环最小直径 D=[10796×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm，现场实际采用直径20mm圆钢吊环。
（6）、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.426kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6426×4/(3.1416×50×2)]1/2=9mm，现场实际采用直径20mm圆钢锚环。
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧15cm以上搭接长度。
三、操作平台的安全要求
1、卸料平台的上部位结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；
2、斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道，并进行相应的受力计算；
3、御料平台安装时，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；
4、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；
5、卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验才能松卸起重吊钩；
6、钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45度-60度；
7、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；
8、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。
四、附图后置
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