高层建筑悬挑式卸料平台专项施工方案.doc

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1、目 录悬挑式卸料平台效果图2一、 施工概况3二、 卸料平台安装示意图4三、 卸料平台受力简易计算41、次梁的计算52、主梁的计算63、钢丝拉绳的内力计算:84、钢丝拉绳的强度计算:95、钢丝拉绳吊环的强度计算:9四、 卸料平台的加工10五、主要部位质量要求14六、安全隐患的防治18七、操作安全要求20八、三层以下落地式卸料平台211、板底支撑钢管计算:232、纵向支撑钢管计算:243、扣件抗滑移的计算:264、支架立杆荷载设计值(轴力)计算:265、立杆的稳定性验算:276、立杆的地基承载力计算:28悬挑式卸料平台效果图一、 施工概况目前，在高层建筑施工中经常采用钢制定型悬挑式卸料平台，配合塔

2、吊周转施工材料。这种平台通常由现场进行设计，专业加工厂加工，安装于柱间或窗口处，随模板拆除逐层提升。 悬挑式卸料平台由钢平台、悬吊系统、防护系统组成。钢平台通常采用工字钢或槽钢焊接而成，通过悬挑主梁与结构固定；悬吊系统一般为钢丝绳，内外各两道，一道做为受力绳，另一道为安全绳；防护系统由护身栏、安全网、挡脚板等组成。卸料平台是技术安全管理的一项重要内容，由于设计标准不统一，卸料平台常常存在着较大的安全隐患。只有解决好悬挑式卸料平台关键技术安全问题，才能切实保证卸料平台的安全。二、 卸料平台安装示意图三、 卸料平台受力简易计算 计算依据建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)和钢结构设计规范(GB

3、50017-2003)。 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5.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.20m。 次梁采用10号槽钢U口水平，主梁采用18b号槽钢U口水平，次梁间距0.80m。 容许承载力均布荷载1.50kN/m2，最大集中堆放材料荷载8.00kN。 1、次梁的计算 次梁选择10号槽钢U口水平槽钢，间距0.80m，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=48.0m

4、m,h=100.0mm,t=8.5mm 1).荷载计算 (1)面板自重标准值：标准值为0.15kN/m2； Q1 = 0.150.80=0.12kN/m (2)最大容许均布荷载为1.50kN/m2； Q2 = 1.500.80=1.20kN/m (3)槽钢自重荷载 Q3=0.10kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.12+1.20+0.10) = 1.70kN/m 经计算得到，活荷载计算值 P = 1.48.00=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，计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到，

5、最大弯矩计算值 M = 1.702.202/8+11.202.20/4=7.19kN.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 =7.19106/(1.0539700.00)=172.47N/mm2； 次梁槽钢的抗弯强度计算 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 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18b号槽钢U口水平槽钢，其截面特性为 面积A=29.29cm2,惯性距Ix=1369.90cm4,转动惯量Wx

6、=152.20cm3,回转半径ix=6.84cm 截面尺寸 b=70.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm 1).荷载计算 (1)栏杆自重标准值：标准值为0.10kN/m Q1 = 0.10kN/m (2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.10+0.23) = 0.39kN/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(0.15+1.50)0.402.20/2+1.20.102.20/2)=1.00kN P2=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)

7、=1.87kN P3=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)=1.87kN P4=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)=1.87kN P5=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)+11.20/2=7.47kN P6=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)=1.87kN P7=(1.2(0.15+1.50)0.802.20/2+1.20.102.20/2)=1.87kN P8=(1.2(0.15+1.50)0.102.20/2+

8、1.20.102.20/2)=0.35kN 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 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 经过连续梁的计算得到 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) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=9.306kN,R2=10.824kN 支座反力 RA=10.824kN 最大弯矩 Mmax=13.734kN.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、=13.734106/1.05/152200.0+8.9341000/2929.0=88.987N/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=57010.570.0235/(5000.0180.0235.0)=0.47 经过计算得到强度 =13.73106/(0.465152200.00)=193.84N/mm2； 主梁槽钢的稳定性计算 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

10、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=12.900kN 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=12.900kN 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619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数，取8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8

11、.00012.900/0.820=125.857kN。d为钢丝绳直径(mm)=2F=（125.8572）16 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1200MPa，直径16mm。 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=12.900kN 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10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的吊环最小直径 mD=129004/(3.1416502)1/2=13mm四、 卸料平台的加工侧立面图平面图正立面图吊环预埋节点大样 吊环后埋节点大样钢丝绳的连接端部

12、锚固节点大样五、主要部位质量要求1、槽钢的选型槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫米数表示根据计算要求，槽钢应选用18b型热轧普通槽钢，其宽度为腰高180mm、腿宽70mm、腰厚9mm，因18b型槽钢壁厚，安全系数大。选材时钢材应符合国标标准，不得存在使用上有害的缺陷和显著的扭转。2、槽钢与栏杆的焊接要求 悬挑卸料平台属于钢结构工程，而钢结构的主要质量要求除选材后就是焊接质量，10#槽钢放置在18#槽钢凹槽内，上部10#槽钢与18#槽钢的空隙用48*3.5钢管封堵并上下与槽钢焊接。栏杆支撑在主槽钢上，与槽钢焊接，焊接工艺必须符合规范要求。3、平台处斜吊钩

13、的施工要求悬挑卸料平台主槽钢外侧有四个吊钩，一边两个，最外一排与最内一排相距500mm左右。在布置吊钩时，方向要与钢丝绳的受力方向相同，最外一排约为50-55角，内排约为45角，具体斜度与塔楼层高有关。吊钩与槽钢采用双面焊接，焊接长度不得少于7d，焊缝饱满，符合焊接规范要求。4、正立面活动门的施工要求 设置活动门的主要功能是：在吊装钢管时，由于钢管长度较长，不能全部放置于平台内，增加了活动门，便于钢管升出外面，但升出外面不得超过总长度的1/3。活动门采用30*30方管（水平方向增加一根方管）外包铁皮，关闭时双门下口用插梢固定。由于要支撑上部钢管荷载，活动门下口中间需增加一根钢管支撑点。5、木板

14、的铺设当槽钢、栏杆及方管内分格全部焊接好后，再对焊缝质量进行全面检查，合格后进行面层木板铺设。木板选用竹笆板，厚度为18-20mm，因铺设一层很容易被一刚性（调节杆）物体损坏，要求铺设双层木板；铺完面层再铺侧板，侧板采用单层竹笆板，与钢管、方管连接必须牢固。平台底部木板刷黄色油漆（含铁件）、侧板外侧刷分色漆（红白和黑黄两种均可以）。6、根部斜支撑的施工支撑斜杆是卸料平台的关键点。受钢丝绳斜拉影响，支撑斜杆受力是钢丝绳的一半，如焊接不牢固会把整个平台往内移动，导致安全隐患。支撑杆选用10#槽钢与主槽钢焊接，杆高不小于400mm，斜杆成45角。焊缝质量必须满足相关规范要求。7、吊环的预埋吊环选用直

15、径20圆钢，锚入梁内不小于15d，端头做弯钩，必须放置在箍筋内，其中有一根主筋绑扎。吊环布置位置必须与卸料平台垂直，使钢丝绳的拉结能起到良好的受力状态。环端部做135弯钩，上部弯拆为40-45，两根水平距离不小于70mm。8、根部拉撑点的设置 根部拉撑点的设置，主要两个作用：一个是防止主槽钢端部受压后根部抬起；一个是防止主槽钢往外跑。预埋钢管必须预埋在边梁内，上部升出不小于400mm。在主槽钢上开孔，用钢管与预埋钢管用扣件固定，把两根主槽钢连接在一起。六、安全隐患的防治1、钢丝绳固定方式不正确卸料平台与钢丝绳连接应采调节器。当松紧不一致，受力不均匀，易导致单根钢丝绳受力，存在安全隐患，应该调节

16、到松紧一致为止。 钢丝绳卡搭接不规范，正反交错设置，应同一方向走向，且绳卡不得少于4个绳卡间距应为直径的68倍，最后一道绳卡与前一道绳卡间距500mm。悬挑末端与钢丝绳连接应采用活动式，不应直接把钢丝绳固定在槽钢上，不合理会使钢丝绳容易受损。紧固钢丝绳时，应使卸料平台外口应略高于内口不小于100mm。钢丝绳与结构连接处不能用钢丝绳直接困绑在梁柱上，应使吊环与钢丝绳连接。2、技术交底不到位部分项目部不重视技术交底，导致工人在搭设钢管式卸料平台时，未严格按照技术交底和安全操作规程进行作业，搭设完毕后，未经生产部门组织，技术、质量、安全等部门相关人员验收，就投入使用。悬挑式卸料平台制作过程中，未严格

17、按照技术交底和操作规程进行作业，焊缝的长度、高度和强度也未知满足是否满足。对于卸料平台安装与制作人员应进行专项交底。对平台的平面设置必须合理设置，宽度不得大于2200mm。对班组应进行安全交底，严格控制卸料荷载，不得超过1吨。3、 结构预埋件设置与固定不符合要求预埋件吊环应采用一级圆钢制作，不得采用二级螺纹钢预埋，螺纹钢的冷弯性能较差，容易断裂。预埋件吊环预埋应与卸料平台平行设置，两个预埋之间不得小于卸料平台宽度，可适当大于平台宽度，但每边不得大于300mm。下部主槽钢根部与预埋钢管必须固定，防止卸料平台外跑。4、 限载标识悬挂位置不明显、不具体卸料平台无限载标识牌。挂有标识牌也不显眼，应该将

18、标识牌三方均挂,前面侧内一边挂标识牌一边挂操作规程，侧面内侧挂标识牌，前面一边外侧挂标识牌一边挂企业标志。标识设置应有明显限载数量。前面活动门没有随时关闭前面活动门专供于长度大于平台长度的钢管吊料，平时必须关闭，钢管卸料完后应及时关闭。活动门下部也应采取有效的支撑加固措施，方便钢管堆放。钢管升出长度不应大于总长度的1/3长。活动门关闭后应及时反插紧固。七、操作安全要求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，并进行相应的受力均衡； 3.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

19、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45-60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容许荷载(1吨），配专人监督。 9.需要吊钢管时，可打开前面铁门，悬挑不得超过1/3，吊装完立即关闭铁门。八、三层以下落地式卸料平台(1).基本参数立杆横距lb(m):1.20，井架横向排数为:3，立杆步距h(m)：1.50；立杆采用单立杆支撑

20、。立杆纵距la(m):1.20，平台支架计算总高度H(m)：15.00；平台底钢管间距离(mm)：300.00；钢管类型:483.5，扣件连接方式：单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；(2).荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆、挡脚板自重(kN/m):0.150；施工人员及卸料荷载(kN/m2):2.000；安全网自重(kN/m2):0.005；活荷载同时计算层数：1层。(3).地基参数地基土类型:地下室顶板；地基承载力标准值(kPa):235.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。 1、板底支撑钢管计算:板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计

21、算，截面几何参数为截面抵抗矩 W = 5.08cm3；截面惯性矩 I = 12.19cm4； 板底支撑钢管计算简图(1).荷载的计算：a 脚手板自重设计值(kN/m)：q1 =1.20.30.3 = 0.108 kN/m；b 施工人员及卸料荷载设计值(kN/m)：q2 = 1.420.3 = 0.84 kN/m；(2).强度验算:板底支撑钢管按简支梁计算。最大弯矩计算公式如下: Mmax = 0.10q1l2 + 0.117q2l2最大支座力计算公式如下: N = 1.1q1l + 1.2q2l最大弯距 Mmax = 0.10.1081.22+0.1170.841.22 = 0.157 kNm

22、 ；支座力 N = 1.10.1081.2+1.20.841.2 = 1.352 kN；最大应力 = Mmax / W = 0.157106 / (5.08103) = 30.92 N/mm2；板底钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2；板底钢管的计算应力 30.92 N/mm2 小于 板底钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2，满足要求！(3).挠度验算:计算公式如下: = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI均布恒载: = (0.6770.108+0.9900.84) (1.2103)4 )/(1002.0610000012.19104)=0.747 mm；板底

23、支撑钢管的最大挠度为 0.747 mm 小于 钢管的最大容许挠度 1200/150与10 mm，满足要求！2、纵向支撑钢管计算: 板底支撑钢管按照集中荷载下简支梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩 W = 5.08cm3；截面惯性矩 I = 12.19cm4；纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算；集中荷载P取板底支撑钢管传递力,P =1.352 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.811 kNm ；最大变形 max = 4.604 mm ；最大支座力 Qmax = 2.028 kN ；最大

24、应力 = Mmax/w=0.811106/5.08103=159.718 N/mm2 ；纵向钢管的计算应力 159.718 N/mm2 小于 纵向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！纵向支撑钢管的最大挠度为 4.604 mm 小于 纵向支撑钢管的最大容许挠度 1200/150与10 mm，满足要求！3、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为0.80kN。R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 2.028 kN；R 6.40 kN

25、, 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 4、支架立杆荷载设计值(轴力)计算:(1).静荷载标准值包括以下内容：a 脚手架的结构自重(kN)：NG1 = 0.12915 = 1.936 kN；b 板底支撑钢管的结构自重(kN)：NG2 = 0.0381.2253/8 = 0.173 kN；c 脚手板自重(kN)：NG3 = 0.331.21.25/8 = 0.81 kN；d 栏杆、挡脚板的自重(kN)：NG4 = 0.1531.25/4 = 0.675 kN；e 安全网自重(kN/m2):NG5=0.00531.215/4=0.068kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+N

26、G3+NG4+NG5= 1.936+0.173+0.81+0.675+0.068=3.662 kN；(2).活荷载为施工人员及卸料荷载:施工人员及卸料荷载标准值： NQ = 121.21.2/8 = 0.36 kN；(3).因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式 N1= 1.2NG + 1.4NQ = 1.23.662+ 1.40.36 = 4.898 kN；本卸料平台采用单立杆，单根立杆所受的荷载为NN14.898kN。5、立杆的稳定性验算:立杆的稳定性计算公式: = N/AKH f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 4.898 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由

27、长细比 lo/i的值查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f - 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； l0 - 计算长度 (m)；参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，由以下公式计算： l0 = kh k- 计算长度附加系数，取值为1.155； - 计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表5.3.3；取最不利值= 1.8；立杆计算长度 l0

28、= kh = 1.155 1.81.5 = 3.118 m；=l0/i =3118/15.8=197；由长细比的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.186 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =4.898103 /( 0.186489 )= 53.853 N/mm2；立杆钢管稳定性验算 = 53.853 N/mm2 小于 立杆钢管抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！6、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 235 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 235 kPa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N1/A =19.59 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N1= 4.9 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=19.59 kPa fg=235 kPa 。地基承载力满足要求！