悬挑上料平台方案.doc

悬挑上料平台方案

13
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

1、工程概况
山东淄博黄金1号公馆3号楼，东西长103.000m，南北宽39.525m，层高4.75m，建筑面积4071.08 m2。地上28层，总建筑面积39358.55 m2；1层为商铺，东西长86.120m，南北宽26.965m，层高6m； 2至28层为办公用房，东西长80.74m，南北宽26.965m，层高：2-4层3.5m，5层3.3m，6-28层3.0m；总建筑高度93.25m，防火类别一类，耐火等级为一级；地下工程防水等级二级，屋面防水等级二级。
为保证工程材料倒运安全及加快工程施工进度，本工程采用悬挑卸料平台辅助模板拆除时的材料倒运，装饰装修阶段采用悬挑卸料平台进行装饰材料运输。
卸料平台尺寸及构造要求
卸料平台平面尺寸统一为长×宽=4000×2500mm，采用梁板式结构。挑梁采用18槽钢，长6000mm，次梁采用14#槽钢，间距300mm。14#槽钢与18槽钢双面焊接，每边焊缝长度、高度不少于8mm。
卸料平台两侧各设置3个吊环，其中2个吊环作钢丝绳拉接用，另外1个作吊装用。吊环采用φ20圆钢加工制作。卸料平台尺寸见下图。

2、卸料平台搭设安全要求
（1）卸料平台必须搁在模板拆除层楼面上，不得架设在脚手架等施工设备上。卸料平台的一端搭在楼面上，另一端用4φ18的钢丝绳与预埋在上层边梁内的φ16钢筋拉环连接。
（2）斜拉钢丝绳两边各设前后两道，（两道中的每一道均应作单道受力计算）钢丝绳接头处应设置卡扣4个。卡扣的开口方向应朝向主绳，间距200cm。钢丝绳与型钢、结构接触处应加衬软垫物，防止钢丝绳被剪切破坏。钢丝绳绳卡设置方向及间距如图。

（3）卸料平台上满铺50mm厚木脚手板，（脚手板与次梁方向垂直铺设）并在外侧三边设置180mm高的挡脚板。
（4）卸料平台三面用钢管扎设或焊接1200mm高的护身栏杆，护身栏杆底部与槽钢焊接，内侧张挂安全立网防护，底部设18cm高踢脚板。
（5）卸料平台外口应略高于内口。
（6）卸料平台吊装就位时，应由专业架子工安装固定，并应将容许荷载值显著地挂在出料平台上。初次安装完毕使用前应由公司安全处、技术处核验合格后方可使用，之后每次安装就位后由现场安全员和技术员共同验收即可。
（7）卸料平台使用时，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。
一、 悬挑卸料平台计算书的编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )。
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204- ）
4、《建筑施工手册》第四版（缩印本）
5、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009- ）
二、 工程参数
（一）荷载参数
脚手板类别：木脚手板，脚手板自重标准值(kN/m2)：0.35；
栏杆、挡板类别：木脚手板，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.14；
施工人员等活荷载(kN/m2):2，最大堆放材料荷载(kN):8；
（二）悬挑参数
水平梁拉结点距悬挑端距离(m)：0.5；上部拉接点与水平梁的垂直距离(m)：3；
钢丝绳安全系数K：10；预埋件的直径(mm)：16。
主梁槽钢型号：18a号槽钢　槽口水平[；次梁槽钢型号：14a号槽钢　槽口水平[；
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2；
平台计算宽度(m)：2.5。
三、 次梁的验算
次梁选择14a号槽钢,槽口水平[ ,其截面特性为：
面积 A= 18.51cm2，截面惯性距 I= 563.7cm4，截面模量 W= 80.5cm3，回转半径 i=5.52 cm，截面尺寸：b= 58.0mm,h=140.0 mm,t=9.5 mm。
（一）荷载计算
自悬挑端始,第4个次梁的受力面积最大,受力宽度为左右间距的一半,为1.000/2+1.000/2=1.000m,取此次梁进行验算。
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× 1.000= 0.350kN/m；
2、施工人员等活荷载为2kN/m2：
q2 =2×1.000=2.000 kN/m；
3、槽钢自重荷载 q3= 18.51×0.0001×78.5=0.145kN/m；
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(q1+q2+q3) = 1.2×(0.350+2.000+0.145) = 2.994kN；
经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4×8=11.200 kN。
（二）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的计算公式为：
Mmax =
ql2
+
Pl
=
2.994×2.52
+
11.200×2.5
= 9.339kN.m；
8
4
8
4
（三）抗弯强度验算
次梁应力：
σ =
Mmax
＝
9.339×103
＝
110.488N/mm2 <[f]=205.000 N/mm2
γx W
1.05×80.5
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；
结论:满足要求!
1、整体稳定性计算
1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数jb
根据《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B.3

jb =
570×58.0×9.5
×
235
=0.897
2500.0×140.0
235
h、b、t　－－　分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和平均厚度。
fy　――　钢材的屈服强度或屈服点。
当jb >0.6的时候，根据《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B.1－2式
jb =1.07－
0.282
=0.756
jb
最终取jb＝0.756
2、整体稳定验算
根据《钢结构设计规范》(GB50017- )4.2.2式，整体稳定验算应按下式计算：

σ=
9.339×106
=153.456 <205N/mm2
0.756×80.5×103
M－绕强轴作用的最大弯矩 W－按受压纤维确定的梁毛截面模量
结论：满足要求!
四、 主梁的验算
悬挑水平主梁按照带悬臂的连续梁计算，A为外钢丝绳拉结点，B、C为与楼板的锚固点。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18a号槽钢,槽口水平[，其截面特性为：
面积 A=25.69cm2；
惯性距 Ix=1272.7cm4；
转动惯量 Wx=141.4cm3；
回转半径 ix=7.04cm；
截面尺寸，b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm；
（一）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，标准值为0.14kN/m；
Q1 = 0.14kN/m；
2、悬挑梁自重荷载 Q2=25.69×0.0001×78.5=0.202kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.202) = 0.4104kN/m；
次梁传递的集中荷载取次梁支座力
P1=1.2×(0.35+2)×0.500×2.5/2+1.2×0.145×2.5/2=1.980kN
P2=1.2×(0.35+2)×1.000×2.5/2+1.2×0.145×2.5/2=3.743kN
P3=1.2×(0.35+2)×1.000×2.5/2+1.2×0.145×2.5/2+1.4×8/2=9.343kN
P4=1.2×(0.35+2)×1.000×2.5/2+1.2×0.145×2.5/2=3.743kN

（二）内力验算
水平钢梁的锚固长度=2m;
水平钢梁的悬挑长度=4m;
钢丝绳拉结点距悬挑端距离L1=0.5m;

计算简图(kN)

水平悬挑梁弯矩图(kN.m)

水平悬挑梁剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到：
支座反力从左到右各支座力分别为：
N1=11.153kN
N2=12.620kN
N3=-2.502kN

最大弯矩 Mmax=8.206kN.m；
最大变形 Vmax=2.930mm,在第1跨.
（三）抗弯强度计算
水平悬挑梁的抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2；；
水平悬挑梁的弯曲应力按下式计算：
Mmax
＋
N
=
8.206×106
＋
13.012×103
=60.335 < 205 N/mm2
γx W
A
1.05×141.4×103
25.69×102
其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；
结论：满足要求!
1、整体稳定性计算
1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数jb
根据《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B.3

jb =
570×68.0×10.5
×
235
=0.565
4000×180.0
235
h、b、t　－－　分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和平均厚度。
fy　――　钢材的屈服强度或屈服点。
当jb >0.6的时候，根据《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B.1－2式
jb =1.07－
0.282

jb
最终取jb＝0.565
2、整体稳定验算
根据《钢结构设计规范》(GB50017- )4.2.2式，整体稳定验算应按下式计算：

σ=
8.206×106
=102.715 <205N/mm2
0.565×141.4×103
M－绕强轴作用的最大弯矩 W－按受压纤维确定的梁毛截面模量
结论：满足要求!
五、 钢丝绳的受力计算
（一）钢丝拉绳的轴力计算
sina==3/4.61=0.651
钢丝拉绳的轴力按下式计算：
Ru=
RA
=
11.153
=17.132KN
sina
0.651
（二）钢丝拉绳的容许拉力按照下式计算：
[Fg]=
αFg
K
[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg-- 钢丝绳最小破断拉力(kN)；
K -- 钢丝绳使用安全系数。
钢丝绳最小破断拉力：
Fg≥[Fg]× K=17.132×10=171.3KN
依据规范《GB/T 8- 一般用途钢丝绳》，钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa, 钢丝绳直径应不小于18mm，其破断拉力为：179.6KN。
（三）钢丝拉绳的拉环强度计算
钢丝拉绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为17.132KN。
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

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；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径
d=

N×4
=

17132.000×4
=15mm

2π［f］

3.1415×50×2
所需要的钢丝拉绳的拉环最小直径为15mm。
六、 水平梁锚固段与楼板连接的计算
（一）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=2.502kN；
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，按照《混凝土结构设计规范GB50010- 》10.9.8条规定：吊环应采用HPB235级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不小于30d,,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上，在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/ mm2。取[f] = 50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径
d=

N×4
=

2502.000×4
=5.64mm

2π［f］

2×3.1415×50
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。
（二）水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度h计算公式:

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =2.502kN；
d -- 楼板螺栓的直径，d = 16mm
[ft] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，按照《混凝土结构设计规范GB50010- 》表4.1.4，计算中取1.43N/mm2；
h≥
N
=
2502.000
=34.81mm
πd［ft］
3.1415×16×1.43
经过计算得到楼板螺栓锚固深度 h 要大于34.81mm。
（三）水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N =12.620kN；
d -- 楼板螺栓的直径，d = 16mm；
b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=5×16=80mm；
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，砼标号为：C30，按照《混凝土结构设计规范GB50010- 》表4.1.4，计算中取0.950fc=0.95×14.3＝13.59N/mm2；
(b2－
πd2
)fcc=(802－
3.1415×162
)13.59=84.24kN
4
4
N=12.620KN < 84.24KN
结论：楼板混凝土局部承压计算满足要求。