安置小区高层剪力墙结构住宅楼斜拉式悬挑平台施工方案.doc

高铁新区桃园新村3标段安置房 卸料平台施工方案批准： 审核： 编制： 日期： 2012年11月10日 中国核工业中原建设有限公司目 录一、工程概况2二、斜拉式悬挑平台制作及布置2三、钢平台的管理措施2 四、卸料平台计算3 一、工程概况本工程位于学苑路以南，高铁路以东，共有3#、4#、6#、7#、10#、13#、14#、17#、18#、邻里中心、地下车库、幼儿园工程等12个单体组成。建筑总面积153992m2。3#楼面积17317m2,24层，剪力墙结构。4#面积17317 m2,24层，剪力墙结构。6#面积9921 m2,27层，剪力墙结构。7#面积9921 m2, 27层，剪力墙结构。10#面积8823 m2, 24层，剪力墙结构。13#面积8823 m2,24层， 剪力墙结构。14#面积8823 m2,24层， 剪力墙结构。17#面积8097 m2, 22层，剪力墙结构。18#面积8097 m2，22层，剪力墙结构。幼儿园面积3432 m2，3层，框架结构。邻里中心面积13204 m2，6层，框架结构。地下车库面积40217 m2，地下一层，框架结构，东南部分为人防工程，人防工程面积为7066m2。二、斜拉式悬挑平台制作及布置（一）、制作本工程中斜拉式悬挑平台采用槽钢焊接而成，平台宽2.4米，长3.4米，周围设置1.2米高护栏，并采用安全网进行封闭，平台槽钢上部采用5厚花纹钢板进行封闭。具体可参见以下平面图及剖面图。（二）、布置位置由于本工程层高每层相同，考虑挑选最不利位置，钢平台设置在层高为2.85m位置时，因此挑选此位置为设计计算时的最不利状态。三、钢平台的管理措施本工程由于为超高的变截面体形建筑，其结构较为复杂，在斜拉式悬挑钢平台的使用过程中，为此，我们制定了管理措施，保证斜拉式悬挑钢平台在使用过程中的安全。1、钢平台采用塔吊进行安装，在卸料平台上部钢丝绳固定后，方可让塔吊放下卸料平台。2、卸料平台上应严格限载，禁止超负荷使用。3、卸料平台在使用前，应经有关单位验收后方可使用。4、卸料平台的限载牌上，应标明具体钢管数量，模板数量及扣件数量，达到简明易懂。5、大风期间严禁使用卸料平台进行作业。6、卸料平台上积雪等，应扫除后方可使用。7、在卸料平台使用过程中，严禁拆除卸料平台上的钢丝绳及螺栓。8、卸料平台的拆除，应采用塔吊进行拆除。9、悬挑平台在使用前，钢丝绳所在位置混凝土必须达到标准强度。四、卸料平台计算1.荷载参数脚手板类别：花纹钢板自重(kn/m2)：0.30；栏杆、挡板类别：栏杆、栏杆、挡板脚手板自重(kn/m)：0.11；施工人员等活荷载(kn/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kn):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：3.10，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：1.00；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：2.90；钢丝绳安全系数k：6.00，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：18a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)：0.68，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.88。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.60，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.40；平台计算宽度(m)：2.40。次梁的验算:次梁选择 10号槽钢槽口水平 ，间距0.68m，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：本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30kn/m2； q1 = 0.30 0.68= 0.20kn/m；(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kn，转化为线荷载： q2 = 10.00/ 4.60/ 2.40 0.68= 0.62kn/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(0.20+0.62+0.10) = 1.10kn；经计算得到 活荷载设计值 p = 1.4 2.00 0.68 2.40= 4.57kn。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 = 1.102.402/8+4.572.40/4=3.53kn.m。 3.抗弯强度验算次梁应力： 其中 x - 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 =3.53103/(1.0539.70)=84.80 n/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值 =84.799 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，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=5708.5048.00235/(2.40100.00235.0)=0.97；由于 b大于0.6，按照下面公式调整： 得到 b=0.779；次梁槽钢的稳定性验算 =3.53103/(0.77939.700)=114.30 n/mm2；次梁槽钢的稳定性验算 =114.303 n/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205 n/mm2,满足要求!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 18a号槽钢槽口水平 ，其截面特性为： 面积 a=25.69cm2；惯性距 ix=1272.7cm4；转动惯量 wx=141.4cm3；回转半径 ix=7.04cm；截面尺寸，b=68mm,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、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=0.20kn/m 静荷载设计值 q = 1.2(q1+q2) = 1.2(0.11+0.20) = 0.37kn/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 p = (1.102.40+4.57)/2=3.61kn； 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： r1 = 16.716 kn； r2 = 10.228 kn； 最大支座反力为 rmax=16.716 kn；最大弯矩 mmax=11.219 kn.m；最大挠度 v=7.242 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 =1.12107/1.05/141400.0+2.36104/2569.000=84.767 n/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值 84.767 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 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： b=57010.568.0235/(4600.0180.0235.0)=0.492；主梁槽钢的稳定性验算 = 1.12107/(0.492141400.00)=161.43 n/mm2；主梁槽钢的稳定性验算 = 161.43 n/mm2 小于 f=205.00,满足要求!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 = ruisini其中 rci - 水平钢梁的垂直支坐反力(kn)； rui - 拉钢绳的轴力(kn)； i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角； sini = sin (arctan (2.9/(1+3.1) = 0.577；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：rui = rci / sini；ru1 = 16.716 / 0.577 = 28.95 kn；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28.95kn；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)； - 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。计算中fg取28.948kn，=0.82,k=6，得到：d=20.6mm。钢丝绳最小直径必须大于21mm才能满足要求！钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆