高层楼吊料平台施工方案.docx
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高层楼吊料平台施工方案
高陵姬家集中安置区一期Ⅲ标段工程
高层吊料平台施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
陕西龙海工程建设有限公司姬家安置项目部
二〇一一年九月二十日
高层楼吊料平台施工方案
一、编制依据
二、工程概况
三、吊料平台布置位置
四、吊料平台构造
五、吊料平台固定
六、设计计算
1、参数计算
2、次梁的验算
3、主梁的验算
4、钢丝拉绳的内力验算
5、拉环的强度验算
七、准备工作
八、制作技术交底
九、吊装
十、安全注意事项
一、编制依据
1、施工图纸;
2、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
3、《建筑施工高处作业安全技术》(JGJ80-91)
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
5、《施工手册》(第四版)
二、工程概况
1、工程概况
工程名称:
高陵姬家乡安置区一期Ⅲ标1~4#高层商住楼
工程地点:
本工程位于高陵姬家乡渭华路以东,泾勤路以南,泾渭路以西,泾朴路以北。
内。
建设单位:
西安经发城建开发有限责任公司
2、工程规模:
本工程为四栋十八层高层商住楼、结构形式框架、剪力墙,地下人防面积约2102.28m2,地上约37841.04m2,合计约39943.32平方米,建筑高度54.8m,结构设计使用年限50年,抗震设防烈度七度,框架剪力墙抗震等级为三级,
三、吊料平台布置位置
在主体结构施工中、下面楼层已施工完的结构顶板拆下的模板、支撑,由室内运往收吊料平台,然后用塔吊运往上层的施工作业层,根据本工程的特点,考虑设置三~四个移动的吊料平台。
吊料平台根据施工层需要利用塔吊就位安装。
吊料平台具体尺寸和施工方法详见示意图。
四、吊料平台构造
参照《建筑施工高处作业安全技术规范》中有关形式进行设置,平台尺寸为5m×1.9m=9.5m2,其中:
主梁选用16工字钢,次梁采用14槽钢,平台板采用6cm木板,斜拉钢丝绳采用6×19直径为17mm,卸料平台平面布置及做法详见附图。
五、卸料平台固定
为确保安全起见设二道斜拉钢丝绳,一端与上层梁、柱的预埋拉环连接,与拉环连接用专用的挂钩挂牢。
另一端与槽钢焊接固定拉环连接形成拉点。
见附图。
六、设计计算
吊料平台台面采用6cm厚木脚手板,主梁采用16工字钢、次梁采用14槽钢,钢丝绳采用6×19丝的Φ17规格,钢丝绳两端吊环为Q235圆钢Φ18,槽钢类型为热轧普通槽钢,栏杆采用钢架管栏杆,侧挡板高0.9m,前挡板高0.5m,12厚胶合板做挡板。
1、参数计算:
1)、荷载参数
木脚手板自重:
0.25kN/m2栏杆DN48、自重0.0385KN\m
挡板自重:
0.08kN/m216#工字钢自重、0.19KN/m
14#槽钢自重:
0.148KN\m施工人员等活荷载:
2.00kN
最大堆放材料荷载:
10.00kN(现场施工时按8KN限载)。
2)、悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离:
2.20m,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离:
1.0m;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离:
2.90m;
钢丝绳安全系数K:
8.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
预埋锚固钢筋直径:
18.00mm。
3)、水平支撑梁
主梁材料类型及型号:
16号槽钢槽口竖向;
次梁材料类型及型号:
14号槽钢槽口竖向;
次梁水平间距ld:
0.60m,建筑物与次梁的最大允许距离le:
0.7m。
4)、吊料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度:
5.0m,水平钢梁(主梁)的锚固长度:
1.3m;
平台计算宽度:
1.9m。
2、次梁的验算:
次梁选择14号槽钢槽口竖向,间距0.9m,其截面特性为:
面积A=18.51cm2;
惯性距Iy=53.2cm4;
转动惯量Wy=13.01cm3;
回转半径iy=1.7cm;
截面尺寸:
b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。
1).荷载计算
(a)脚手板的自重标准值:
本例采用木脚手板,板厚6mm,标准值为0.25kN/m2;
Q1=5×1.9×0.25=2.4kN;
(b)最大的材料器具堆放荷载:
Q2=10.00kN:
(c)槽钢自重荷载:
Q3=5×1.9×0.148=1.4kN/m;
经计算得静荷载设计值q=(Q1+Q2+Q3)=2.4+10+1.4=13.8KN
2).内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
Mmax=qL2/8(1-m2/L2)+PL/4
经计算得到,最大弯矩M=1.44×22/8(1-02/22)+14×2/4 =7.72kN.m。
3).抗弯强度验算
次梁应力:
σ=M/ŗ .WX≤[f]
其中--截面塑性发展系数,取1.05;
钢材的抗压强度设计值,[f]=205N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=7.72××102/1.05×13.01=56.5N/mm2;
小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
4).整体稳定性验算
σ=M/Φb.WX
其中,Φb----均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
Φb=(570tb/Ih)×235/fy
经过计算得=570×9.5×58×235/2000×140×351.5=0.75;
Φb由于大于0.6,按照下面公式调整:
Φb=1.07-0.282/Φb
得=0.694;
次梁槽钢的稳定性验算σ=7.72×102/0.75×13.01=79.12N/mm2;
小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3、主梁的验算:
主梁选择16#工字钢钢,其截面特性为
面积A=25.15cm2
惯性矩IX=934.5cm4
转动惯量WX=116.8cm
截面尺寸b=90mmh=160mmt=5mm
1).荷载参数
、胶合板自重标准值取:
0.08kN/m2
Q1=3.7×0.9×2×0.08=0.53kN
、16#工字钢自重荷载标准值取Q2=0.19KN/m
Q2=(5×2+1.9)×0.19=2.26KN
静载设计值q=Q1+Q2=0.53+2.26=2.79KN
2)、内力验算:
从左至右支座反力
R
(1)=15.456KN
R
(2)=119.658KN
R(3)=-5.535KN
最大支座反力为Rmax=19.658KN
最大弯矩Mmax=10.6KN.m
最大挠度V=0.036mm
3)、抗弯强度验算:
σ=M/rx.WX+N/A≤[f]
其中rx—截面塑性发展系数取1.05
N----主梁轴向力(19.7KN);
[f]=205N/mm2
主梁槽钢的最大应力计算值
σ=10.6×106/1.05×116800+1.97×104/2152=95.59N/mm2
主梁槽钢的最大应力计算值95.59N/mm2小于其主梁抗压强度的设计值[f]=205N/mm2
满足要求。
4)、整体稳定性验算:
σ=M/Φb.WX≤≤[f]
其中Φb—均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算
Φb=(570tb/Ih)×235/fy
Φb=570×10×65×235/(3200×160×235)=0.724
由于Φb大于0.6应按照下面公式调整
Φb=1.07—0.282/Φb
Φb=0.68≤1.0
主梁槽钢的稳定性验算
σ=10.6×106/(0.68×116800)=133.46N/mm2
主梁槽钢的稳定性验算σ=133.46N/mm2≤[f]=205N/mm2,满足要求
4、钢丝拉绳的验算:
1)、钢丝绳的强度验算:
选择6×19的钢丝绳,钢丝绳的公称抗拉强度1550Mpa,直径17mm
〔Fg〕=ɑFg/K
其中〔Fg〕--钢丝绳的允许拉力KN
Fg–钢丝绳的钢丝破丝拉力总和(KN)查表得Fg=200KN
ɑ--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,取ɑ=0.85;
K–钢丝绳使用安全系数,K=8
得到〔Fg〕=ɑFg/K=0.85×200/8=21.25KN,
2)钢丝绳内力验算:
、
钢丝绳容许拉力为21.25KN,根据建筑施工手册表14-2选用6×19的φ17规格钢丝绳,抗拉强度为1850N/mm2,钢丝绳破断拉力为200KN,查施工手册表14-4规格6*19钢丝换算系数为0.85,安全系数取8.
水平钢梁的垂直支座反力RCI和拉钢绳的轴力RUi按照下面公式计算
RCI=RUiSinθi
其中RCI—水平钢梁的垂直支座反力(KN)
RUi---拉钢丝绳的轴力(KN)
θi—拉钢丝绳的轴力与水平钢梁的垂直支座反力的夹角;
Sinθi=〔SinarcTan(5/6.75)〕=0.741
根据以上公式计算得到斜拉钢丝绳拉力为:
RUi=RCI/Sinθi
RUi=21.25/0.741=28.68KN
经计算,斜拉钢丝绳拉力及允许拉力均大于总荷载,选此型号钢丝绳能够满足要求。
5、钢丝绳拉环的强度验算:
取钢丝绳的(斜拉)轴力最大值RU进行计算,钢拉环的拉力N
N=RU=21830N
拉环强度计算公式为
σ=N/A≤[f]
σ=21830/(254.5×2)=42.89N/mm2
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环2个截面计算的拉环的应力不大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50N/mm2
所需要的拉环最小直径D=[21830×4/3.142×50×2]1/2=16.7mm
故选用拉环直径D=18mm的Q235的钢筋既能满足要求。
七、准备工作
1、材料
1)钢材:
Q235号钢,钢材应附有质量证明书并应符合设计要求及国家标准的规定。
钢材断口不得有分层及表面锈蚀、麻点。
2)电焊条:
使用的电焊条E4315或E4316,直径Φ3.2,必须有出厂合格证书。
施焊前应经过烘焙,严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
2、焊接机具
采用电焊机BX-400型1台。
八、制作技术交底
1、按吊料平台图纸槽钢型号与长度下料,可采用氧割或锯切,其公差为10mm。
2、焊接
1)持证上岗。
安排持证上岗的焊工担任焊接工作,且焊工的技术水平应与焊接要求相适应,并有一年以上经验。
2)焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况,修整后方可施焊。
焊前应对所焊杆件进行清理,除去油污、锈蚀、浮水及氧化铁等,在沿焊缝两侧不少于20mm范围内露出金属光泽。
3、焊接工艺:
1)焊条直径为3.2mm。
2)根据槽钢的厚度和以往施工经验,焊接电流暂定为160~200A,现场焊工进行试焊后可自行调整焊接电流。
焊接电流过大,焊接容易咬肉、飞溅、焊条烧红。
焊接电流过小,电弧不易稳定,不易焊透和发生夹渣,焊接效率低,应在现场由焊工进行焊接试验,得出最佳焊接电流。
3)焊接速度:
要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~4mm)为宜。
4)焊接电弧长度:
根据所用焊条的牌号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条以4mm长为宜,碱性焊条以2~3mm为宜。
5)焊条角度:
根据两焊件的角度确定焊条的角度,焊条角度有两个方向,第一是焊条与焊接前进方向的夹角为600~750;第二是焊条与焊件左右夹角,有两种情况:
当两焊件厚度相等时,焊条与焊件的夹角为450,当两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。
6)起焊:
在焊缝起焊点前方15~20mm处的焊道内引燃电弧,将电弧拉长4~5mm,对母材进行预热后带回到起焊点,把焊池填满到要求的厚度后方可开始向前施焊。
焊接过程中由于换焊条等因素而停弧再行施焊时,其接头方法与起焊方法相同。
只是要先把熔池上的焊渣清除干净后方可引焊。
7)收弧:
每条焊缝焊到末尾时应将弧坑填满后往焊接方向的反方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。
8)清渣:
整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检确无问题后方可转移地点继续焊接。
4、焊接质量标准:
1)主控项目
a、焊条的牌号、性能、接头中使用的钢筋、钢板、型钢应符合要求。
检查出厂证明及焊条烘焙记录。
b、焊工必须经考试合格。
检查焊工合格证及考核日期。
2)一般项目
a、焊缝外观应全部检查,普通碳素钢结构钢应在焊缝冷却到工作地点温度后进行。
b、焊缝表面焊波应均匀,不得有裂缝、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区还不得有飞溅物。
c、焊缝外观标准满足《钢结构施工质量验收规范》(GB50205-2001)Ⅱ级焊缝质量标准要求。
5、焊接注意事项:
1)严禁在焊缝外母材上打火引弧。
2)防止焊接质量通病发生:
裂纹:
为防止裂纹产生,应选择合理的焊接工艺参数和次序,应该一头焊完再焊另一头,如发现有裂纹应铲除重新焊接。
咬边:
应选用合适的电流,避免电流过大,电弧拉得过长,控制好焊条的角度和运弧的方法。
气孔:
焊条按规定温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中可适当加大焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
夹渣:
多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应注意焊渣的流动方向,特别是采用碱性焊条时,必须使焊渣留在熔池后面。
九、吊装
采用塔吊吊装就位方法。
在吊装前,应设专人检查吊料平台与主体结构连接全部卸除,平台吊装就位后,应将其所有与主体连接的部位进行全面检查,确认完全符合设计要求后才能卸去塔吊的吊绳,确保安全。
十、安全注意事项
1、吊料平台一侧应挂牌,注明该平台的承重量,如注明本料台最大载重量为1000Kg,切勿超载。
2、吊料平台每次搬移时,应检查平台是否有过大的变形,焊缝是否存在细小裂缝等现象。
3、吊料平台吊至上一吊点,应检查平台与主体连接点是否符合设计要求,如每个节点的构造要求。
4、吊料平台每侧两道钢丝绳拉紧程度是否接近,是否存在一根紧一根松的情况,否则应用倒拉链进行调整。
5、吊料平台的栏杆是否牢靠,在吊运中是否碰坏。
6、吊料平台在建筑物垂直方向上,即上下两个位置应错开,以免妨碍塔吊吊运重物。
7、吊料平台不能吊挂在阳台等部位,因为阳台等到部位结构安全度偏小,应挂靠在主体结构大梁等部位。
8、吊料平台不能与外脚手架连接,因为卸料平台存在动荷载,对外脚手架有不利影响。
9、吊料平台的吊环应采用Q235钢制作,钢丝绳与吊环之间要用卡环连接,不得将吊钩直接钩挂吊环。
穿进吊环的钢丝用卡头连接固定时,卡子不得少于3个。
10、吊料平台转移到新的地点,在松卸塔吊吊钩前应检查各部位,平台搭设在主体大梁上是否稳定可靠,钢丝绳是否卡牢,待一切检查可行后方可松卸塔吊吊钩。
11、吊料平台外口边应略高于内口边,不可向外倾斜。
12、吊料平台外侧三面均应设置围护栏杆,当吊运构件超长时,超过平台长度应将端部防护格栅门打开,待该构件运入建筑物后,立即关闭。
13、在正式使用卸料平台前,应对作业人员进行一次安全技术交底,讲解使用卸料平台应注意的事项及平台上作业人员与塔吊司机如何保持联系,防止意外事故发生。
陕西龙海工程建设有限公司
姬家乡安置项目部
2011年9月20日
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