1、高级功能综合体建筑工程落地及悬挑卸料平台施 工 方 案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目 录一、编制依据4二、工程概况4三、卸料平台设计53.1、施工准备53.2、卸料平台位置53.3、卸料平台材料的选择、制作及质量标准5卸料平台横向长5.6米，在每层楼板均设三个拉结点63.4、卸料平台的安装使用6四、 悬挑式卸料平台的受力计算11悬挑卸料平台计算书114.1依据规范114.2计算参数124.3次梁的计算121.荷载计算122.内力计算133.抗弯强度计算134.整体稳定性计算主次梁焊接成整体时此部分可以2、不计算134.4主梁的计算14主梁选择18号工字钢，其截面特性为141.荷载计算142.内力计算153.抗弯强度计算164.整体稳定性计算主次梁焊接成整体时此部分可以不计算164.5钢丝拉绳的内力计算174.6钢丝拉绳的强度计算174.7钢丝拉绳吊环的强度计算18钢板处吊环强度计算公式为184.8锚固段与楼板连接的计算18五、 落地式卸料平台的受力计算19落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书195.1依据规范195.2计算参数195.3纵向支撑钢管的计算205.3.2抗弯强度计算215.3.3挠度计算22三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度225.4横向支撑钢管计算22经过连续梁的计算得到235.3、5扣件抗滑移的计算245.6立杆的稳定性计算荷载标准值241.静荷载标准值包括以下内容：242.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。253.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式255.7立杆的稳定性计算25不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式255.8基础承载力计算26一、编制依据1) 建筑施工安全技术手册2) 建筑施工计算手册3) 公司质量、环境、职业安全健康管理体程序文件二、工程概况XXXXXXXXX工程主体施工阶段的顶板支撑体系均采用多功能碗扣架，顶板周转料计划配备2层，在2层开始周转。地下室的周转料经人工码放到卸料口，由塔吊进行吊运，首层的周转材料由人工倒运至室外地面，再由塔吊吊4、至施工作业面上。二层以上的周转材料拆除以后，为了使材料可以快速、安全的倒运到上层使用，周转材料的倒运通过外卸料平台进行。序号项目内容1项目名称XXXXXXX工程2建筑功能商业、住宅、写字楼为一体的高级功能综合体3建筑面积地下部分60370m2地上部分173660m2总计234030m24建筑层数地下部分2层地上部分商业裙房5层，5#楼22层，6、7#楼27层，8#楼25层5建筑层高地下室地下2层3.9m，地下1层5.4m主楼、裙楼5#楼：1层5.4m，2-4层5.1m，5层5.4m，6-22层3.3m；6#楼：1层5.4m，2-4层5.1m，5层5.4m，6-27层3.3m；7#楼：1层5.45、m，2-4层5.1m，5层5.4m，6-27层3.3m；8#楼：1层5.4m，2-4层5.1m，5层5.4m，6-25层3.6m；商业裙楼：1层5.4m，2-4层5.1m，5层4.7m三、卸料平台设计3.1、施工准备1.1材料准备(一个悬挑式卸料平台所需材料)序号材料名称规格单位数量118#工字钢9000mm根2216b#槽钢3000mm根83钢丝绳21.5#米404钢管1500mm、3000mm、6000mm根9 3 65脚手板502504000mm块246绿色密目网平方米337水平安全网平方米233.2、卸料平台位置见后附图3.3、卸料平台材料的选择、制作及质量标准卸料平台的形式为用工字钢6、及槽钢加工成一个长方形的平台，在工字钢上共焊接四道20拉环用于卸料平台的垂直升降，拉环采用双面满焊。21.5#钢丝绳兜住平台底部工字钢通过20锚环与主梁拉接，卸荷钢丝绳上端固定在上层梁侧，预埋成品拉环。平台上部满铺50mm厚的脚手板，两侧及端部用钢管作为护拦，防护钢管刷红白相间油漆，并用竹胶板防护，下口设高度为180mm的挡脚板，周边挂安全网，防护栏杆高度为1.5m，立杆间距1500，扫地杆距地200mm；护栏上严禁搭放物品，平台上应在明显位置设置标志牌，规定使用要求和限制荷载（平台外侧悬挂总重量牌，内侧悬挂限材料数量牌）。经验算决定使用18#工字钢作为卸料平台的平台主支撑，用16b#槽钢相连7、。间距750mm，如图设置。21.5#钢丝绳作为与主体结构拉接的材料，钢丝绳兜住卸料平台。卸料平台形式见后附图1。落地式卸料平台采用钢管搭设，横向立杆间距700mm，纵向立杆间距700mm，横杆步距1500mm，纵横双向设置剪刀撑，提高卸料平台的整体稳定性，在与楼板齐平处设置卸料平台，纵向铺设脚手板，并设置1.5m拦腰杆，下口设置180mm踢脚板，卸料平台尺寸为5.6m*3.5m。卸料平台纵向横杆与外架连结固定，并且加设拉结点，拉结点拉结方式如下图所示，在楼板预埋短钢管，用横杆将外架及卸料平台立杆锁死。从二层开始设置，直到五层，分别在5.4m、10.5m、15.6m、20.7m标高设置卸料平台8、，平台材料周转使用，具体拉结点如下图所示：卸料平台横向长5.6米，在每层楼板均设三个拉结点卸料平台焊接加工的质量标准，良好的焊点要求焊料用量恰到好处，外表有金属光泽，无拉尖，桥接等现象，外形以焊接导线为中心，匀称成群形拉开。焊料的连接成半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触角尽可能小，表面有光泽且平滑。无裂纹、针孔、夹渣等。3.4、卸料平台的安装使用卸料平台加工好后，挂好安全网。经项目工程室、安全室和技术室统一检查验收通过后开始安装。先将塔吊的吊环安装在卸料平台的吊钩上，将卸料平台水平提起，吊至需安装的部位，先将卸料平台的工字钢后部伸到规定部位，并在下面垫方木使平台重量均匀传到梁上，卸料平台卡9、在结构外缘处，以防止卸料平台向内发生滑动，但必须避免将阳台上反檐碰坏。然后由架子工将卸料平台的钢丝绳上端锁在上层梁的预埋锚环上，钢丝绳将卸料平台兜住，为防止钢丝绳在平台底部工字钢上发生滑移，在工字钢底部焊接一卡环，钢丝绳穿过卡环兜住卸料平台。拉接用的21.5#钢丝绳必须是通长的，中间不得有接头，钢丝绳端头穿过锚环端部的套环，用4个卡扣将钢丝绳和套环锁死，形式见下图。 钢丝绳连接牢固后，慢慢将塔吊的吊钩下落直至完全松开。这时卸料平台的全部重量就由钢丝绳承担，仔细检查卸料平台的安全性能，确定没有问题后将塔吊的吊钩卸掉。四、 悬挑式卸料平台的受力计算悬挑卸料平台计算书4.1依据规范建筑施工扣件式钢管10、脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工安全检查标准JGJ59-2011建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-20084.2计算参数悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。平台水平钢梁的悬挑长度5.90m，插入结构锚固长度2.50m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.20m。水平钢梁插入结构端点部分按照11、铰接点计算。次梁采用16b号槽钢U口水平，主梁采用18号工字钢。次梁间距0.75m，外伸悬臂长度0.00m。容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载11.00kN。脚手板采用木板，脚手板自重荷载取0.35kN/m2。栏杆采用五层胶合板，栏杆自重荷载取0.30kN/m。选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，外侧钢丝绳距离主体结构5.50m，两道钢丝绳距离1.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台5.00m。4.3次梁的计算次梁选择16b号槽钢U口水平，间距0.75m，其截面特性为面积A=25.15cm2,惯性距Ix=934.50cm4,转动惯量Wx=116.80cm3,回12、转半径ix=6.10cm截面尺寸 b=65.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2； Q1 = 0.350.75=0.26kN/m(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2； Q2 = 2.000.75=1.50kN/m(3)型钢自重荷载 Q3=0.19kN/m经计算得到: q = 1.2(Q1+Q3)+1.4Q2 = 1.2(0.26+0.19)+1.41.50 = 2.65kN/m经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.411.00=15.40kN2.内力计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，内侧钢丝绳不计算13、，计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到，最大弯矩计算值 M = 2.653.2023.抗弯强度计算 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 = 205.00N/mm2；经过计算得到强度 =15.71106/(1.05116800.00)=128.09N/mm2；次梁的抗弯强度计算 f,满足要求!4.整体稳定性计算主次梁焊接成整体时此部分可以不计算 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=57010.065.0235/(3200.0160.0235.0)=0.72由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-214、011)附录其值用b查表得到其值为0.678经过计算得到强度 =15.71106/(0.678116800.00)=198.38N/mm2；次梁的稳定性计算 f,满足要求!4.4主梁的计算卸料平台的内钢绳按照建筑施工安全检查标准作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择18号工字钢，其截面特性为面积A=30.60cm2,惯性距Ix=1660.00cm4,转动惯量Wx=185.00cm3,回转半径ix=7.36cm截面尺寸 b=94.0mm,h=180.0mm,t=10.7mm1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.30kN/m Q1 = 0.30kN/m(2)型钢自重荷载 Q2=0.24kN15、/m经计算得到，静荷载计算值: q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.30+0.24) = 0.64kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为P1=(1.20.35+1.42.00)0.383.20/2+1.20.193.20/2)=2.30kNP2=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP3=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP4=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP5=(1.20.3516、+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)+15.40/2=11.94kNP6=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP7=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP8=(1.20.35+1.42.00)0.753.20/2+1.20.193.20/2)=4.24kNP9=(1.20.35+1.42.00)0.333.20/2+1.20.193.20/2)=2.05kN2.内力计算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。 悬挑卸料平17、台示意图 悬挑卸料平台主梁计算简图经过连续梁的计算得到 主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m) 主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为20.29kN最大弯矩 Mmax3.抗弯强度计算 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 = 205.00N/mm2；经过计算得到强度 =23.89106/1.05/185000.0+22.321000/3060.0=130.27N/mm2主梁的抗弯强度计算强度小于f，满足要求!4.整体稳定性计算主次梁焊接成整体时此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查钢结构设计规范附录得到：b=018、.69由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录其值用b查表得到其值为0.664经过计算得到强度 =23.89106/(0.664185000.00)=194.62N/mm2；主梁的稳定性计算 f,满足要求!4.5钢丝拉绳的内力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=30.16kN4.6钢丝拉绳的强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=30.163kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的19、容许拉力按照下式计算： 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)； 计算中可以近似计算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。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于6.00030.163/0.820=220.707kN。选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm。4.7钢丝拉绳吊环的强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=30.163kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 20、f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范2010中9.7.6规定f = 65N/mm2；所需要的吊环最小直径 D=301634/(3.1416652)1/2=20mm4.8锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2)： 地锚螺栓数量n = 2个根据主梁剪力图可得最大支座力7.796kN,由地锚螺栓承受，所以每个地锚螺栓承受的拉力 Nt = 7.796/2=3.898kN钢丝绳的拉力对水平杆产生轴压力RUcos,水平杆的轴压力由地锚螺栓的剪切力承受，所以每个地锚螺栓承受的剪力 Nv=(RUcos)/n = 11.160kN每个地锚螺栓受剪面数目 nv = 121、.0每个地锚螺栓承受的直径 d =20mm每个地锚螺栓承受的直径 de =16.93mm地锚螺栓抗剪强度设计值 fvb =170.0N/mm2地锚螺栓抗拉强度设计值 ftb =170.0N/mm2经过计算得到每个地锚螺栓受剪承载力设计值 Nvb = 1.03.14162020170.0/4=53.407kN每个地锚螺栓受拉承载力设计值 Ntb = 3.141616.9316.93170.0/4=38.270kN经过计算得到公式左边等于0.232每个地锚螺栓承载力计算满足要求!悬挑卸料平台计算满足要求！五、 落地式卸料平台的受力计算落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书5.1依据规范建筑施工扣件式钢22、管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-20085.2计算参数钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为20.7m，立杆的纵距 b=0.70m，立杆的横距 l=0.70m，立杆的步距 h=1.50m。脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载11.00kN/m2，施工活荷载23、2.00kN/m2。地基承载力标准值140kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。 图 落地平台支撑架立面简图 图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元采用的钢管类型为48.33.6。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。基本计算参数同上5.3纵向支撑钢管的计算纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩 W = 5.26cm3；截面惯性矩 I = 12.71cm4； 纵向钢管计算简图荷载的计算：(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)： q1 =0.000+0.3000.300=0.090kN/24、m(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q21 = 11.0000.300=3.300kN/m(3)施工荷载标准值(kN/m)： q22 = 2.0000.300=0.600kN/m经计算得到，活荷载标准值 q2 = 0.600+3.300=3.900kN/m5.3.2抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 静荷载 q1 = 1.200.090=0.108kN/m活荷载 q2 = 1.400.600+1.403.300=5.460kN/m最大弯矩 Mma25、x=(0.100.108+0.1175.460)0.7002最大支座力 N = (1.10.108+1.25.46)0.70=4.670kN抗弯计算强度 f=0.318106/5260.0=60.52N/mm2纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!5.3.3挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 静荷载 q1 = 0.090kN/m活荷载 q2 = 0.600+3.300=3.900kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.6770.090+0.9903.900)700.04/(1002.06105127100.0)=0.360mm纵向26、钢管的最大挠度小于700.0/150与10mm,满足要求!5.4横向支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.67kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax最大变形 vmax=0.484mm最大支座力 Qmax=11.784kN抗弯计算强度 f = M/W =0.778106/5260.0=147.84N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管27、的最大挠度小于700.0/150与10mm,满足要求!5.5扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=11.78kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件,满足抗滑承载力要求!5.6立杆的稳定性计算荷载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.13920.700=2.879kN钢管的自重计算参28、照扣件式规范附录A 满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)栏杆的自重(kN)： NG2 = 0.1500.700=0.105kN(3)脚手板自重(kN)： NG3 = 0.3000.7000.700=0.147kN(4)堆放荷载(kN)： NG4 = 11.0000.7000.700=5.390kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.521kN。2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 2.0000.7000.700=0.980kN3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.429、0NQ5.7立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 11.60kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.59 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 5.06 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.26 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)；参照扣件式规范2011，由公式计算 l0 = kuh k 计算长度附加系数，按照表5.3.4取值为1.191； u 计算长度系数，参照扣30、件式规范附录C表；u = 2.335 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m； h 脚手架步距；h = 1.50m；计算结果：l0=4.171m =4171/15.9=262.357允许长细比=220.283 250 长细比验算满足要求!=0.106=11598/(0.106506)=215.523N/mm25.8基础承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p = N/A；p = 46.39 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 11.60 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (kN/m2)；fg = 56.00地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk 地基承载力标准值；fgk = 140.00地基承载力的计算满足要求!模板支撑架计算满足要求！