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静安嘉里中心钢平台方案


1、 工程概况
上海静安嘉里商务中心工程位于上海市静安区上海展览中心之西,为延安 路、南京西路、铜仁路、常德路所包围的四块相连地块,以安义路分隔成南、北 两区,南北两区之间相对独立,仅通过地下通道和人行天桥连接。 我司承担的北区塔楼为地上 41 层办公楼,结构为劲性砼混合结构。其劲性 结构包括柱及核心筒暗柱; 另在 5F、 22F、 38F 布置桁架加强层, 结构总高

197.75 米。裙房 5 层,砼框架、结合部分劲性柱、钢梁布置的结构形式。塔楼 5 层以下 为商场、影院,层高为 5.5 米,5 层以上为标准层办公区,层高为 4.1 米。 本工程±0.00 相当于绝对标高为+3.35m,自然地面绝对标高为+3.10m。

2、 钢平台设置基本情况
随着工程逐步进入到塔楼主体施工阶段, 为满足 6 层以上楼层施工材料设备 的垂直运输, 我项目部拟定塔楼结构外围东侧设置 2 个悬挑钢平台(具体位置见 平面位置图),钢平台偏狭长型为宜(5.6*2.7 米)其中悬挑部分长度为 4.2m; 允许载重 2 吨(计算中为保险起见设定为 3 吨)。 悬挑钢平台主梁采用 25a 号槽钢、 次梁采用 12 号槽钢, 板面满铺 5mm 厚花纹钢板, 钢丝绳采用 6×37+1, 直径 22mm (公称抗拉强度 1700MPa),吊耳采用 20 厚钢板加工。

3、

基本构造

(1) 钢平台主梁采用热扎 25a 号槽钢,横向次梁采用热扎 12 号槽钢,焊接采 用 4mmE43 焊条,平台面采用 5mm 厚花纹钢板,与型钢主次梁结构电焊 固定,构造详见附图。 (2) 钢平台主梁两端采用 20 厚钢板加工作为吊耳,用以起吊和承重,上方主 梁处设置预埋套环穿钢丝绳,构造详见附图。 (3) 钢平台周边采用直径 48*3.5 钢管焊接围护栏杆,高 1.2 米,间距 1 米,水 平杆两道,间距 700,内侧 1.5mm 厚钢面板三面围挡封闭,构造详见附图。 (4) 拉接钢丝绳选用直径 22mm(公称抗拉强度 1700MPa)的钢索,钢平台主 梁伸到楼层内长度 1.4m,用钢丝绳和预埋铁环连接,防止钢平台滑落。 (5) 钢丝绳采用相互穿插搅合(上端除外) ,钢丝绳与吊环吊耳连接,使用 8 个 22mm 螺旋扣紧固。外侧钢丝绳长度选用 11.5m(2 根) ,内侧保险钢丝

绳长度选用 10.8m(2 根)

4、

施工要求

4.1、制作要求 (1)钢平台加工宜在工厂统一加工以确保质量。 (2)型钢的切割下料严格按照图纸尺寸进行,端面应平直,确保对焊接时能顶 紧,应将端面刨平。 (3)框架焊接时应先行点焊临时固定,待次梁与四边主框架位置调整完毕后再 全面施焊。 (4)型钢框架焊接应满焊,焊接厚度符合图纸要求。 (5)焊工施工时候,严格遵守焊接工艺的各项参数,不得自由在焊道外母材上 引弧,`焊缝终端弧必须填满。 (6)在保证焊缝质量的前提下,采用适当的电流,快速施焊以减少热影响区和 焊接变形。 (7)焊后清理:焊接完毕,应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝 外观质量。 (8)钢平台框架构件检查应在焊接后冷却到工作环境温度后进行,用肉眼、放 大镜和量具检查,焊缝金属表面应平缓过度焊波应均匀。 (9)钢平台框架焊接完毕后用钢丝刷、铁砂皮或砂轮打磨除锈,除绣前,应彻 底清除构件表面所有飞溅、毛刺、焊疤等杂物品。 (10) 框架除锈后立即涂刷防锈漆一度及面漆一度,钢板铺设需点焊的部位不允 许涂刷防锈漆,如误涂,按防锈方法清除。 (11)钢板点焊间距沿扁担每 500 一处,满铺满焊,施焊后涂刷防锈漆及面漆各 一度。 (12)钢管栏杆最后焊接,施工要求同上。 4.2、安装要求 (1)钢平台安装拉结点和搁置点布置在主体结构上,并通过验算确定构件承载 力,钢平台安装时的砼强度等级不得低于 C20。 (2)钢平台采用四点起吊,吊点必须设置牢固可靠方可吊运,吊运时应先吊至 离地 0.3 米处观察钢丝绳受力,确认可靠后再吊运。

(3)钢平台吊运至楼层面后先搁置里端,然后设置钢丝绳拉结,钢平台拉结点 和保险安装完成,由技术员和安全员验收无误后方可松开吊运钢丝绳。钢 平台安装时应向内有少量的倾斜。 (4)钢平台安装吊运过程中,钢平台面上不地得站人。 (5)钢平台外挑面为防止物体坠落,应在三个侧面栏杆处用七夹板围护。 (6)搁置钢平台的楼层周边应设置防护栏封闭。 (7)钢平台翻转吊运前应彻底清理平台板上的杂物、垃圾,防止滑落伤人。 4.3、使用要求 (1)钢平台使用堆载限重为 2 吨,代换为各种材料数量标示于标示牌并挂于钢 平台栏杆上。 (2)钢平台上材料堆放应尽可能均布,若有集中狭窄区域堆载,则条状纵向堆 放的材料(如长钢管、木方)限载 1.2 吨,集中某点放的物料(如料斗存 放、电焊机等小型机械)限载 200 公斤。 (3)钢平台不得作为施工平台使用,严禁冲击荷载作用其上。 (4)吊运材料应有专人指挥,且应轻吊轻放,以减少对钢平台的冲击。 (5)钢平台使用操作的工人必须指定专人,并进行安全交底和记录。 (6)6 级以上大风天气钢平台不得上人操作,且不得堆放材料。

5、施工安全
(1)钢平台焊接制作时候应注意防火安全,氧气瓶要有瓶盖,减压器应有安全 阀,严防沾染油脂。不能和可染气瓶、油脂及其他易燃易爆物同放一处,也不 得同车运输。乙炔瓶必须有防止回火的安全装置,并且要距明火 10 米以上。氧 气瓶和乙炔瓶之间放置距离在 5 米以上。 (2)焊工施工时应按规定穿戴防护服、绝缘鞋和护目镜等,避免裸露灼伤。 电气设备和线路必须绝缘良好,电线不得与金属绑在一起。 (3)电焊机必须按规定接零接地,设置两次空载降压保护装置。雨天应停止使 用入库或在室内及防护棚下施工。 (4)焊接场地应该保持通风良好,焊、割前必须清除易燃易爆物质,或采用防 护措施,杜绝灾害。焊钳与把线必须绝缘良好,连接牢固。严禁用钢丝绳或机 电设备代替零线使用。所用地线接头,必须连接牢固。

(5)钢平台吊装应在下放规定范围内设置警戒区域,用安全绳隔离,该区域内 严禁人员走动、施工等。 (6)塔吊使用前要经过试车,试车前应仔细检查挂钩、钢丝绳和电气部分,使 用时应有专人指挥,禁止斜吊。物件悬空时,驾驶人员不能离场。 (7)起吊物件,应根据情况合理设置溜绳。起吊前,应做好班组安全交底,指 定专人指挥。对所所用的机具、索具等进行检查、并做试吊,试吊高度不得超 过 20~30 公分,确认安全可靠后再行起吊。 (8)钢平台提升、降落、回转速度要均匀、平稳,严禁急速和突然制动。 钢平台安装作业衣着灵便,严禁穿硬底和带钉易滑的鞋,使用的工具应随手放 入工具袋内。 (9) 钢平台验收通过投入使用前应对使用班组进行使用前的安全技术交底并有 记录。 (10)钢平台入口部位应挂验收合格牌及主要使用说明。 (11)钢平台与结构楼层面之间的间歇应用夹板覆盖,周边应用竹笆或绿网封 闭,使用过程中平台或楼层区域应定期指派人清理杂物,防止细小物品漏出坠 落伤人。

6、需要注意的要点
(1) 平台斜拉钢绳

A. 钢丝绳绳夹应与钢丝绳匹配, 每处设 3~4 个。 型螺栓扣在钢丝绳的尾段上, U 在最后一个夹头后约 150cm 处再设一个夹头, 并将绳头放出一个 “安全弯” 。 B. 平台经过 1~2 次装拆位移后应再进一步拧紧钢丝绳绳夹。若“安全弯”有拉 直现象应及时检查钢丝绳夹的拧紧程度。 C. 钢丝绳与铁杆接触时应加钢丝绳套环,与有棱角的混凝土接触时应加软垫 物。 D. 钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在 45 度~60 度 (2) 悬挑平台的安装

A. 由持特种作业有效上岗证的架子工或井架、塔吊和升降机装拆工来完成平台 的安装。 B. 每次安装位移前,由施工负责惹人对作业人员进行作业指导。

C. 卸料平台由塔吊配合安装,塔吊的吊索具应使用卸扣,不得使用吊钩直接钩 挂平台吊环。需将平台横梁支撑点可靠固定,固接好钢丝绳,并经过检查确 认后才能松卸起重吊钩。 D. 平台两侧斜拉钢绳的长度应保持一致。 E. 钢平台的搁支点与上部拉接点均必须位于建筑物结构上,不得设置在脚手架 等施工设施上,支撑系统不得与脚手架连接。 F. 平台外口应略高于内口。 G. 安装好防倾覆的钢管,再拉好保险用钢丝绳。 H. 搭设脚手架时应预留钢平台安装位置,平台两侧脚手架的立杆应用双立杆加 强与脚手架的间隙应小于 20cm。 (3) 平台的使用

A. 经项目部技术、施工、安全等人员检查验收后方可使用。 B. 卸料平台左右两侧及平台口一侧等霎那面必须设置固定的防护栏,并按栏杆 等高安装立板围档全封闭。立板使用胶合板,板上打孔后用 18#铁丝在平台 上的栏杆绑扎牢。平台内外侧涂醒目的黑黄间隔的警示线条。 C. 严禁拆除挡板。 D. 卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换, 焊缝托焊应及时修复。 E. 卸料平台应挂牌,显著标明容许荷载、验收状况、安全使用要求。人员和物 料总重量严禁超过设计容许荷载。配专人监督。 (4) 使用悬挑平台转移材料的要求

A. 模板、钢筋堆放应平均,严禁单边堆放。 B. 吊运材料的吊索具应用钢丝绳卸扣。严禁使用吊钩。 C. 钢管应以不同长度分批吊运转移。同长度(指长短差)不大于 1/10。 D. 长度超过 4.5m 的钢管可伸出操作平台外端,外伸长为钢管的 1/4。 E. 扣件和短钢管应用专用容器(密网钢筐、桶)吊运。 F. 吊运材料时有专人指挥。

悬挑卸料平台计算书
计算依据 《建筑施工安全检查标准》 (JGJ59-99)和 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)。 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。

计算参数:
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.20m, 插入结构锚固长度1.40m, 悬挑水平钢梁间距(平 台宽度)2.70m。 水平钢梁(主梁)插入结构端点部分按照铰接点计算。 次梁采用[12.6号槽钢U口水平,主梁采用[25a号槽钢U口水平。 次梁间距0.60m,外伸悬臂长度0.00m。 容许承载力均布荷载3.00kN/m2,最大堆放材料荷载6.00kN。 脚手板采用冲压钢板,脚手板自重荷载取0.30kN/m2。 栏杆采用冲压钢板,栏杆自重荷载取0.11kN/m。 选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa, 外侧钢丝绳距离主体结构4.10m,两道钢丝绳距离0.50m,外侧钢丝绳吊点距离平台 4.10m。

一、次梁的计算
次梁选择[12.6号槽钢U口水平,间距0.60m,其截面特性为 面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm 截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm 1.荷载计算 (1)面板自重标准值:标准值为0.30kN/m2; Q1 = 0.30×0.60=0.18kN/m (2)最大容许均布荷载为3.00kN/m2; Q2 = 3.00×0.60=1.80kN/m (3)型钢自重荷载 Q3=0.12kN/m 经计算得到,均布荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.18+0.12)+1.4× 1.80 = 2.88kN/m 经计算得到,集中荷载计算值 P = 1.4×6.00=8.40kN 2.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, 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 = 2.88×2.702/8+8.40×2.70/4=8.30kN.m 3.抗弯强度计算

其中

—— 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;
x

经过计算得到强度 次梁的抗弯强度计算

=8.30×106/(1.05×62140.00)=127.14N/mm2; < [f],满足要求!

4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]

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 由于 值为0.709

b=570×9.0×53.0×235/(2700.0×126.0×235.0)=0.80

b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用

b'查表得到其

经过计算得到强度 次梁的稳定性计算

=8.30×106/(0.709×62140.00)=188.35N/mm2; < [f],满足要求!

二、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[25a号槽钢U口水平,其截面特性为 面积A=34.91cm2,惯性距Ix=3369.20cm4,转动惯量Wx=269.60cm3,回转半径ix=9.82cm 截面尺寸 b=78.0mm,h=250.0mm,t=12.0mm

1.荷载计算 (1)栏杆自重标准值:标准值为0.11kN/m Q1 = 0.11kN/m (2)型钢自重荷载 Q2=0.27kN/m 经计算得到,静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.27) = 0.46kN/m 经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为 P1=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.30×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=2.04kN P2=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=3.89kN P3=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=3.89kN P4=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=3.89kN P5=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)+8.40/2=8.09kN P6=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=3.89kN P7=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.60×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=3.89kN P8=((1.2×0.30+1.4×3.00)×0.30×2.70/2+1.2×0.12×2.70/2)=2.04kN 2.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。

1

2

悬挑卸料平台示意图

2.04kN 3.89kN 3.89kN 3.89kN 8.09kN 3.89kN 3.89kN 2.04kN 0.46kN/m A 100 B 4100 1400

悬挑卸料平台主梁计算简图 经过连续梁的计算得到

11.58 11.35 7.46

7.19 3.30

9.70 3.03 0.86 1.14 9.23 9.50 13.39 13.66 17.55 17.83

9.06

2.04 2.09

主梁支撑梁剪力图(kN)
13.130

11.819

主梁支撑梁弯矩图(kN.m)

0.236

2.498

主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为13.67kN 最大弯矩 Mmax=13.13kN.m 3.抗弯强度计算

其中

—— 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;
x

经过计算得到强度

=13.13×106/1.05/269600.0+13.67×1000/3491.0=50.30N/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=570×12.0×78.0×235/(4200.0×250.0×235.0)=0.51

经过计算得到强度 主梁的稳定性计算

=13.13×106/(0.508×269600.01)=95.85N/mm2; < [f],满足要求!

三、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RUicos

i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力

RCi=RUisin

i

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=19.33kN

四、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=19.329kN

如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的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6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取 0.85、0.82和0.8; K —— 钢丝绳使用安全系数,取10.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×19.329/0.820=235.725kN。 选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径19.5mm。 施工中采用22mm钢丝绳

五、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=19.329kN 钢板处吊环强度计算公式为

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[f] = 50N/mm2; 所需要的吊环最小直径 D=[19329×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm 施工中采用φ 22吊环

六、锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.060kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规 范》10.9.8[f] = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[9060×4/(3.1416×50×2)]1/2=11mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面, 并要保证两侧30cm以上搭接 长度。


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