云陽縣某教學(xué)樓卸料平臺(tái)搭設(shè)方案

1、卸料平臺(tái)專項(xiàng)方案一、工程概況工程名稱：云陽縣天景中學(xué)教學(xué)樓工程地址：云陽縣南溪鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)類型： 框架 建筑面積：1264.56平方米層 數(shù)：4層二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-20032、簡明施工計(jì)算手冊(cè)（第二版）中國建筑工業(yè)出版社3、建筑施工手冊(cè)（第三版）中國建筑工業(yè)出版社三、結(jié)構(gòu)布置1、搭設(shè)部位1.1、為提高材料周轉(zhuǎn)效率，本工程計(jì)劃主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)自主樓三層開始每幢樓每層設(shè)置兩只卸料平臺(tái)。1.2、地下結(jié)構(gòu)采用48*3.5鋼管，雙排腳手架，外掛密目安全網(wǎng)。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)外挑架正常施工后，即拆除該腳手架。 1.3、主體結(jié)構(gòu)采用落地式扣件鋼管腳手架與扣件式鋼管腳手架相結(jié)合，一至七層采用扣件鋼

2、管腳手架，作為結(jié)構(gòu)施工的防護(hù)及外墻大模板的操作平臺(tái)。（具體做法詳見附圖） 1.4、主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，隨著結(jié)構(gòu)工程的施工進(jìn)度，要求每隔三層搭設(shè)一道3m寬的水平安全網(wǎng)。1.5、外架基礎(chǔ)座落于基坑土面上，為防止立桿部分下沉，擬在土面上立桿下墊50×200通長木方，搭設(shè)前已對(duì)基土進(jìn)行全面夯實(shí)，搭設(shè)高度為9.9米，按普通腳手架要求進(jìn)行搭設(shè)。1.6、主體及裝修階段采用扣件式鋼管腳手架與扣件式鋼管腳手架相合，腳手架從首層至六層為落地式鋼管腳手腳。1.7、為安全起見，外墻扣件式鋼管腳手架凹槽部位處采用竹板進(jìn)行全封閉。2、卸料平臺(tái)形式卸料平臺(tái)采用槽鋼制作，攔桿采用48*2.8鋼管焊接，主桿18a槽鋼與腹

3、桿14a槽鋼采用滿焊連接，焊縫高度為6mm；平臺(tái)面采用2.5mm鋼板，周邊設(shè)300mm高踢腳板。詳細(xì)尺寸見示意圖。3、已知條件卸料平臺(tái)主桿采用18a槽鋼制作，腹桿采用10#槽鋼制作，攔桿高度為1100mm，橫向間距1.2m，上部采用17鋼絲繩拉結(jié)。受料平臺(tái)荷載按15kn（1.5噸）計(jì)算，同時(shí)操作人員按4人計(jì)算。四、計(jì)算內(nèi)容主桿和腹桿的抗彎、抗剪強(qiáng)度、變形，吊耳抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度，焊縫連接、17（6×61）鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)算。五、懸挑卸料平臺(tái)計(jì)算計(jì)算依據(jù)建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(jgj59-99)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)。懸掛式卸料平臺(tái)的計(jì)算參照連續(xù)梁的計(jì)算進(jìn)行。由于卸料平

4、臺(tái)的懸挑長度和所受荷載都很大，因此必須嚴(yán)格地進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。（一）計(jì)算參數(shù)及荷載取值卸料平臺(tái)主桿采用18a槽鋼制作，腹桿采用10#槽鋼制作，攔桿高度為1100mm，橫向間距1.2m，上部采用17鋼絲繩拉結(jié)。受料平臺(tái)最大堆載按15kn（1.5噸）計(jì)算，同時(shí)操作人員按4人計(jì)算。平臺(tái)水平主梁的懸挑長度4.50m，懸挑水平主梁間距(平臺(tái)寬度)2.0m。次梁采用10號(hào)槽鋼u口水平，次梁間距為0.75m。1、恒載計(jì)算（1）次梁、腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值：次梁10#槽鋼重量為10.0kg/m4mm沖壓鋼腳手板：0.30 kn/m2，主桿方向線荷載41kg /m（2）主梁、圍護(hù)欄桿和踢腳手板標(biāo)準(zhǔn)值： 主梁18a槽鋼重

5、量為20.2kg/m踢腳板（厚1.8mm，高300 mm木板）主桿方向線荷載3.6kg/m 圍護(hù)欄桿（48*3.5）主桿方向線荷載14.7kg/m合計(jì)作用在主桿上的欄桿與擔(dān)腳手板恒載標(biāo)準(zhǔn)值為3.6 + 14.7 =18.3kg/m（合0.183 kn/m）2、施工荷載計(jì)算活荷載（4人同時(shí)）：3.0kn/m2 （二）次梁的計(jì)算次梁選擇10號(hào)槽鋼u口水平槽鋼，間距0.75m，其截面特性為面積a=12.74cm2,慣性距ix=198.30cm4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量wx=39.70cm3,回轉(zhuǎn)半徑ix=3.95cm，截面尺寸 b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。1.荷載計(jì)算 (1)腳手板的自重

6、標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.30kn/m2；q1 = 0.30×0.75=0.23kn/m (2)最大的材料器具堆放荷載為15.00kn，轉(zhuǎn)化為線荷載：q2 = 15.00/4.80/2.75×0.75=0.85kn/m (3)槽鋼自重荷載 q3=0.10kn/m 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載計(jì)算值 q = 1.2×(q1+q2+q3) = 1.2×(0.23+0.85+0.10) = 1.41kn 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載計(jì)算值 p = 1.4×3.00×0.75=3.15kn/m2.內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力按照集中荷載p與均布荷載q作用下的簡支

7、梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如下 最大彎矩m的計(jì)算公式為 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載計(jì)算值 m = 1.41×2.752/8+3.15×2.75/4=3.50kn.m3.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 其中 x 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00n/mm2；經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度 =3.50×106/(1.05×39700.00)=83.94n/mm2；次梁槽鋼的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 < f,滿足要求!4.整體穩(wěn)定性計(jì)算 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： 經(jīng)過計(jì)算得到 b=570×8.5×48.0×235

8、/(2750.0×100.0×235.0)=0.85由于b大于0.6，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)附錄b其值用b'查表得到其值為0.726。經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度 =3.50×106/(0.726×39700.00)=121.46n/mm2；次梁槽鋼的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!（三）主梁的計(jì)算卸料平臺(tái)的內(nèi)鋼繩按照建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)作為安全儲(chǔ)備不參與內(nèi)力的計(jì)算。主梁選擇18a號(hào)槽鋼u口水平槽鋼，其截面特性為面積a=25.69cm2,慣性距ix=1272.70cm4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量wx=141.40cm3,回轉(zhuǎn)半徑ix=7.04cm

9、，截面尺寸 b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm1.荷載計(jì)算 (1)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.18kn/m； q1 = 0.18kn/m (2)槽鋼自重荷載 q2=0.20kn/m經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載計(jì)算值 q = 1.2×(q1+q2) = 1.2×(0.18+0.20) = 0.45kn/m經(jīng)計(jì)算得到，次梁集中荷載取次梁支座力 p = (1.41×2.75+3.15)/2=3.51kn2.內(nèi)力計(jì)算卸料平臺(tái)的主梁按照集中荷載p和均布荷載q作用下的連續(xù)梁計(jì)算。 懸挑卸料平臺(tái)示意圖 懸挑卸料平臺(tái)水平鋼梁計(jì)算簡圖 經(jīng)過連續(xù)

10、梁的計(jì)算得到： 懸挑水平鋼梁支撐梁剪力圖(kn) 懸挑水平鋼梁支撐梁彎矩圖(kn.m) 懸挑水平鋼梁支撐梁變形圖(mm) 各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為 r1=14.772knr2=15.517kn 支座反力 ra=15.517kn 最大彎矩 mmax=13.321kn.m3.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 其中 x 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00n/mm2； 經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度 =13.321×106/1.05/141400.0+11.715×1000/2569.0=94.280n/mm2 主梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度小于f，滿足要求!4.整體

11、穩(wěn)定性計(jì)算 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： 經(jīng)過計(jì)算得到 b=570×10.5×68.0×235/(4800.0×180.0×235.0)=0.47經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度 =13.32×106/(0.471×141399.99)=200.00n/mm2；主梁槽鋼的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!（四）鋼絲拉繩的內(nèi)力計(jì)算水平鋼梁的軸力rah和拉鋼繩的軸力rui按照下面計(jì)算 其中ruicosi為鋼繩的拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 rci=ruisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別

12、為 ru1=18.853kn（五）鋼絲拉繩的強(qiáng)度計(jì)算:鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為 ru=18.853kn 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算： 其中fg 鋼絲繩的容許拉力(kn)； fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kn)； 計(jì)算中可以近似計(jì)算fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； k 鋼絲繩使用安全系數(shù)。計(jì)算中fg取18.853kn，=0.82，k=10.0,得到： 鋼絲繩最小直徑必須大于21mm才能滿足要求!（六）鋼絲

13、拉繩吊環(huán)的強(qiáng)度計(jì)算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算作為吊環(huán)的拉力n，為n=ru=18.853kn 鋼板處吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為 其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.8f = 50n/mm2； 所需要的吊環(huán)最小直徑 d=18853×4/(3.14×50×2)1/2=16mm，本例卸料平臺(tái)吊環(huán)采用ø22的鋼筋。（七）主梁鋼絲拉繩吊耳的焊縫計(jì)算主梁鋼絲拉繩吊耳采用直徑ø22的鋼筋焊接，焊縫連接為直角焊縫。在通過焊縫形心的拉力，剪力作用下的焊縫強(qiáng)度按下式計(jì)算：式中 n構(gòu)件軸心拉力或軸心壓力，取 n18853n；

14、lw對(duì)接焊縫或角焊縫的計(jì)算長度，取lw=200mm； 作用力與焊縫方向的角度 =0度； f按焊縫有效截面(hel2)計(jì)算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力；本例中f不存在，f=0； he角焊縫的有效厚度，對(duì)直角焊縫等于0.7hf=5.6mm；（hf為較小焊腳尺寸,取 hf=8mm） t正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)；對(duì)承受靜荷載或間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)取1.22，對(duì)直接承受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)取1.0； f按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力； ffw角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。計(jì)算得： 剪應(yīng)力 f=n×cos /(lw×he)=18853×cos(0.000)/(200×5

15、.6)=16.83n/mm2； 綜合應(yīng)力 (f/t)2+3f21/2=29.15n/mm2； 焊縫所受的力平行于焊縫長度，焊縫的長度取200mm，最小焊腳尺寸取 hf=8mm；計(jì)算得出的剪應(yīng)力小于（e43型焊條）焊縫的抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw=160n/mm2,所以滿足要求!（八）上拉吊環(huán)和預(yù)埋鋼板的焊縫計(jì)算與預(yù)埋鋼板連接上拉吊環(huán)采用直徑ø22的鋼筋焊接，焊縫連接為直角焊縫。在通過焊縫形心的拉力，剪力作用下的焊縫強(qiáng)度按下式計(jì)算：式中 n構(gòu)件軸心拉力或軸心壓力，取 n18853n； lw對(duì)接焊縫或角焊縫的計(jì)算長度，取lw=100mm； 作用力與焊縫方向的角度 =45度； f按焊縫有效截

16、面(hel2)計(jì)算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力； he角焊縫的有效厚度，對(duì)直角焊縫等于0.7hf=5.6mm；（hf為較小焊腳尺寸,取 hf=8mm） t正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)；對(duì)承受靜荷載或間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)取1.22，對(duì)直接承受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)取1.0； f按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力； ffw角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。計(jì)算得： 正應(yīng)力 f=n×sin /(lw×he)=18853×sin(0.785)/(100×5.6)=23.81n/mm2； 剪應(yīng)力 f=n×cos /(lw×he)=18853×cos(0.785)/(100×5.6)=23.81n/mm2； 綜合應(yīng)力 (f/t)2+3f21/2=47.62n/mm2；焊縫所受的力平行于焊縫長度, ，焊縫的長度取100mm，最小焊腳尺寸取 hf=8mm；計(jì)算得出的剪應(yīng)力小于（e43型焊條）焊縫的抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw=160n/mm2,所以滿足要求!（九）操作平臺(tái)安全要求:1.卸料平臺(tái)的上部位結(jié)點(diǎn)，必須位于建筑物上，不得設(shè)置在腳手架等施工設(shè)備上； 2.斜拉桿或鋼絲繩，構(gòu)造上宜兩邊各設(shè)置前后兩道，并進(jìn)行相應(yīng)的受力計(jì)算； 3.卸料平臺(tái)安裝時(shí)，鋼絲繩