栋楼悬挑卸料平台施工方案.doc

悬挑卸料平台专项施工方案

第一节 编制依据

《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社；
《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2023 中国建筑工业出版社；
《建筑结构荷载规范》GB50009-2023中国建筑工业出版社；
《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运送设施）》中国建筑工业出版社；
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

第二节 工程概况
周村区世纪康城沿街公建G3#楼位于周村区丝绸路与机场路交汇处，结构形式框架结构，基础为：独立基础和墙下条形基础，四层，东西总长88.6米，南北宽12.8米，建筑高度14.85米，一层层高4米，二层层高3.6米，其余层高3米，总建筑面积4661.94平方米，本工程一、二层为商铺，三、四层为公寓。
第三节 方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全规定，故在选择方案时，充足考虑以下几点：
1、结构设计，做到结构要安全可靠，造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内，可以充足满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时，做到常见通用、可周转运用，便于保养维修。
4、结构选型时，做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收；
5、综合以上几点，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用型钢悬挑卸料平台。
第四节 卸料平台的材质规定及制作方法

1、主梁槽钢采用14b号槽钢槽口水平，次梁采用10号槽钢槽口水平。钢材强度等级不低于Q235，其质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T 700）和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。
2、脚手板、脚手片采用符合有关规定。
3、预埋螺栓的直径为25.0 mm。
4、拉结钢丝绳采用6×37ф22。
5、外侧设立ф48双道防护栏杆及密目式安全网，50厚脚手板。
6、制作方法：平台尺寸为3×5.5米，挑出5. 5米。主梁采用14b号槽钢三道，长度为6 米，间隔1.5米。次梁采用10号槽钢五道，长度为3米，间隔0.9米。按规定连接，成网格装。与建筑物框架预埋铁焊接再用M20螺栓连接。（详见附图）
第五节 平台的吊装规定
卸料平台加工制作完毕通过验收合格后方可吊装。吊装时，先挂好四角的吊钩，传发初次信号，但只能稍稍提高平台，放松斜拉钢丝绳，方可正式吊装，吊钩的四条引绳应等长，保证平台在起吊过程中的平稳。吊装至预定位置后，先将平台工字钢与预埋件固定后，再将钢丝绳固定，紧固螺母及钢丝绳卡子，完毕后方可松塔吊吊钩，卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。规定提高一次验收一次。具体构造规定如下：
1、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。
2、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，不得设立在脚手架等施工设备上。
3、斜拉杆或钢丝绳，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，此外一道作受力计算。
4、应设立四个通过验算的吊环，吊运平台时使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
5、悬挑式卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采用其他方式时卡头的卡于不得少于三个，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。
6、台面应面铺脚手板。
7、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。
8、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，通过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。
9、悬挑式卸料平台使用时，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。
10、卸料平台上应显著地标明允许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量严禁超过设计的允许荷载，应配备专人加以监督。

第六节 操作平台安全规定

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设立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，通过检查后才干松卸起重吊钩；
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允许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计允许荷载，配专人监督。
第七节 搭设安全技术措施
1、搭设时用起重机械吊装到相应位置后，将平台与建筑物连接牢固不得滑动，将钢丝绳与平台连接平稳后方可撤出其中机械。
2、平台天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，发现问题必须及时解决。
2、平台上装料不得超过荷载并限载1吨，不得超长超过平台50cm，超高堆放材料不得超过防护栏杆。
3、平台上的防护栏杆不得任意拆除。
4、起吊时必须设专人指挥，扶平稳不能碰撞平台，其别人员不得在平台上逗留。
5、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。
6、不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。
7、夜间施工平台上必须保持足够的照明。
悬挑卸料平台计算书

保定广播电视大学教学楼工程，属于框架结构;地上七层，局部八层;地下一层；建筑高度：34.55m；标准层层高：3.75m ；总建筑面积：15183.16平方米；施工单位：保定建业集团。
本工程由保定广播电视大学投资建设，由保定市建筑设计院进行设计，保定市第三监理公司进行监理。
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。

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：栏杆、冲压钢脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m2)：0.11；
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):4.00。

2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m)：2.50，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)：3.75；
钢丝绳安全系数K：8.00，悬挑梁与墙的接点按 铰支 计算；
预埋件的直径(mm)：25.00。

3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号：14b号槽钢槽口水平 ；
次梁材料类型及型号：10号槽钢槽口水平；
次梁水平间距ld(m)：0.90，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：0.20。

4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：5.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：0.50；
平台计算宽度(m)：1.50。

二、次梁的验算:

次梁选择 10号槽钢槽口水平 ，间距0.9m，其截面特性为：
面积 A=12.74cm2；
惯性距 Ix=198.3cm4；
转动惯量 Wx=39.7cm3；
回转半径 ix=3.95cm；
截面尺寸：b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

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× 0.90= 0.32kN/m；

(2)最大的材料器具堆放荷载为4.00kN，转化为线荷载：
Q2 = 4.00/ 5.50/ 1.50× 0.90= 0.44kN/m；

(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m；
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.32+0.44+0.10) = 1.02kN；

经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.90× 1.50= 3.78kN。

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的计算公式为：

经计算得到，最大弯矩 M = 1.02×1.502/8+3.78×1.50/4=1.70kN.m。

3.抗弯强度验算
次梁应力：

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 =1.70×103/(1.05×39.70)=40.88 N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值 σ =40.882 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足规定!

4.整体稳定性验算

其中，φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

通过计算得到 φb=570×8.50×48.00×235/(1.50×100.00×235.0)=1.55；
由于 φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到 φb=0.888；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.70×103/(0.888×39.700)=48.33 N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =48.334 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足规定!

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 14b号槽钢槽口水平 ，其截面特性为：
面积 A=21.31cm2；
惯性距 Ix=609.4cm4；
转动惯量 Wx=87.1cm3；
回转半径 ix=5.35cm；
截面尺寸，b=60mm,h=140mm,t=9.5mm；

1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m；
Q1 = 0.11kN/m；

(2)槽钢自重荷载 Q2=0.16kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.16) = 0.33kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.02×1.50+3.78)/2=2.65kN；

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)

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，由矩阵位移法，得到：
R[1] = 12.666 kN；
R[2] = 7.723 kN；

最大支座反力为 Rmax=12.666 kN；
最大弯矩 Mmax=6.913 kN.m；
最大挠度 V=10.687 mm。

3.抗弯强度验算

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] = 205.00 N/mm2；
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =6.91×106/1.05/87100.0+1.52×104/2131.000=82.718 N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值 82.718 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足规定!
4.整体稳定性验算

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=570×9.5×60.0×235/(5500.0×140.0×235.0)=0.422；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 6.91×106/(0.422×87100.00)=188.09 N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 188.09 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足规定!

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 (3.75/(2+2.5)) = 0.64；
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；
RU1 = 12.666 / 0.64 = 19.79 kN；

五、钢丝拉绳的强度验算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为19.79kN；

假如上面采用钢丝绳，钢丝绳的允许拉力计算公式：

其中[Fg]-- 钢丝绳的允许拉力(kN)；
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
计算中近似取Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；
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；
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取19.786kN，α=0.82,K=8，得到：d=19.6mm。

钢丝绳最小直径必须大于20mm才干满足规定！

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=19785.632N。

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》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=[19785.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=22.4mm。

七、操作平台安全规定:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设立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，通过检查后才干松卸起重吊钩；
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允许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计允许荷载，配专人监督。

悬挑卸料平台专项施工方案

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