悬挑式钢平台方案
一、工程概况
某市商业银行办公楼工程主楼为框剪结构、裙楼为框架结构,灌注桩筏基础,建筑面积为45000m2。主楼部分地上26层,建筑高度107.95m,主楼平面呈正方形,长度31.80m,宽度31.80m;裙楼部分位于主楼东侧,地上4层,建筑高度19.65m,长度40.50m,宽度54.00m:主楼西侧设地下一层,长度31.30m,宽度43.80m,主裙楼均设1层地下室,作为设备用房、车库,层高5.1m,抗震设防烈度7度。
二、平台尺寸方案设计(附平面、立面、节点图)
1、出料平台尺寸及构造要求
出料平台平面尺寸统一为长×宽=5000×3000mm,采用梁板式结构。挑梁采用16b槽钢,长5000mm,次梁采用10#槽钢,间距800mm。10#槽钢与16b槽钢双面焊接,每边焊缝长度、高度不少于5mm。
出料平台两侧各设置3个吊环,其中2个吊环作钢丝绳拉接用,另外1个作吊装用。吊环采用φ20非冷拉圆钢加工制作。
出料平台尺寸见图
三、卸料平台验算
悬挑式卸料钢平台方案可以型钢(槽钢、工字钢)作次梁与主梁,上铺厚度不小于5mm的木板,并以螺栓或焊接相固定。杆件计算可按下列步骤进行:荷载设计值的取用按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001的有关规定。强度设计值的取用按《钢结构设计规范》GB50017—2003的有关规定。钢丝绳的取用按现行的《结构安装工程施工操作规程》(YSJ404-89)的规定执行。
(1)次梁计算:
①恒荷载(永久荷载):采用[10槽钢,以100N/m计,铺板以400N/m2计;施工荷载(可变荷载)以3000N/m2计。按次梁承受均布荷载考虑,按下式计算弯矩:
Mmax=ql2/8
式中 Mmax—弯矩最大值(N.m);
q—次梁上等效均布荷载设计值(N/m);
l—次梁计算长度(m)。l=3m
受力分析:将面荷载转换成线荷载
q=100×1.2 (400 3000)×0.8×1.4=3928N/m
注:永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.4;
则:Mmax = ql2/8=(3928×32) /8=4419N.m
②以上弯矩值按下式作弯曲强度验算:
采用[10槽钢,截面尺寸为H×B×b=100×48×5.3mm
次梁的净截面抵抗矩Wn=[BH3-(B-H)b3]/6H=29.15cm3
则:Mmax / Wn=4419/29.15=151.6N/mm2<ƒ=215 N/mm2
ƒ为次梁[10槽钢的抗弯强度设计值(215 N/mm2)。
满足要求
(2)主梁计算:
①主梁受力分析:主梁承受次梁传递的集中荷载:按3个集中力考虑P1= ql/2=3928×3/2=5892N以及主梁自重,[16b槽钢自重q=200N/m
主梁受力简图如下
由图上可知弯矩最大点在跨中。受集中力最大弯矩为:
Mmax1=5P1/2×l/2-P1×l/2-P1l/4
=5×5892/2×5/2-5892×5/2-58922×5/4
=14730N.m
Mmax2=ql2/8=200×52/8=625 N.m
则 Mmax=Mmax1 Mmax2=14730 625=15355N.m
②将计算的弯矩按下列公式计算主梁的弯曲强度验算:
采用16b槽钢,截面尺寸为H×B×b=160×65×8.5mm
主梁的净截面抵抗矩Wn=[BH3-(B-H)b3]/6H=105.2cm3
则:Mmax / Wn=15355/105.2=145.96N/mm2<ƒ=215 N/mm2
式中 ƒ—主梁的抗弯强度设计值(ƒ=215N/mm2)。
满足要求
(3)钢丝绳验算:
①为安全计,出料平台每侧两道钢丝绳以外侧作受力绳,里侧为备用绳。钢丝绳按下式计算其所受拉力:
T=P总/sinα
式中 T—钢丝绳所受拉力(N);
P总—主梁上荷载值(N);
α—钢丝绳与出料平台面的夹角;取α=45o
则:Tsinα= P总 = ql/2 P1/4 P1/2 3P1/4 P1
Tsinα= ql/2 P1/4 P1/2 3P1/4 P1
=200×5/2 3372(0.25 0.5 0.75 1)
=8930N
T=8930/0.707=12630N=12.63KN
②钢丝绳安全系数计算
φ20钢心钢丝绳,抗拉强度为1670Mpa时,其最小破断拉力
F=239KN
以钢丝绳拉力按下试验算钢丝绳的安全系数K:
K= F/T=239/12.63=18.9≥[K]=10
式中 F—钢丝绳的破断拉力;
[K]—作吊索用的钢丝绳的法定安全系数,定为10。
3、出料平台搭设安全要求
(1)出料平台必须搁在建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。出料平台的一端搭在窗台或阳台板上,另一端用4φ20的钢丝绳与上层结构墙体设置的拉环连接。
(2)斜拉钢丝绳两边各设前后两道,(两道中的每一道均应作单道受力计算)钢丝绳接头处应设置卡扣4个。卡扣的开口方向应朝向主绳,间距200cm。钢丝绳与型钢、结构接触处应加衬软垫物,防止钢丝绳被剪切破坏。
钢丝绳绳卡设置方向及间距如下图
(3)出料平台上满铺50mm厚木脚手板,(脚手板与次梁方向垂直铺设)并在外侧三边设置150mm高的挡脚板。
(4)平台三面焊接1500mm高的护身栏,设三道护身栏杆,护身栏杆与槽钢焊接,用竹编板作围护。
(5)出料平台外口应略高于内口。
(6)出料平台上吊装就位时,应由专业架子工安装固定,并应将容许荷载值显著地挂在出料平台上。初次安装完毕使用前应由公司安全部、技术部核验合格后方可使用,之后每次安装就位后由现场安全员和技术员共同验收即可。
(7)出料平台使用时,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。
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