卸料平台施工方案、.doc

****国际广场工程

悬
挑
式
卸
料
钢
平
台
专
项
方
案

编制单位：**市**建筑工程有限公司
编 制 人：
审 核 人：
审 批 人：
编制日期：二OO九年 月 日

型钢悬挑卸料平台方案及计算书
一、 工程概况
本工程位于****区**路西，纬五路北，由A、B、C、D、E、F、G区七区组成，总建筑面积75395.42M2。A、B、E、F、G区框架2～4层，C、D区框剪16层，标准层高4.9M。
二、 卸料平台的布置
根据本工程特点以及立面的情况和周边环境决定布置卸料平台，以便将无法用施工电梯运输的大件材料、机具设备等由塔吊先吊运至卸料平台上，再转运至使用或安装地点。根据本工程施工进度和要求及现场实际情况设置。
三、 平台设计
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。
悬挑卸料平台的计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《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：冲压钢脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.30；
栏杆、挡板类别：竹夹板挡板，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):5.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m)：3.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.85；
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：4.90；
钢丝绳安全系数K：10.00，悬挑梁与墙的节点按 铰支 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：16a号槽钢槽口水平[ ；
次梁材料类型及型号：14a号槽钢槽口水平[；
次梁水平间距ld(m)：1.00，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：0.12。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2.00；
平台计算宽度(m)：2.00。
（二）、次梁的验算:
次梁选择 14a号槽钢槽口水平[ ，间距1m，其截面特性为：
面积 A=18.51cm2；
惯性距 Ix=563.7cm4；
转动惯量 Wx=80.5cm3；
回转半径 ix=5.52cm；
截面尺寸：b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。
1.荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值：本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30kN/m2；
Q1=0.30× 1.00= 0.30kN/m；
(2)、型钢自重标准值：本例采用14a号槽钢槽口水平[，标准值为0.14 kN/m
Q2=0.14 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：5.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.30+0.14)+1.4×2.00×1.00=3.33kN/m
P=1.4×5.00=7.00kN
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 = (3.33×2.002/8)×(1-(0.002/2.002))2+7.00×2.00/4=5.17kN·m。
最大支座力计算公式:
R = [P + q(l+2m)]/2
经计算得出: R = (7.00 + 3.33×(2.00 + 2×0.00))/2 = 6.83kN
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；
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =5.17×103/(1.05×80.50)=61.11 N/mm2；
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =61.111 N/mm2 小于 次梁槽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，按照下式计算：
φb = (570tb/lh)×(235/fy)
经过计算得到 φb=570×9.50×58.00×235/(2000.00×140.00×235.0)=1.12；
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' = 0.819；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =5.17×103/(0.819×80.500)=78.39 N/mm2；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =78.387 N/mm2 小于 次梁槽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 16a号槽钢槽口水平[ ，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.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m；
Q1 = 0.14kN/m；
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.17kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.17) = 0.37kN/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] = 7.885 kN；
R[2] = 10.389 kN；
R[3] = -2.274 kN。
最大支座反力为 Rmax=10.389 kN；
最大弯矩 Mmax=6.934 kN·m；
最大挠度 ν=0.045 mm。
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；
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =6.934×106/1.05/108300.0+8.16×103/2195.000=64.698 N/mm2；
主梁槽钢的最大应力计算值 64.698 N/mm2 小于 主梁槽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，按照下式计算：
φb=（570tb/lh）×（235/fy）
φb=570×10.0×63.0×235/(3850.0×160.0×235.0)=0.583；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 6.934×106/(0.583×108300.00)=109.83 N/mm2；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 109.83 N/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 (4.9/(0.85+3)) = 0.786；
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；
RUi = 7.885 / 0.786 = 10.03 kN；
（五）、钢丝拉绳的强度验算:
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径17mm。
[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＝167.5KN；
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＝10。
得到：[Fg]=14.238KN>Ru＝10.028KN。
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=10028.059N。
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=[10028.1×4/(3.142×50.00×2)]1/2=11.3mm。
实际拉环选用48*3.0的钢管制作即可,插入梁内350mm。
四、操作平台安装要求:
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；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双立杆加强。
4. 吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂平台吊环；
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。
7.卸料平台不得设置在同一立面内,卸料平台和通道出入口与外脚手架洞口按JGJ130-2001钢管扣件式脚手架规定加固。

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