深圳某住宅项目工具式料台方案及计算书

专项施工方案工程名称：专项名称：工具式料台的施工及计算书深圳**工程公司二OO九年四月二十四日施工组织设计及专项方案会签页工程名称方案内容工具式料台的施工工及计算书编制单位会签（章）编制单位深圳特区**项目目部编制人年年月日技术科初审年年月日安全科会审年年月日技术主任审核年年月日审批单位会签（章）技术处审核年年月日安全处会审年年月日总工室审批年年月日目录工程概况施工准备一、技术准备二、材料准备工具式料台的制作及安装设计计算书 一、设计总说明 二、工具式料台的设计计算书计算简图荷载计算1、恒载2、活载（三）内力计算1、计算简图2、内力分析（四）构件验算1、钢梁验算（1）强度验算（2）稳定验算（弯矩作用平面内外）（3）局部稳定验算2、吊索验算3、节点验算（1）吊索连墙件验算（2）钢梁连墙件验算4、钢梁上的横梁验算第一章、工程概况**工程位于深圳市***侧，与**路相临，工地现场的西面为一栋名为**的八层住宅，东面、北面有几栋5～10层高的居民住宅，本工程由3栋分别为26、27、28层的塔式住宅和3层商业附属网点及管理用房、两层地下室组成；地下一、二层为地下车库和设备用房，在地下二层局部设平、战结合的六级人防工程。本工程总用地面积6389.9㎡；总建筑面积为44806㎡。场地东西方向最长约110m，南北纵深约100m,南北高差约3m，基地±0.00与**入口处道路高差约4.8m，基本为一规整缓坡场地。根据本工程实际情况拟在3层以上A栋3～1-14交1-E～1-H；B栋2-5～2-8交2-C～2-E；B栋2Q-2R交2-12～2-14；C栋3-6～3-7交3-E～3-F每层均设置工具式料台。为确保工具式料台施工质量和满足安全要求，特编制本方案。第二章、施工准备一、技术准备1、工具式料台方案经批准后，由项目部工程技术人员及专职安全员，向操作人员作详细的安全技术交底，并组织操作人员认真熟悉图纸，了解工程建筑体型特征，掌握工具式料台预埋件安装的部位。2、参加工具式料台施工的操作人员必须经培训合格，持证上岗，且身体健康，正确使用安全“三件宝”、个人防护用品及施工工具。根据公司环境/职业健康安全的有关方针、要求做好各自的环境/职业健康安全工作。3、根据单位工程施工组织设计，工程形象进度及月度计划，以及实际施工要求，及时做好工具式料台的安装和预埋件的预埋。4、在预埋料台的预埋件时，要避开脚手架立杆位置10㎝。料台部位的脚手架大横杆及填心杆与其它部位的脚手架大横杆应分开，以便能使该部位的脚手架大横杆及填心杆钢管能自由升降。二、材料准备购进I14—I16工字钢、3㎜的花纹钢板、Ф48的钢管、Ф16的圆钢、Ф22的花篮螺丝。购进的材料要有生产厂家的检验报告及合格证，若对质量不明或有怀疑的应将进场的材料抽样进行机械性能试验，试验合格后方能使用。第三章、工具式料台的制作及安装工具式料台的制作：工具式料台的平面尺寸3M×3M，悬挑钢梁采用I14—I16工字钢搭设，两端头构造形成同脚手架反拉卸荷装置钢梁相同，在钢梁前端加焊二根间距为1.5m的横梁，再在两根横梁中间加焊一根连系钢梁。在钢梁上面铺焊厚为3㎜的花纹钢板，在钢梁左右两侧用Ф48钢管焊接长度不小于1.5m、高度为55—110㎝两道防护栏杆，并用七夹板作全封闭防护；在料台的前端再设置一道两面开启工具式防护门，防护门要及时上锁。钢梁外端选用6×19的Ф≥15.5双钢丝绳斜拉，并且各自独立承载，斜拉连墙点构造同脚手架反拉卸荷装置相同。在挑梁的两侧处焊接两块15×25㎝厚为12㎜钢板，在钢板上端中心5㎝处打不小于Ф20的孔洞，以便于塔吊进行吊运及安装。详见《工具式料台设计计算书》。工具式料台的安装：工具式料台在吊运安装挑台时，要保持挑台重心平衡。使用的扳手应系绳，绳子的另一端与工具夹带扣紧，所有工具应随手放入工具袋内。传递物件或工具应手把手的传递。由一人从室内将螺栓穿进螺栓孔，再由两人在脚手架上扶住工具式料台，将料台的主梁钢板上螺栓孔对准结构上预留的螺栓孔或阳台上预埋的螺栓内。将螺栓穿进料台主梁钢板螺栓孔内，上好垫片再拧紧配套螺帽（两只）。工具式料台主梁安装后，两侧外挑主梁端部必须用钢丝绳反拉，钢丝绳的连接：利用主体结构外墙施工时预留的螺栓洞安装吊环，安装吊环的穿墙螺栓两端上好垫片并拧紧螺母，钢丝绳的一端反拉在吊环圆圈里。料台安装后，将料台面与脚手架之间的空档处用脚手板铺设好；两侧封闭式防护如与脚手架之间有间距时应搭设钢管防护栏杆，并用七夹板进行封闭。安装挑台过程中，在脚手架上行走及运输材料等应防脚手架上面的杂物掉落伤人，下方严禁有人施工及行走保证现场安全。工具式料台安装完成必须组织相关人员进行验收，验收合格后才能投入使用。第四章、设计计算书一、设计总说明l、本工具式料台是根据JGJ59—99规定而设计的，构件之间的连接均以螺栓连接，所以拆装较方便，计算时均以铰接计算。2、连墙点两连接螺栓中心距为130mm，不得小于120mm，且两连接螺栓基本呈水平。3、连墙点预留洞预埋件中心距为130mm，不得小于120mm，预埋件必须位置固定，且能转动，待砼终凝前，必须派专人负责，经常转动，以便能将预埋件在砼终凝后顺利抽出。4、钢丝绳的长度按两个楼层高度斜拉而定，钢丝绳破断拉力在计算中是以新钢丝绳为依据的，如用旧钢丝绳，须经鉴定后降级使用。5、连墙点预留洞因层层有挑台，所以须层层设预留洞。6、挑出的阳台部位需设悬挑料台时，应根据工程设计情况加固阳台。7、料台不宜设在有后浇带的部位。8、本料台最大载重量为10KN，必须严格控制。9、本设计计算参考了以下几种资料：(1)《钢结构设计手册》……………中国建筑工业出版社(2)《钢结构》…………同济大学王肇民(3)《建筑施工脚手架实用手册》中国建筑工业出版社………杜荣军二、工具式料台的设计计算书工具式料台的设计本工具式料台的平面尺寸3M×3M，挑出脚手架外1．5m宽，左右长为3米，左右面用七夹板封严，底板用槽钢横梁，上满铺焊厚为3㎜的花纹钢板。（一）计算简图：本料台用型钢挑梁加钢丝绳反拉形式，所有部件间均采用螺栓连结，因此在计算时均为铰连接。（二）荷载讨算：l、恒载(1)脚手板0.4×1OOO×O.3×5×1.5=900N(2)七夹板50N／n2×(1.5×3+0.9×6)=495N(3)一根工字钢I1011.25×10×3=337.5N(4)四根[10槽钢10×10×4×3=1200N(5)钢管Φ4838.4×[(3+1.5+1.5)×2+4×0.9=599N每根工宇钢所支承恒载重量为：标准值Gˊ=1／2×(900+495+1200+599)+337.5=1934.5N设计值G=1.2×Gˊ=2321.4N2、活载：(1)物料按10KN计算(2)操作工人两名按2KN计算标准值Qˊ=10+2=12KN设计值Q=1.4×12=16.8KN(三)内力计算：本料台由两根挑梁及反拉钢丝绳共同承担。G+Q/2=3221.4+l/2×16.8×103=10721.4NP=1/2X(G+Q)=5360.7N≈5.4KN（1）计算筒图如图所示：（2）内力分析：∠A随楼层高度的变化而变化本计算中最大楼层高度按hmax=4.2m,最小楼层高度hmix=2.6m计算。H=2h当h=hmax=4.2m时，∠A=arctg4.2×2/3=70.3ºΣMB=0FAC×3×sinA=P×1.5FAC=(5.4×3+5.4×1.5)÷(3×sin70.3º)=8.6KNΣF水=0FB水=FAC×cosA=8.6×cos70.3º=2.9KNΣF竖=0FB竖=2P-FAC×sin70.3º=2××sin70.3º=2.7KN当hmix=2.6m时∠A=arctg2.6×2/3=60ºΣMB=0FAC×3×sin60º=P×3+P×1.5FAC=9.35KNΣF水=0FB水=FAC×cosA=9.35×cos60º=4.67KNΣF竖=0FB竖=2P-FAC×sin60º=2××sin60º=2.7KN选两种情况中，内力较大的进行计算即：FAC=9.35KNFB水=4.67KNFB竖=2.7KN(四)构件验算：1、钢梁验算：求MmaxMmax=FB竖×1.5=2.7×1.5=4.1KN轴力N=FB水=4.67KN此钢梁为压弯杆件拟选I10查表： WX=49㎝3IX=245㎝4IY=32.8㎝4WY=9.6㎝3A=14.33㎝2强度验算：N/An+M/(γXWX)=4.67×103/(14.33×102)+4.1×106/(1.05×49×103)=82.9N/mm2<f=215N/mm2稳定验算：（a）弯矩作用平面内N/(ψXA)=βmxMX/[γXW1X(1-0.8×N/NEX)]≤fIX=245cm4iX===4.13㎝长细比λX=1OX/iX=300/4.13=72.6查表得：ψX=0.735NEX=π2EA/λX2=3.142×2.06×105×14.33×102/72.62=552204N≈552KNβmx=1-0.2×N/NEX=1-0.2×4.1/552=0.999所以：N/(ψXA)+βmxMX/[γXW1X(1-0.8×N/NEX)]=4.67×103/(0.735×14.33×102)+0.999×4.1×106/[1.05×49×103(1-0.8×4.67/522)]=84.6N/mm2<f=215N/mm2安全。（b）弯矩作用平面外，中间有一道侧向支撑。IY=32.8cm4iY===1.51cm长细比λY=1OX/iY=1500/1.51=99.3查表得：ψY=0.599ψb=1.07-λY2/44000×fY2/44000=0.85等效弯矩系数βtx=1.0N/(ψYA)+βtxMX/(ψbW1x)=4.67×103/(0.559×14.33×102)+1.0×4.1×106/(0.85×49×103)=5.83+98.44=104.27N/mm2<f=215N/mm2安全。③局部稳定验算：（a）腹板：σmax=N/A+M/W=4.67×103/(14.33×102)+4.1×106/(49×103)=3.26+83.67=86.9N/mm2σmin=N/A-M/W=3.26-83.67=80.4N/mm2α0=（σmax-σmin）/σmax=（86.9+80.4）/86.9=1.93>1.6α0<2h0/tW=(100-2×7.6)/4.5=18.84≤［48×1.93+0.5×］×=102.7(b)翼缘：b/t=34/7.6=4.5<=15 安全。2、吊索AC验算：（1）FAC=9.35选用钢丝绳的安全系数为6a、选用钢丝绳6×19的Φ≥11破断拉力Nmax=74.5KNK=74.5/9.35=7.97>6b、或选用钢丝绳6×37Φ≥11破断拉力Nmax=74.KNK=74.5/9.35=7.9>6（2）花篮螺丝的选用用：选用d=222抗拉力Nmax=4..09t=440.9KNNK=440.9/99.35=44.373、节点验算：（1）吊索连墙件验算算：①∠A=70.3º时时FAC=8.66KNFC竖=ττc=FACsinAA=8.1KKNFC水=NNc=FACcosAA=2.9KKN②∠A=60º时FAC=9.335KNFC竖=ττc=FACsinAA=8.1KKNFC水=Nc=FACCcosA==4.68KKN取二者中数数值较大者计计算，即τc=8.1KKNNc=4.68KKN③焊缝验算：吊吊环取Φ=16mm焊缝高度he=8mm1w=50mmσf=Nc/(0.77heΣ1W)=4.688×103/[0.77×8×4×(50-100)]=5.22N/mmm2<1.222×160=1195N/mmm2τf=τc/(0.7heΣ1WW)=8.11×103/[0.77×8×4×(50-100)]=99N/mm22<160NN/mm2==9.965N//mm2<160NN/mm2K=1600/9.9665=16安全。④吊环验算：Φ=16㎜AA=201㎜2σ=N拉/（2A）=9.355×103/（2×201）=23.226N/mmm2<[f]==215N//mm2τ=9.35×1033/201==46.522N/mm22<125NN/mm2安全。⑤连墙螺丝验算：取螺丝直径Φ=220mmA=3144mm2σ=Nc/A=4.68××103/314=114.9N//mm2τ=τc/A=8.1×1003/314=225.8N//mm2主主应力校核：：σxd===47.11N/mm22(2)钢梁连墙件件的验算：①A型连墙点：取螺丝直径Φ=220㎜A=314mmm2τ=FB竖/（2A）=2.7××103/（2×314）=4.3N/mmm2<[fV]=1255N/mm22焊缝验算:取he=5㎜满焊则Σ11W=348mmτ=FB竖/（0.7heΣ1WW）=2.7×103/(0.77×5×348)==2.2N//mm2<1160N/mmm2σf=FB水/(0..7heΣ1W)=4.667×103/(0.77×5×348)==3.83NN/mm2=3.83N/mmm2<1600N/mm22安全。②B型连墙点：焊缝验算：取he=5㎜满焊则Σ1W=348mmτ=FB水/(0.7heΣΣ1W)=4.667×103/(0.77×5×348)=3.83N/mmm2<160NN/mm2σf=FB竖/（0..7heΣ1W）=2.7×103/(0.77×5×348)=2.21N/mmm2<1.222[σ]=1955N/mm22==4.2N//mm2<160NN/mm2安全。预埋螺丝验算：取2Φ14mmA=3077.7τ=FB水/A=4.67××103/307.77=15.22N/mm22<125NN/mm2安全。4、钢梁A、B上横横梁验算：（1）横梁上荷载：qq横=（2G=Q）÷3÷2==3.57KKN/m(2)最大大剪力：Qmax=1//2×q横×3=5.336KN(3)最大大弯矩：Mmax=1//8q横12=1/8×3.57×32