*******廠房工程,包括1#、2#、3#共3棟廠房。各個工程施工中採用塔吊配以懸挑鋼平台作為材料垂直運輸用。為確保安全生產,編寫施工用斜拉鋼平台方案(附主要構件計算書)。
(一) 鋼平台構造
1、鋼平台採用懸挑斜拉式,平面尺寸3000*2000(長*寬),由主梁、次梁、擱柵、鋼板、吊環、鋼絲繩等組成,主梁[16,次梁[12,擱柵l50*5,上鋪δ=3鋼板,吊環20鋼筋,鋼絲繩用6*19、d=17新繩(抗拉強度1400mpa)或其它能滿足破壞拉力總和>147.5kn的鋼絲繩。鋼平台的前端和兩側共3面,其中前端可開啟,設定48鋼管護欄,高度≥1200,水平杆3道,護欄處掛設安全網,根部並設200高擋板。
另外,為使平台安裝穩固,並防止鋼平台在水平荷載作用下向內位移,安裝時應設水平限位,可在平台主梁下加焊鋼牛腿,頂緊在建築物邊梁上,或在平台主梁上焊12以上短鋼梁,卡在吊環處。
焊縫:主梁與次梁、吊環間焊縫均為滿焊,厚度5mm,次梁與擱柵間焊縫厚3mm。
2、平台尺寸為3000*2000,詳見圖示。
3、平台容許荷載10kn。
(二)設計荷載 :
1、施工人員荷載 :4kn
2、堆放材料荷載:10kn
3、型鋼截面特徵
型鋼截面特徵
i=慣性矩;i=慣性半徑;w=截面係數
4、平台自重
[16: 2*(3+1.2)*0.1975=1.66kn
[12: 5*2*0.121=1.21kn
l50: 4*3*0.0377=0.45kn
δ=3: 3*2*0.236=1.41kn
ф20:6*1*0.0247=0.15kn
鋼管欄杆:(8*3+1.2*9)*0.0333=1.16kn
小計: 靜荷載計算值:ql=1.2*6.04/3=2.42kn/m
活荷載計算值:p1=1.4*(10+4)=19.6kn
(三) 主梁計算
考慮2根[16主梁共同受力,故q=2.42/2=1.21kn/m,p=19.6/2=9.8kn
1、 內力按照集中荷載p和均布荷載q共同作用下的簡支梁計算,梁長l=4200。
2、 最大彎矩m:
(1) 在均布荷載q作用下,m1計算簡圖為:
m1=qb2(2-b/l)2/8=1.21*30002(2-3000/4200)2/8=2.25*106n*mm
(2)在集中荷載p作用下,當q=b時m值最大
m2=pab/4=9.8*2.1*2.1*106/4=10.8*106n*mm
(3)設m1最大值與m2最大值位於同一點,則
m=m1+m2=(2.25+10.8)*106=13.05*106 n*mm
3、 抗彎強度
計算公式為:
δ=m/rwx
式中:r—截面塑性發展係數,取1.05
wx—截面係數,查表wx=117cm3
δ=13.05*106/1.05*117*103=106.2n/mm<205 n/mm
滿足要求。
(四)次梁計算
1、荷載
(1)施工人員等活荷載1.00kn/m2*2.0*0.75=1.5kn(考慮人員集中,取1.00kn/m2)
(2)平台自重 [12:2.0*0.121=0.242kn
l50:4*0.75*0.0377=0.003kn
3:2*0.75*0.236=0.354kn
小計:0.709kn
(3)堆放材料荷載10.0kn
(4)靜荷載計算值:q1=1.2*0.709/2=0.425kn/m
活荷載計算值:p1=1.4*(10+1.5)=16.1kn
2、最大彎矩
m=ql2/8+pl/4=0.425*22*106/8+16.1*2*106/4=8.26*106n*mm
3、 抗彎強度
查表:wx=57.7cm3
δ=8.26*106/1.05*57.7*103=136.4n/mm2 滿足要求。
(五)、鋼絲繩的內力計算(前後端鋼絲繩規格相同,按前端鋼絲繩計算)
1、荷載:
(1)從以上計算式中得知活荷載計算值:
p=1.4*14=19.6kn
靜荷載計算值q=2.42kn/m
(2)按照每根主梁承受1/2荷載,主梁作為簡支梁,前端(鋼絲繩端)承受主梁70%荷載,後端(主體結構端)承受30%荷載來計算鋼絲繩的內力。
(3)前端荷載r=(19.6+2.42*3)*1/2*0.7=9.40kn
(4)鋼絲繩的內力
按平台外挑4200,樓層高5000計算鋼絲繩夾角a
tga=5.0/4.2=1.19(水平距離算至主體結構)
a =49.96° sina=0.77
r=9.40/0.77=12.2kn
(5)鋼絲繩選用
安全係數k=8.0
換算係數a=0.85
f=r*k/a=12.2*8.0/0.85=114.8kn
查表,6*19,直徑17mm,強度1400mpa的新鋼絲繩,破壞拉力總和151.5kn>114.8kn。
如採用符合ⅱ類標準的舊繩,則應考慮75%折減係數,繩規格d=20mm,破壞拉力總和211.5*75%=158.6kn,可滿足。
(六)吊環計算(包括平台吊環及建築物上預埋的吊環):
按鋼絲繩承受最大荷載r=12.2kn,吊環抗拉強度為100n/mm2進行計算。
12.2*103=лr2*100
r=(12.2*10/л)=6.2mm
d=2r=12.4mm
取d=20mm的吊環,材料必須是一級鋼吊環,錨固長度20d。
(七)確保安全的措施
1、平台上部和下部的鋼筋環節點,均必須位於建築物主體結構上,不得設定在陽台梁上。
2、斜拉鋼絲繩,構造上應兩邊前後各設定一道,並按單獨受力進行計算,兩道鋼絲繩在主體結構上的2個吊環應分開設定,不得共用乙個吊環。
3、平台安裝時,鋼絲繩如遇建築物銳角應加鋪軟墊物;平台外口應略高於內口。
4、平台兩側必須裝置固定的防護欄(材料為ф48鋼管),前端設定便於開啟的護欄,防護欄高度1200,並設中欄杆和下欄杆,欄杆周圍掛密目安全網,其中下面200高度採用踢腳板,防止碎物下落。
5、平台安裝前,應對其部位的外腳手架加固處理,再將平台安裝就位,使平台位於外腳手架的外側,接好鋼絲繩,經過驗收合格才能鬆卸起重吊鉤。每處繩夾不少於3只。
6、平台使用過程中,應有專人負責檢查,發現鋼絲繩有鏽蝕損壞應及時調換,焊縫脫焊應及時修復。
7、平台上應顯著標明容許荷載,人員和物料總重量嚴禁超過設計容許荷載,配專人監督。
8、平台安裝完成後,平台與建築物間的空隙用腳手板滿鋪並固定牢固。
9、平台上施工人員不要超過3人,堆物宜放在兩根主梁的中部。盡量使荷載均勻。
10、平台拆除應在確認平台安全狀況良好後進行,先用塔吊吊住平台,才可鬆開平台的斜拉鋼絲繩,鬆開順序為:檢查—拆備用繩—檢查,確認安全—拆主繩。
鋼平台懸挑方案
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