懸挑工具式卸料平臺設計與使用

1、懸挑工具式卸料平臺設計與使用 摘 要：懸挑工具式卸料平臺因其使用的便利性、便于保養(yǎng),現(xiàn)在的高層中已經(jīng)應用較為廣泛。關鍵詞：使用便利、吊裝、使用、驗算隨著建筑向上、向下的發(fā)展，基礎越來越深，樓層越來越高，落地式鋼管卸料平臺已經(jīng)不能滿足安全技術(shù)和經(jīng)濟上的要求，在基坑未回填，標準層的料具周轉(zhuǎn)便要求更快捷、安全的方式。落地式鋼管卸料平臺隨著樓層的增高，投入增加，穩(wěn)定性減小，經(jīng)濟和安全指標在樓層達到一定高度上就會將其淘汰。懸挑工具式卸料平臺因其使用的便利性、便于保養(yǎng)在現(xiàn)在的高層中已經(jīng)應用較為廣泛。1. 懸挑工具是卸料平臺設計思路結(jié)構(gòu)設計，做到結(jié)構(gòu)要安全可靠，造價經(jīng)濟合理。在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)

2、，能夠充分滿足預期的安全性和耐久性。選用材料時，做到常見通用、可周轉(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。結(jié)構(gòu)選型時，做到受力明確，構(gòu)造措施到位，搭拆方便，便于檢查驗收。2. 卸料平臺的材質(zhì)要求及制作方法2.1主梁槽鋼采用18號槽鋼槽口水平，次梁采用16號槽鋼槽口水平。鋼材強度等級不低于Q235，其質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準碳素鋼結(jié)構(gòu)（GB/T 700）和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591的規(guī)定。2.2腳手板選用符合有關要求。2.3預埋鋼筋的直徑為16mm。2.4拉結(jié)鋼絲繩采用6×3722。2.5外側(cè)設置48mm×3.5mm雙道防護欄桿及密目式安全網(wǎng)，50mm厚腳手板。2.6制作方法：平臺尺寸

3、為2.5m，挑出4.5m。主梁采用18號槽鋼二道，長度為6m。次梁采用16號槽鋼五道，長度為2.5m，間隔0.9m。按要求連接，成網(wǎng)格狀。與建筑物預埋鋼筋焊接。（詳見附圖）3、平臺的吊裝要求卸料平臺加工制做完畢經(jīng)過驗收合格后方可吊裝。吊裝時，先掛好四角的吊鉤，傳發(fā)初次信號，但只能稍稍提升平臺，放松斜拉鋼絲繩，方可正式吊裝，吊鉤的四條引繩應等長，保證平臺在起吊過程中的平穩(wěn)。吊裝至預定位置后，先將平臺工字鋼與預埋件固定后，再將鋼絲繩固定，緊固螺母及鋼絲繩卡子，完畢后方可松塔吊吊鉤，卸料平臺安裝完畢后經(jīng)驗收合格后方可使用。要求提升一次驗收一次。具體構(gòu)造要求如下：懸挑式卸料平臺應按現(xiàn)行的相應規(guī)范進行設

4、計，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造應能防止左右晃動。懸挑式卸料平臺的擱支點與上部拉結(jié)點，必須位于建筑物上，不得設置在腳手架等施工設備上。斜拉桿或鋼絲繩，構(gòu)造上宜兩邊各設前后兩道，兩道中的靠近建筑一側(cè)的一道為安全儲備，另外一道作受力計算。應設置四個經(jīng)過驗算的吊環(huán)，吊運平臺時使用卡環(huán)，不得使吊鉤直接鉤掛吊環(huán)，吊環(huán)應用甲類3號沸騰鋼制作。懸挑式卸料平臺安裝時，鋼絲繩應采用專用的掛鉤掛牢，采取其他方式時卡頭的卡于不得少于三個，建筑物銳角利口圍系鋼絲繩處應加襯軟墊物，懸挑式卸料平臺外口應略高于內(nèi)口。臺面應滿鋪腳手板。懸挑式卸料平臺左右兩側(cè)必須裝固定的防護欄桿。懸挑式卸料平臺吊裝，需待橫梁支撐點電焊固定，接好鋼絲繩，調(diào)整完畢

5、，經(jīng)過檢查驗收，方可松卸起重吊鉤，上下操作。懸挑式卸料平臺使用時，應有專人進行檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調(diào)換，焊縫脫焊應及時修復。卸料平臺上應顯著地標明允許荷載值。操作平臺上人員和物料的總重量嚴禁超過設計的允許荷載，應配備專人加以監(jiān)督。4. 操作平臺安全要求4.1卸料平臺的上部拉結(jié)點，必須設于建筑物上，不得設置在腳手架等施工設備上；4.2卸料平臺安裝時，鋼絲繩應采用專用的掛鉤掛牢，建筑物銳角口圍系鋼絲繩處應加補軟墊物，平臺外口應略高于內(nèi)口；4.3卸料平臺左右兩側(cè)必須裝置固定的防護欄；4.4卸料平臺吊裝，需要橫梁支撐點電焊固定，接好鋼絲繩，經(jīng)過檢驗后才能松卸起重吊鉤；4.5卸料平臺使用時，

6、應有專人負責檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應及時調(diào)換，焊縫脫焊應及時修復；4.6操作平臺上應顯著標明允許荷載，人員和物料總重量嚴禁超過設計允許荷載，配專人監(jiān)督。5. 搭設安全技術(shù)措施5.1搭設時用起重機械吊裝到相應位置后，將平臺與建筑物連接牢固不得滑動，將鋼絲繩與平臺連接平穩(wěn)后方可撤出其中機械。5.2平臺每天使用前必須對平臺的鋼絲繩，吊環(huán)輔設的腳手板等進行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理。5.3平臺上裝料不得超過荷載并限載1t，不得超長超過平臺50cm，超高堆放材料不得超過防護欄桿。5.4平臺上的防護欄桿不得任意拆除。5.5起吊時必須設專人指揮，扶平穩(wěn)不能碰撞平臺，其他人員不得在平臺上逗留。5.6

7、放物料時必須按規(guī)格品種堆放整齊，長短分開，不得混吊，并且不得在平臺上組裝和清理模板。5.7不得從上一層向下一層平臺上亂拋物料。5.8夜間施工平臺上必須保持足夠的照明。6. 懸挑式卸料平臺設計、計算由于卸料平臺的懸挑長度和所受荷載都很大，因此必須嚴格地進行設計和驗算。6.1參數(shù)信息:荷載參數(shù)腳手板類別：木腳手板，腳手板自重(kN/m2)：0.35；欄桿、擋板類別：欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，欄桿、擋板腳手板自重(kN/m2 )：0.11；施工人員等活荷載(kN/m2): 2.00；最大堆放材料荷載(kN): 4.00。.懸挑參數(shù)內(nèi)側(cè)鋼繩與墻的距離(m)：2.50，外側(cè)鋼繩與內(nèi)側(cè)鋼繩之間的距離(m)：

8、2.00；上部拉繩點與懸挑梁墻支點的距離(m)：2.75；鋼絲繩安全系數(shù)K：8.00；懸挑梁與墻的接點按鉸支計算；預埋件的直徑(mm)：25.00。.水平支撐梁主梁材料類型及型號：18a號槽鋼槽口水平 ；次梁材料類型及型號：18a號槽鋼槽口水平；次梁水平間距l(xiāng)d(m)：0.90；建筑物與次梁的最大允許距離le(m)：0.20。.卸料平臺參數(shù)水平鋼梁(主梁)的懸挑長度(m)：5.50；水平鋼梁(主梁)的錨固長度(m)：0.50；平臺計算寬度(m)：1.45。6.2 次梁的驗算:次梁選擇18a號槽鋼槽口水平 ，間距0.9m，其截面特性為：面積 A=12.74cm2；慣性距 Ix =198.3cm4

9、；轉(zhuǎn)動慣量 Wx =39.7cm3；回轉(zhuǎn)半徑 ix =3.95cm；截面尺寸：b=48mm, h=100mm, t=8.5mm。荷載計算(1)腳手板的自重標準值：本例采用木腳手板，標準值為0.35kN/m2； Q1= 0.35× 0.90= 0.32kN/m；(2)最大的材料器具堆放荷載為4.00kN，轉(zhuǎn)化為線荷載： Q2 =4.00/ 5.50/ 1.50× 0.90= 0.44kN/m；(3)槽鋼自重荷載 Q 3 = 0.10kN/m；經(jīng)計算得到 靜荷載設計值 q = 1.2×(Q 1 +Q 2 +Q 3 ) = 1.2×(0.32+0.44+0.1

10、0)=1.02kN；經(jīng)計算得到 活荷載設計值 P = 1.4× 2.00× 0.90× 1.50= 3.78kN。內(nèi)力驗算內(nèi)力按照集中荷載P與均布荷載q作用下的簡支梁計算，計算簡圖如下：最大彎矩M的計算公式為：經(jīng)計算得到，最大彎矩 M = 1.02×1.502/8+3.78×1.50/4=1.70kN·m?？箯潖姸闰炈愦瘟簯Γ浩渲?x - 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；f - 鋼材的抗壓強度設計值，f = 205.00 N/mm2；次梁槽鋼的最大應力計算值 =1.70×103/(1.05×39.70)=40.88

11、 N/mm2；次梁槽鋼的最大應力計算值 =40.882 N/mm2 小于次梁槽鋼的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2,滿足要求!.整體穩(wěn)定性驗算其中，b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算：經(jīng)過計算得到 b =570×8.50×48.00×235/(1.50×100.00×235.0)=1.55；由于 b 大于0.6，按照下面公式調(diào)整：得到 b =0.888；次梁槽鋼的穩(wěn)定性驗算 = 1.70×103/(0.888×39.700)=48.33 N/mm2；次梁槽鋼的穩(wěn)定性驗算 = 48.334 N/mm2

12、小于次梁槽鋼的抗壓強度設計值f=205 N/mm ,滿足要求。6.3 主梁的驗算:根據(jù)現(xiàn)場實際情況和一般做法，卸料平臺的內(nèi)鋼繩作為安全儲備不參與內(nèi)力的計算。主梁選擇18a號槽鋼槽口水平 ，其截面特性為：面積 A=21.31cm2；慣性距 Ix =609.4cm4；轉(zhuǎn)動慣量 Wx =87.1cm3；回轉(zhuǎn)半徑 ix =5.35cm；截面尺寸，b=60mm, h=140mm, t=9.5mm；荷載驗算(1)欄桿與擋腳手板自重標準值：本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標準值為0.11kN/m； Q 1 = 0.11kN/m；(2) 槽鋼自重荷載 Q 2 =0.16kN/m靜荷載設計值 q = 1.2&#

13、215;(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.16) = 0.33kN/m；次梁傳遞的集中荷載取次梁支座力 P = (1.02×1.50+3.78)/2=2.65kN； 內(nèi)力驗算 懸挑卸料平臺示意圖懸挑卸料平臺水平鋼梁計算簡圖懸挑水平鋼梁支撐梁剪力圖(kN)懸挑水平鋼梁支撐梁彎矩圖(kN·m)懸挑水平鋼梁支撐梁變形圖(mm) 卸料平臺的主梁按照集中荷載P和均布荷載q作用下的連續(xù)梁計算，由矩陣位移法，得到： R1 = 12.666 kN； R2 = 7.723 kN； 最大支座反力為 R max =12.666kN； 最大彎矩 M max =6.913kN&#

14、183;m； 最大撓度 V=10.687mm。抗彎強度驗算 其中 x - 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f - 鋼材抗壓強度設計值，f = 205.00 N/mm2； 主梁槽鋼的最大應力計算值 ： = 6.91×106/1.05/87100.0+1.52×104/2131.000=82.718 N/mm2； 主梁槽鋼的最大應力計算值 82.718 N/mm2 小于主梁槽鋼的抗壓強度設計值 f=205.00 N/mm2，滿足要求。 整體穩(wěn)定性驗算 其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算: b =570×9.5×60.0×235

15、/(5500.0×140.0×235.0)=0.422；主梁槽鋼的穩(wěn)定性驗算 = 6.91×106/(0.422×87100.00)=188.09 N/mm2；主梁槽鋼的穩(wěn)定性驗算 = 188.09 N/mm2 小于f=205.00,滿足要求!6.4 鋼絲拉繩的內(nèi)力驗算:水平鋼梁的垂直支坐反力R Ci 和拉鋼繩的軸力R Ui 按照下面計算， RCi = RUisini其中 RCi- 水平鋼梁的垂直支坐反力(kN)； RUi- 拉鋼繩的軸力(kN)； i- 拉鋼繩的軸力與水平鋼梁的垂直支坐反力的夾角； sini = Sin (ArcTan (2.75/(2

16、+2.5) = 0.64；根據(jù)以上公式計算得到外鋼繩的拉力為：RUi = RCi / sini； RU1 = 12.666 / 0.64 = 19.79 kN；6.5 鋼絲拉繩的強度驗算: 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力Ru取最大值進行驗算，為19.79kN； 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力計算公式： 其中F g - 鋼絲繩的容許拉力(kN)； F g - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)； 計算中近似取F g =0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K- 鋼絲

17、繩使用安全系數(shù)。 計算中F g 取19.786kN，=0.82, K=8，得到：d=19.6mm。 鋼絲繩最小直徑必須大于20mm才能滿足要求！6.6 鋼絲拉繩拉環(huán)的強度驗算: 取鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力最大值Ru進行計算作為拉環(huán)的拉力N為： N=Ru =19785.632N。 拉環(huán)強度計算公式為： 其中， f為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，按照混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范所述在物件的自重標準值作用下，每個拉環(huán)按2個截面計算的。拉環(huán)的應力不應大于50N/mm2，故拉環(huán)鋼筋的抗拉強度設計值f=50.0N/mm2；所需要的拉環(huán)最小直徑 D=19785.6×4/(3.142×50.00×2)

18、1/2 =22.4mm。附圖 1: 護身欄桿 600mm、1500mm 吊環(huán)與槽鋼連接 兩道，外掛密目 安全網(wǎng)封閉。 木腳手板滿鋪 次楞為 16a 槽鋼 間距 900mm 18a 槽鋼組 成主楞 懸吊鋼絲繩直徑 21.5mm 3只鋼絲繩卡具 YT-22 2500 懸挑工具是卸料平臺平面圖 附圖 2: 與墻體部位加設墊板 懸吊鋼絲繩用直徑25mm的圓 鋼通過上層墻體螺栓孔固定 3只鋼絲 繩卡具 2800 YT-22 懸吊鋼絲繩直徑 21.5mm 護身欄桿 600mm、1500mm 兩道，外掛密目 安全網(wǎng)封閉 1500 3500 1000 吊環(huán)與槽鋼連接 側(cè)立面附圖 3: 3只鋼絲 繩卡具 YT-22 護身欄桿 1