悬挑式卸料平台安全专项方案

12#楼悬挑式卸料平台安全专项方案

编制人：                   

审核人：                   

批准人：                   

二0一一年五月二十八日 

花果园彭家湾危旧房、棚户区改造项目一期工程12#楼

悬挑式卸料平台安全专项方案

一、编制依据及原则

根据本工程的特点， 为保证施工过程中的材料、设备垂直运输，确保工程安全顺利的完成，特制定本方案，具体编制依据如下：

1、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)；

2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；

3、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80—91）；

4、钢筋焊接及验收规范（JGJ18-96）；

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2002）；

6、中建总公司安全生产管理手册；

7、本工程施工组织设计；

8、12#楼相关图纸及ISO9001 质量管理标准、ISO14001 环境管理标准、OSHMS18001 职业安全健康管理标准。

二、工程概况

1、工程基本情况

四、型钢悬挑式卸料平台做法

1、型钢悬挑式卸料平台主钢梁采用16号工字钢，主钢梁长为6m，钢梁支点在结构框架梁上，次梁采用10号工字钢，跨度为2.5m。

2、侧面采用Φ48×3.0焊接钢管，上面满铺模板，用Φ20圆钢预埋在上部结构上，卸荷钢丝绳采用两根Φ15.5钢丝绳，上下各采用三个绳扣，绳扣间距为100mm+100mm+300mm，绳头100mm，绳扣朝向主绳，平台底部设置200mm高的挡脚板，侧面用密目钢丝网围栏。

3、卸料平台必须挂牌使用，限重牌必须具体量化，具体受力计算详附件，

后附做法示意图。

五、主要施工方法

1施工前应检查构配件的焊接质量,几何尺寸,并涂刷警示油漆。

2构配件运至施工现场后，应在混凝土硬地面上按设计尺寸进行组装，并保持整体平衡不扭曲，钢管栏杆用扣件扣紧，扣件的拧紧力矩为65N/m。

3脚手板采用不小于20mm厚的胶合板。

4安装栏杆，栏杆高度为1200mm。栏杆内侧满挂钢丝网围护。

5安装平台吊索，吊索钢丝绳采用φ15.5钢丝绳，共4根。分别布置在料台平面φ20 的吊环上，并用Y5-15 绳卡卡牢，每根钢丝绳不少于6 只。

6利用塔吊的吊索将M20 的卸甲分别从平台的四个角上扣紧，保持基本平衡时，慢慢吊起平台至安装高度，将16工字钢支腿伸入混凝土结构面，利用结构层平面的预埋钢筋环用钢丝绳连接限位。

7先将2根φ15.5的钢丝绳分别锚固在上层结构框架柱或梁上，框架柱四角利口围系钢丝绳处应加衬软垫层，再将2根φ15.5的钢丝绳分别锚固在上层结构板面的预留钢筋环上。钢平台外口应略高于内口150mm。

8接好钢丝绳调整完毕（其中2根作安全绳）。经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。

六、使用和安全管理措施

1、安全防护措施

（1）悬挑式钢平台按相应的规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动，应编制施工方案。

（2）悬挑式钢平台的搁支点与上部拉接点必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设施上。

（3）斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设二道，每一道均作单道受力计算。

（4）应设置4个吊环，吊运平台时应使用卡环，不得在使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用圆钢制作。

（5）钢平台安装时，钢丝绳应使用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于3 个。建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫层，钢平台外口应略高于内口。

（6）钢平台左右两侧必须装置固定的保护栏杆，高1200mm。

（7）钢平台吊装，需待横梁接好钢丝绳调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。

（8）钢平台使用时，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。操作平台上应显著地标明容许荷载值，操作人员和材料的总量严禁超过设计的容许荷载，应配备专人加以监督。

2、安全管理措施

（1）搭设人员必须持证上岗，必须戴安全帽，系安全带穿防滑鞋。 搭设前按特种作业进行安全技术交底，并做好记录。

（2）构配件及搭设质量应按规定进行检查。

（3）严禁超载，必须悬挂限载标牌，明确责任人。

（4）六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止作业。

（5）安全检查的次数为每提升一次检查一次。

（6）搭拆时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

（7）搭设操作工人严禁酒后作业。三面设置护身栏杆，严禁施工人员翻越。

（8）搭设完后必须经过项目部安全员验收完毕后方可使用。

（9）悬挂限载标牌(限载800公斤)，本卸料平台限载:

钢管：6m：30根；4.5m：40根；3.5m：50根；木枋（2105）：60根；模板（1830×915×18）：25张；扣件：对接扣件350 只，十字扣件500只，转角扣件500只。 

七、计算书

      计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。

       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较大，因此必须严格地进行设计和验算。

（一）计算参数

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：木脚手板挡板，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):8.00。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：3.30m，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.40m；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：5.80m；

钢丝绳安全系数K：5.50m，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：工16a号钢；

次梁材料类型及型号：工10号钢；

次梁水平间距ld(m)：0.60m，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.40m。

4.卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4m，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2m, 次梁悬臂Mc（m）：0.10m；

平台计算宽度(m)：2.50m。

（二）次梁的验算

次梁选择工10号钢，间距0.6m，其截面特性为：

次梁选择 10号工字钢 ，间距0.6m，其截面特性为：

面积 A=14.3cm2；惯性距 Ix=245cm4；截面抵抗矩 Wx=49cm3；

回转半径 ix=4.14cm；截面尺寸：b=68mm,h=100mm,t=7.6mm。

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× 0.60= 0.21kN/m；

(2)型钢自重标准值：本例采用10号工字钢，标准值为0.11 kN/m

     Q2=0.11 kN/m

(3)活荷载计算

1)施工荷载标准值：取2.00kN/m2，Q3=2.00 kN/m2

2)最大堆放材料荷载P：8.00kN

荷载组合

Q=1.2×(0.21+0.11)+1.4×2.00×0.60=2.06kN/m

P=1.4×8.00=11.20kN

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 =(2.06×2.502/8)×(1-(0.102/2.502))2+11.20×2.50/4=8.61kN·m。 

最大支座力计算公式:

    R = [P + q(l+2m)]/2

经计算得出: R = (11.20 + 2.06×(2.50 + 2×0.10))/2 = 8.39kN

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；

次梁工字钢的最大应力计算值 σ =8.61×103/(1.05×49.00)=167.29 N/mm2；

次梁工字钢的最大应力计算值σ=167.291N/mm2 小于次梁工字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，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：φb=1.65

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' = 0.9；

次梁工字钢的稳定性验算 σ =8.61×103/(0.9×49.000)=195.37 N/mm2；

次梁工字钢的稳定性验算 σ =195.37 N/mm2 小于 次梁工字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 16号工字钢 ，间距0.6m，其截面特性为：

面积 A=26.1cm2；惯性距 Ix=1130cm4；截面抵抗矩 Wx=141cm3；

回转半径 ix=6.58cm；截面尺寸，b=88mm,h=160mm,t=9.9mm；

1.荷载验算

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；Q1=0.14kN/m；

(2)工字钢自重荷载Q2=0.20kN/m 

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.41kN/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] = 12.465 kN； 

    R[2] = 13.635 kN； 

    R[3] = -3.06 kN。 

最大支座反力为 Rmax=13.635 kN；

最大弯矩 Mmax=9.815 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；

主梁工字钢的最大应力计算值σ =9.815×106/1.05/141000.0+8.70×103/2610.000=69.630 N/mm2；

主梁工字钢的最大应力计算值  69.630 N/mm2 小于 主梁工字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，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：φb=1.083

由于 φb大于0.6，应按照下面公式调整：

φb'=1.07-0.282/φb≤1.0

可得 φb'=0.734；

主梁工字钢的稳定性验算σ = 9.815×106/(0.734×141000.00)=94.86 N/mm2；

主梁工字钢的稳定性验算σ = 94.86 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 (5.8/(0.4+3.3)) = 0.843；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；

RUi = 12.465/0.843=14.79 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15.5mm。

    [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＝138.5KN；

     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＝5.5。

得到：[Fg]=21.405KN>Ru＝14.785KN。

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=14785.323N。

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=[14785.3×4/(3.142×50.00×2)]1/2=13.7mm。

实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。

八、型钢悬挑式卸料平台做法附图

4、U形钢筋与工字钢有空隙时，要用木楔塞紧。

⑤