自制施工用悬挑式卸料平台构造设计和改进

[摘要]本文根据国家相关规范的要求，结合悬挑式卸料平台在具体工程中的应用，对土建主体结构施工用卸料平台的构造和设计进行系统分析，并进行改进；使悬挑式卸料平台的设计在保证安全使用的前提下，尽量满足使用单位对其简便性、适用性和经济性的要求。[关键词]悬挑式卸料平台构造形式受力分析1.前言目前，在工程施工中，各施工单位使用的悬挑式卸料平台多为自行设计制作，卸料平台选用的材料和构造形式多种多样。本篇根据现行有关规范的要求，结合***·***花园等工程中悬挑式卸料平台的应用情况，对土建主体结构施工过程中采用悬挑式卸料平台的构造设计进行总结，为完善悬挑卸料平台的设计积累经验。2.工程概况图1***·***花园15栋为全现浇框架剪力墙结构体系，建筑总高度为62.9m，建筑层数为19层，建筑面积为13857m2，项目地点位于南京市****桥至****岸。根据现场的实际情况，项目部决定采用悬挑式卸料平台，解决现场施工中周转材料和小型设备的垂直运输问题。图13.技术规范中悬挑式卸料平台的优点和局限通过对《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）中卸料平台计算和实例的研究（构造形式如图1所示），认为该规范提供的平台结构确保了卸料平台的安全性，但在适用性和经济性上，其结构构造还存在以下两方面的局限：3.1主、次梁均选用槽钢，并且数量较多，虽然保证了平台的承载能力和稳定性，但这样的卸料平台在安装、拆卸和转场时显得异常笨重，同时增加了卸料平台的制作成本。3.2平台的主、次梁通过焊接形成一个封闭的平面刚性框架，结构的安全性和稳定性得到了大大的提高，但是，在进行建筑主体结构施工时，因为有围护架体的存在，卸料平台安装的灵活性受到较大约束，所以需要在主体结构施工中对卸料平台进行改进，使其满足现场施工的实际需要。根据上述分析，在保证安全的前提下，卸料平台的构造应满足施工的使用要求，组装平台的材料应考虑到经济性，尽量做到就地取材、节约成本。4.卸料平台的设计构造分析和改进4.1卸料平台的基本结构按照《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）的基本结构形式，主、次梁通过焊接组成刚性框架，上铺平台板，主梁端部悬挂钢丝绳，如图2所示。图2悬挑式卸料平台的基本结构形式主梁主、次梁组成的刚性框架在yoz平面内的刚度较强，但是xoz平面内的刚度较弱（如上图所示），主梁作为主要受弯构件要承担大部分的荷载，因此必须选用刚度和强度较大的材料，本工程中采用16a号槽钢。次梁扛悬挑卸料平台经的次梁大多采轿用怕10a照～糖16a码号的比槽钢或型钢，由实际操作中，仍平台在安装和稀转场时显得过占于笨重，同时异增加了制作卸侨料平台的成本炊。根据上述的宿分析，平台次那梁材料的选择忍应满足经济性剑和简便性的要今求，考虑到施编工现场要使用闸大量的钢管，绘采用钢管作为脖平台次梁的材桃料，易于就地漆取材，经济性恩和简便性较好桑。但是，钢管昌相比较于槽钢是而言，钢管的艘强度和刚度都亡较小，如果用赢钢管简单的替恋代槽钢或型钢挖作为次梁，那绘么卸料平台的蹄安全性会受到瓜影响。因此，骤我们采用上下锈两层钢管梁和扫槽钢主梁进行喜焊接，同时上春下两层钢管梁狭之间采用施工散现场使用的钢罪筋尾料进行焊吐接，做成人字涌支撑，使槽钢夺、钢管和钢筋躬尾料人字支撑畅组成一个立体施刚架（如破图潜3蓄所示），这将盏大大提高了钢蹲管次梁的承载捞能力和刚度。栏余1简—绑1耽辩卸料平台剖面芽图裳图贝3蔬勿槽钢、钢管和评钢筋尾料人字进支撑组成的立为体刚架病为了增强卸料依平台在主体结扔构施工时的简殖便性，槽钢主仓梁在结构边缘冻至围护架体外版侧的区间段不饼焊接钢管次梁讲（球图佛3出中乏的丛A绳B椅段辫和拖C缩D骨段），这样，纳即使建筑结构惜有围护架体的貌存在，卸料平扑台仍然可以穿息进架体中，吊冷运和安装很方共便。但是相对在于整个刚性框肌架而言，这一书区段在整体稳徒定性方面是个茎薄弱环节，因抱此，在卸料平胁台安装完之后颗，在主观梁誓C挂D左段槽钢翼缘上休加焊角钢，上坊铺木板，既可滥作为上下料台教的通道又能有局效增加平归台的稳定性。耳槽钢主梁端部凳与主体结构的贷连接形式材在确定瑞主梁端部与主绪体结构之间的烫连接形式前，鄙必须对卸料平撒台的受力有详世细的分析。拒由于施工时平刺台两侧的钢丝痛绳与钢梁不能政完全处于同一机竖直面内，在带平面内会产生寇较小的夹角，址由此产生的支盗座反力会对主唇梁产生影响，熄必须予以足够侦的重视，卸料丸平台译在屠Y脾Z遭平面内的受力圾如图虫4细所示：腰图傍4客筑卸料平台民在除Y灌Z渡平面内的受力皮为了使料台能浩在不改动围护栋架体的情况下境安装，提高使架用的灵活性，音槽钢主梁的哗AB陡段和从CD床段未设钢管梁唇。趁a皇1托、绣a格2池是钢丝绳与槽传钢主梁在水平耽面内的夹角，乏由于施工误差弃，每a墙1库、长a栏2准不可能完全一爬致吉，如美图纪4瞎所示，可以假毅设配a灯2中＞盗a烫1嫂，步从而导致支座英A写处产生水平力我，由于述AB览段和猛CD奏段未设钢管梁袍，水平力的存挣在使主梁的受吊力较为复杂，线不利于平台的咳整体稳定性歼，些应采取措施予提以减小或消除灵。根据上述分掘析，可以看出许水平面内使支捕座产生炊Y骑方向内力的原筛因是涌T迟1值sin孔a贷1歉≠雁T老2毫sin倚a离2集，其中盲T勿1贺和桌T省2铅是由卸料平台想上的的荷载及剂钢丝绳与平台论在董X猴Z禽平面内的夹角门所确定的，不厚易改变，只能美通过改变餐T乓1皆、卵T钟2认与平台的水平馅夹角乔a稀1精、寨a述2诉，书使病T稳1我sin妙a岗1答=T牢2免sin屡a害2裤。脚因此使仓A骗点在刻Y卡方向可以产生叛较小移动，使他结构体系变成乘部分可变体系垒来消除施工误辛差带来的影响罪。当施工造成证的钢丝绳拉力案差异在较小范半围内变动时，光通过每A腊、芝C谨点支座的轻微孕移动改变了钢漠丝绳与卸料平起台之间的夹角思使魄T败1妇sin(禾a幻1昂+岂a览)=T菌2宰sin(灿a然2籍-驾a讲)萝，赞从而有效的降匹低了支座由于扑施工误差对主厅梁产生的水平嫌弯矩和剪力，况其调整的过程灿如图肤5齐所示。妖图挺5感卸料平台水平幕面支座微调示孙意图雀通过上述对卸屡料平台水平稳组定性的分析可旧以看出，槽钢熟主梁固定铰支圾座在构造上应耗当允许刚梁沿薯Y渗方向发生较小殊的转动或移动宇，以减小施工等原因造成的对刮卸料平台稳定躬性不利影响，衔同时由于钢丝搬绳水平角的存杂在，增强了卸乖料平台抵御沿绞Y左方向水平力的蔑能力，使平台兆整体抵抗外力相的能力得到增姐强，根据上述肯要求，槽钢主裳梁与主体结构州的连接采用如们图匀6补的形式。告主梁的一端搁六置在主体结构矩上，焊接如图都所示的三角钢下板，以此来承访受钢丝绳产生绣的沿主梁方向牙的水平分力，蚀同时采取措施荣使主梁端部与亦主体结构相连赵接，在主梁端市部与结构相连摆接的位置预埋炼两根螺纹钢筋侄，在槽钢主梁界安装到位后，丸用螺栓和穿好他孔的钢板对主僵梁进行固定，亮这对于保证卸培料平台的整体气稳定性是非常秀必要的。劝图逆6甲诵槽钢主梁端部银与结构的连接钢丝绳趁根据芝《建筑施工高窗处作业安全技辰术规范》的要闹求，端卸料平台采用牺四根钢丝绳与司主体赏结构相连接，妖即每根槽钢主适梁上有两根钢枝丝绳与之相连闷，其中爆A吓根钢丝绳为主崖受力绳绵，运B摄根钢丝绳作为蛾安全储备（如瓦图悔7皆所示）。在进积行钢丝绳强度嚼验算时应对每删根钢丝绳进行踢单独验算。学图链7细瞧钢丝绳的布置愚与王A荒根钢丝绳相连诚的吊环设在距没槽钢主梁端部时一定距离处，抗使主梁端部处需于悬挑状态，插此举目的是为竿了减小主梁内驾的最大弯矩。启通过计算，如驶图皆8次所示，在相同脊的荷载下，只详调整了钢丝绳疤的位置，那么赠主梁内的最大缸弯矩减小勤了利3视7定％，并且使主罚梁内的弯矩分丸布均匀。挤图乏8解画不同位置钢丝裁绳的主梁弯矩绩比较删吊环的位置不苗能距端部太远才，在计算时考虾虑到如果平台犬端部承受较大挨施工荷载，那猫么此时吊环距报主梁端部较远惊，会对平台的晶稳定性产生不分利影响。郊栏杆艘：采用扔φ鸽48×3.旬5桃钢管进行焊接贸。卸料平台的攻三面按照施工狂规范设置栏杆袭，并采用焊接诱形式进行连接锁（除了活动门瘦处），如谜图嘴9萝所示。图9钢管栏杆图9钢管栏杆排这样的设计在陵一定程度上使有三面的钢管栏军杆和主次梁结版构形成一空间脆结构，具有一衰定的刚度，增袋强了卸料平台册的整体性和稳乳定性。添5酷.袭卸料平台的受世力分析报在实际施工过瞎程中，施加在寨卸料平台上的余施工荷载主要蚂是施工人员、脸堆放在平台板弓上的模板和钢截管等周转材料扮及小型施工设赴备。焰5.倍1凉次梁受力分析拢钢管梁与主梁拳是焊接的，因救此在钢管梁强汪度和挠度验算金时，应将其看羞作是两端固结产，承受均布线越荷载的受力形乒式，如支图息1厚0端所示。具通过查询相关露手册，可以算虾出钢管次梁在圾均布荷载下的伶内力，并进行臭强度和挠度的椅验算。唱图低10制本钢管次梁的计映算简图再5.罚2刺主梁受力分析醋主梁主要承受送来自钢管梁、联栏杆的荷载及病自身的荷载，匙把主梁端与主晴体结构的连接否看作是铰接，好主梁同时与两欠根钢丝绳相连弃接，相当于两牌根链杆，因此拔，该结构属于呢超静句定结构。超静概定结构相比较明静定结构而言返，内力分布比站较均匀，内力渗的峰值较小，曾构件材料的承理载能力得到充拳分发挥，同时救，超静定结构泳由于有多余约季束的存在，结走构的刚度和稳遮定性都有所提允高，这对于结犯构的安全性是旋有利的，但在辣对主梁进行强摘度、挠度和钢浪丝绳强度验算欠时，按照规范剥要求，只以悬每挂一根钢丝绳宪的工况进行验山算，如攀图香1尖1挑所示。值图扑11素点槽钢主梁受力坛图勒对于图示的静都定结构，可以变很简单的通过灯平衡方程解出清支座反力，求贤出主梁的内力液，做出内力图驴。然后进行槽搭钢主梁的强度贴和稳定性的验雁算，在做出主膏梁弯矩图的前枕提下，可以采乏用图乘法求出贯主梁的挠度，勺进行主梁变形的的验算。础5.煎3非钢丝绳主要承仓担拉力，在进箩行钢丝绳验算奏时，同样只采泰用一根钢丝绳秋受力的计算简签图。当钢丝绳辨与主梁连接点玩和卸料平台上宰的荷载确定后摆，钢丝绳上拉澡力的大小取决烟于钢丝绳与主哲梁之间的角度妄，角度越小，帖钢丝绳所受到背的拉力越大，械角度越大，钢朵丝绳所受的拉浆力就越小。因痒此，在安装钢狠丝绳时，要考邪虑到与主梁间脾的角度不宜过满小，一般要大职于消60乐°杰。译对结构进行验敞算时，除了进借行钢管次梁强词度和挠度的验钱算、主梁强度洲和挠度的验算社、钢丝绳强度汤的验算之外，蚂钢管和槽钢之鲜间焊缝强度的宝验算、主梁上览吊环和主体结再构上吊环强度闻的验算等，在征此就不一一赘压述。落6艳.槽实际运用情况赞根据上述设计死，搁***蛾·哥***例花园工程制作葡了制2祥套卸料平台进鬼行周转