型钢悬挑卸料平台施工措施.doc

型钢悬挑卸料平台施工措施

1、编制依据：
《建筑施工脚手架实用手册》
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
相关施工设计图纸等。
1.2施工组织设计
2.2设计概况
建筑面积
建筑面积约25万平方米
层 数
地下２层，地上主体为32层
层高
层高2.9m
建筑总高度
建筑高度96m
3、卸料平台的设计方案及安全防护措施：
3.1卸料平台成型尺寸长4.0米，宽3.0米。
3.2卸料平台主梁采用2根20a工字钢，两端用2根16槽钢封头，次龙骨采用14号工字钢@500，双面满焊，厚度不小于12mm。
3.3卸料平台三侧采用Φ48钢管设置防护栏杆，防护栏高度为0.60m、1.2m，设置两道与主梁焊接，并刷红白相间油漆，以做警示标志。防护栏内侧立竹胶板并固定牢固，另加载重不大于1吨。
3.4卸料平台底板采用50mm厚木板，并与主、次梁绑扎牢固。
3.5提升吊环及斜拉吊环采用采用Q235钢16mm加工而成，每侧焊四道与主梁外侧满焊，焊缝厚度不得小于12mm。
3.6平台每侧设两根6×37m，直径21.5的钢丝绳，每根钢丝绳设夹具不少于3个，钢丝绳与斜拉吊环接触处应垫橡胶胶皮，以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳不得有锈蚀、断丝和折弯。
3.7钢丝绳与平台的角度为50°，且钢丝绳不得有松弛不受力现象，平台外口应略高于内口。
3.8每栋楼设置一个卸料台从三层起逐层提升。
3.9钢丝绳通过梁上对拉螺栓孔拉接，但两根钢丝绳不得接结于同一个对拉螺栓孔。
3.10为防止卸料平台位移，在卸料平台两根主梁末端焊接100的槽钢下挂400，挂在窗台上，用木方加牢。
3.11限重牌的设置与荷载要求：
卸料平台应设置限重牌在使用中应严格限制荷载量，严禁超过设计容许荷载。本卸料平台设计荷载量为1.0吨。
3.12、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。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。
3.13、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。
3.14、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HPB235钢筋制作。
3.15、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。
3.16、台面应满铺脚手板。
3.17、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。
3.18、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。
3.19、悬挑式卸料平台使用时，应有专人进行检查，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。发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。
4.20、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。
5、卸料平台的提升、安装和使用的安全措施：
5.1卸料平台的提升、安装应由专人负责进行，吊装时应使用卡环与平台连接，不得将吊钩直接挂在平台吊环上。
5.2卸料平台就位后，必须将四根悬吊钢丝绳与结构连接牢固和内剔杠就位后，调整完毕经安全员检查验收后方可摘掉塔吊大钩。
5.3卸料平台使用前需进行验收，做荷载试验时间不小于4小时，合格后填写验收单，方可交付使用。
5.4卸料平台提升前，首先清理干净平台上的物料，挂钩人员挂好吊钩并离开平台后，方可发出起吊信号。稍提升后再拆除固定钢丝绳和内剔杠，然后塔吊小车向外行走，待平台全部离开墙体后，方可将平台升至上层。
5.5卸料平台升至上层位置后，按安装程序进行安装。
5.6卸料平台上堆放物料时，应尽量居中平衡堆入，外端60cm内不得堆放重物。
5.7卸料平台上不得长时间存放材料，要做到随放随吊运，码放的材料不得高于1.2米，并不得将材料码放在护栏上，短于1米的材料要装入容器吊运。
5.8吊运的物料要捆绑牢固，不得长短料混吊，待作业人员离开平台后方可发出信号起吊。
5.9避免交叉作业，卸料平台在提升过程中，卸料平台下边不得有人作业或走动，操作人员严禁从平台上向下抛扔物料，也不得向平台内抛扔物料，无关人员不得随意进入平台。
5.10卸料平台使用时应有专人每天进行检查，使用前应对吊环、钢丝绳、后剔杠进行全面的检查，未发现异常情况后方可上人操作，如发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊等异常情况应及时进行修复。
5.11平台上的防护栏杆不得任意拆除。
5.12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。
5.13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。
5.14不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。
5.15夜间施工平台上必须保持足够的照明。
5.16卸料平台安装需两人配合作业，并配合专业信号工协调指挥安装
型钢悬挑卸料平台计算书
悬挑卸料平台的计算依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。
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：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):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)：2.00；
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；
钢丝绳安全系数K：5.50，悬挑梁与墙的节点按固支计算；
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.水平支撑梁
主梁材料类型及型号：20a号工字钢；
次梁材料类型及型号：14号工字钢；
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。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00, 内锚固1.0，次梁悬臂Mc（m）：0.00；
平台计算宽度(m)：3.00。

二、次梁的验算
次梁选择 14号工字钢 ，间距0.5m，其截面特性为：
面积 A=21.5cm2；
惯性距 Ix=712cm4；
截面抵抗矩 Wx=102cm3；
回转半径 ix=5.76cm；
截面尺寸：b=80mm,h=140mm,t=9.1mm。
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× 0.50= 0.18kN/m；
(2)、型钢自重标准值：本例采用14号工字钢，标准值为0.17 kN/m
Q2=0.17 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：10.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.18+0.17)+1.4×2.00×0.50=1.81kN/m
P=1.4×10.00=14.00kN
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 = (1.81×3.002/8)×(1-(0.002/3.002))2+14.00×3.00/4=12.53kN·m。
最大支座力计算公式:
R = [P + q(l+2m)]/2
经计算得出: R = (14.00 + 1.81×(3.00 + 2×0.00))/2 = 9.71kN
3.抗弯强度验算
次梁应力：
σ = M/γxWx ≤ [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；
次梁工字钢的最大应力计算值 σ =1.25×104/(1.05×102.00)=117.04 N/mm2；
次梁工字钢的最大应力计算值 σ =117.039 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
σ = M/φbWx ≤ [f]
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：φb=1.3
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' = 0.853；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.25×104/(0.853×102.000)=144.06 N/mm2；
次梁工字钢的稳定性验算 σ =144.056 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/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 20a号工字钢 ，间距0.5m，其截面特性为：
面积 A=35.5cm2；
惯性距 Ix=2370cm4；
截面抵抗矩 Wx=237cm3；
回转半径 ix=8.15cm；
截面尺寸，b=100mm,h=200mm,t=11.4mm；
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)工字钢自重荷载 Q2=0.27kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.27) = 0.50kN/m；
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；
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] = 15.513 kN；
R[2] = 8.527 kN。
最大支座反力为 Rmax=8.527 kN；
M1=0.912kN·m
M2=8.518kN·m
最大弯矩 Mmax=8.518 kN·m；
最大挠度 ν=0.012 mm。
M1=0.912kN.m
M2=8.518kN.m
3.抗弯强度验算
σ = M/（γxWx） + 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；
主梁工字钢的最大应力计算值 σ =8.518×106/1.05/237000.0+9.95×103/3550.000=37.030 N/mm2；
主梁工字钢的最大应力计算值 37.030 N/mm2 小于 主梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足要求!
4.整体稳定性验算
σ = M/（φbWx） ≤ [f]
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：φb=1.145
由于 φb大于0.6，应按照下面公式调整：
φb'=1.07-0.282/φb ≤1.0
可得 φb'=0.766；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 8.518×106/(0.766×237000.00)=46.90 N/mm2；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 46.90 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
5.焊缝强度验算
焊角尺寸不得小于较薄铁件厚度的1.2倍，满焊。
焊缝面积：A=2(h+2b-2t-30)×1.2t×0.7=2(200.00+2×100.00-2×11.40-30)×1.2×11.40×0.7=6649.57
焊缝惯性矩I=35280530.092
焊缝抵抗矩W=2I/h=2×35280530.092/200=352805.301
角焊缝强度fwf=160 N/mm2
σf=M2/W=8517530.358/352805.301=24.142N/mm2
τf=R[2]/(2.4t(h-t-10))=1.745N/mm2
（σf2+τf2）1/2 ≤ffw
焊缝强度验算结果满足要求!
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/(2+1.5)) = 0.651；
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；
RUi = 15.513 / 0.651 = 23.84 kN；
五、钢丝拉绳的强度验算
选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径21.5mm。
[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Fg＝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＝23.837KN。
经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。
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=23836.743N。
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=[23836.7×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.4mm。
实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。
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。

型钢悬挑式_卸料平台平面布置图
2000
1500

型钢悬挑式_卸料平台侧立面图

节点一

节点二