悬挑式卸料平台搭设方案

新校区学生公寓7#楼工程

悬

挑

式

卸

料

平

台

搭

设

方

案

编制人：

审核人：

批准人：

编制单位：中博建设集团有限公司

编制日期：二○一○年二月

 悬挑式卸料平台搭设方案

一、工程概况

工程名称：武汉理工大学新校区学生公寓7#楼

建筑面积：123.38㎡

结构类型：框架

建筑高度：25.95m

建设单位：武汉理工大学

设计单位：武汉理工大设计研究院

监理单位：武汉市江南工程建设监理有限公司

施工单位：中博建设集团有限公司

本工程位于武汉理工大学南湖新校区内西南侧，武汉理工大设计研究院设计的武汉理工大学新校区学生公寓7#楼工程，为六层框架结构，建筑面积为123.38㎡，建筑基地面积为2176.08㎡，层高3.6m，总高度为25.95m，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，耐火等级为二级。

本工程结构施工拟采用悬挑式卸料平台周转三楼以上材料。 

二、悬挑式卸料平台设计要求：

悬挑式卸料平台按2 kN/m2取施工人员荷载，最大堆放材料荷载5kN，竹跳板荷载按0.35kN/m2，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。主梁材料类型及型号：18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)：1.20。水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2.00；平台计算宽度(m)：2.00.钢丝绳规格φ15钢丝绳；钢丝绳拉环直径为20㎜。

（二）、悬挑式卸料平台设计计算如下。

2.1  参数信息:

1）.荷载参数

脚手板类别：竹串片脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；

栏杆、挡板类别：栏杆、竹笆片脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.15；

施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):5.00。

2）.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：1.40，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：2.20；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.90；

钢丝绳安全系数K：5.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；

预埋件的直径(mm)：20.00。

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：18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)：1.20。

4）.卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2.00；

平台计算宽度(m)：2.20。

2.2  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：本例采用竹串片脚手板，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5.00kN，转化为线荷载：

    Q2 =  5.00/ 4.00/ 2.20× 0.90= 0.51kN/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+0.51+0.10) =  1.11kN；

经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.90× 2.20= 5.54kN。

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 = 1.11×2.202/8+5.54×2.20/4=3.72kN.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 =3.72×103/(1.05×39.70)=.25 N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值 σ =.248 N/mm2 小于 次梁槽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

其中，φb -- 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  φb=570×8.50×48.00×235/(2.20×100.00×235.0)=1.06；

由于 φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到 φb=0.803；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =3.72×103/(0.803×39.700)=116.67 N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =116.666 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

2.3 主梁的验算:

根据现场实际情况，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 18号槽钢槽口水平 ，其截面特性为： 

面积 A=29.29cm2；

惯性距 Ix=1369.9cm4；

转动惯量 Wx=152.2cm3；

回转半径 ix=6.84cm；

截面尺寸，b=70mm,h=180mm,t=10.5mm；

1）.荷载验算

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m；

    Q1 = 0.15kN/m；

(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m 

静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.15+0.23) = 0.45kN/m； 

次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.11×2.20+5.54)/2=3.99kN； 

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] = 13.199 kN； 

    R[2] = 8.563 kN； 

最大支座反力为 Rmax=13.199 kN；

最大弯矩 Mmax=7.159 kN.m；

最大挠度 V=3.402 mm。

3）.抗弯强度验算

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；

主梁槽钢的最大应力计算值  σ =7.16×106/1.05/152200.0+1.22×104/2929.000=48.954 N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值  48.954 N/mm2 小于 主梁槽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

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=570×10.5×70.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.582；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7.16×106/(0.582×152200.00)=80.83 N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 80.83 N/mm2 小于  [f]=205.00,满足要求!

2.4 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 (3.9/(2.2+1.4)) = 0.735；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；

RU1 = 13.199 / 0.735 = 17.96 kN；

2.5  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17.96kN；

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：

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17.963kN，α=0.82,K=5，得到：d=14.8mm。

钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求！

2.6  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=17962.725N。

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=[17962.7×4/(3.142×50.00×2)]1/2=21.4mm。

2.7  操作平台安全要求:

1）.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物预埋件上，使用钢管预埋件，不得设置在脚手架等施工设备上；

2）.卸料平台安装时，设置在平台上的四个吊环安装好钢丝绳，每组钢丝绳设置的绳卡不少于3个，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。由塔吊吊装，专人指挥；悬挑式钢平台上吊运材料时必须缓慢起钩和落钩。作业人员在平台上吊运物件时必须拴挂安全带，吊运物件时指挥必须到场。

3）.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏，高度1200㎜；并挂设密目式安全网。平台底部满铺脚手板，并固定牢固。

4）.卸料平台每次安装后，应由安全员组织验收检查，验收合格方可使用；

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；当发现卸料平台钢丝绳锚固不牢，或预埋件松动等较大隐患时，组织专人进行加固，严禁违章作业。

6）.操作平台上应显著标明容许荷载（材料荷载500㎏），人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。

三、注意事项

1、卸料平台应立牌，注明该卸料平台的承重量。如注明本卸料平台最大载重量为1.7t，切勿超载。

2、卸料平台每次转移时，应检查卸料平台是否有过大的变形，焊缝是否存在细小裂缝等现象。上、下吊环是否存在不正常情况。

3、卸料平台吊至上一吊点，应检查卸料平台与主体连接节点是否符合设计要求。

4、卸料平台每侧三道钢丝绳拉紧程度是否接近，是否存在一根紧，一根松的情况，否则应用倒链进行调整。

5、卸料平台的栏杆是否牢靠，在吊运中是否碰坏。

6、卸料平台在建筑物垂直方向上，即上下两个位置应错开，以免妨碍塔吊吊运重物。

7、卸料平台不能与外脚手架连接。

8、钢丝绳与吊环之间要用卡环连接，不得将吊钩直接钩挂吊环。穿进吊环钢丝用卡头连接固定时，卡子不得少于3只。

9、卸料平台转移到新的地点，在松卸塔吊吊钩前应检查各部位，转料平台搭置在主梁上与预埋件的焊接连接是否符合设计要求，钢丝绳是否卡紧，待一切检查可行后，方可松卸塔吊吊钩。

10、卸料平台外四边应略高于内四边，不可向外倾斜。

11、当吊运构件超长时，超过卸料平台长度，应将端部防护格栅门打开，待构件运入建筑物后，立即关闭防护格栅门。