懸挑工具式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)與使用

1、懸挑工具式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)與使用 摘 要：懸挑工具式卸料平臺(tái)因其使用的便利性、便于保養(yǎng),現(xiàn)在的高層中已經(jīng)應(yīng)用較為廣泛。關(guān)鍵詞：使用便利、吊裝、使用、驗(yàn)算隨著建筑向上、向下的發(fā)展，基礎(chǔ)越來(lái)越深，樓層越來(lái)越高，落地式鋼管卸料平臺(tái)已經(jīng)不能滿(mǎn)足安全技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求，在基坑未回填，標(biāo)準(zhǔn)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(tái)隨著樓層的增高，投入增加，穩(wěn)定性減小，經(jīng)濟(jì)和安全指標(biāo)在樓層達(dá)到一定高度上就會(huì)將其淘汰。懸挑工具式卸料平臺(tái)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(yīng)用較為廣泛。1. 懸挑工具是卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)思路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，做到結(jié)構(gòu)要安全可靠，造價(jià)經(jīng)濟(jì)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(mǎn)足預(yù)期的安全性和耐久性。選用材料時(shí)，做到常見(jiàn)通用、可周轉(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。結(jié)構(gòu)選型時(shí)，做到受力明確，構(gòu)造措施到位，搭拆方便，便于檢查驗(yàn)收。2. 卸料平臺(tái)的材質(zhì)要求及制作方法2.1主梁槽鋼采用18號(hào)槽鋼槽口水平，次梁采用16號(hào)槽鋼槽口水平。鋼材強(qiáng)度等級(jí)不低于Q235，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳素鋼結(jié)構(gòu)（GB/T 700）和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591的規(guī)定。2.2腳手板選用符合有關(guān)要求。2.3預(yù)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(shè)置48mm×3.5mm雙道防護(hù)欄桿及密目式安全網(wǎng)，50mm厚腳手板。2.6制作方法：平臺(tái)尺寸

3、為2.5m，挑出4.5m。主梁采用18號(hào)槽鋼二道，長(zhǎng)度為6m。次梁采用16號(hào)槽鋼五道，長(zhǎng)度為2.5m，間隔0.9m。按要求連接，成網(wǎng)格狀。與建筑物預(yù)埋鋼筋焊接。（詳見(jiàn)附圖）3、平臺(tái)的吊裝要求卸料平臺(tái)加工制做完畢經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后方可吊裝。吊裝時(shí)，先掛好四角的吊鉤，傳發(fā)初次信號(hào)，但只能稍稍提升平臺(tái)，放松斜拉鋼絲繩，方可正式吊裝，吊鉤的四條引繩應(yīng)等長(zhǎng)，保證平臺(tái)在起吊過(guò)程中的平穩(wěn)。吊裝至預(yù)定位置后，先將平臺(tái)工字鋼與預(yù)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(tái)安裝完畢后經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。要求提升一次驗(yàn)收一次。具體構(gòu)造要求如下：懸挑式卸料平臺(tái)應(yīng)按現(xiàn)行的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)

4、計(jì)，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)能防止左右晃動(dòng)。懸挑式卸料平臺(tái)的擱支點(diǎn)與上部拉結(jié)點(diǎn)，必須位于建筑物上，不得設(shè)置在腳手架等施工設(shè)備上。斜拉桿或鋼絲繩，構(gòu)造上宜兩邊各設(shè)前后兩道，兩道中的靠近建筑一側(cè)的一道為安全儲(chǔ)備，另外一道作受力計(jì)算。應(yīng)設(shè)置四個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)算的吊環(huán)，吊運(yùn)平臺(tái)時(shí)使用卡環(huán)，不得使吊鉤直接鉤掛吊環(huán)，吊環(huán)應(yīng)用甲類(lèi)3號(hào)沸騰鋼制作。懸挑式卸料平臺(tái)安裝時(shí)，鋼絲繩應(yīng)采用專(zhuān)用的掛鉤掛牢，采取其他方式時(shí)卡頭的卡于不得少于三個(gè)，建筑物銳角利口圍系鋼絲繩處應(yīng)加襯軟墊物，懸挑式卸料平臺(tái)外口應(yīng)略高于內(nèi)口。臺(tái)面應(yīng)滿(mǎn)鋪腳手板。懸挑式卸料平臺(tái)左右兩側(cè)必須裝固定的防護(hù)欄桿。懸挑式卸料平臺(tái)吊裝，需待橫梁支撐點(diǎn)電焊固定，接好鋼絲繩，調(diào)整完畢

5、，經(jīng)過(guò)檢查驗(yàn)收，方可松卸起重吊鉤，上下操作。懸挑式卸料平臺(tái)使用時(shí)，應(yīng)有專(zhuān)人進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應(yīng)及時(shí)調(diào)換，焊縫脫焊應(yīng)及時(shí)修復(fù)。卸料平臺(tái)上應(yīng)顯著地標(biāo)明允許荷載值。操作平臺(tái)上人員和物料的總重量嚴(yán)禁超過(guò)設(shè)計(jì)的允許荷載，應(yīng)配備專(zhuān)人加以監(jiān)督。4. 操作平臺(tái)安全要求4.1卸料平臺(tái)的上部拉結(jié)點(diǎn)，必須設(shè)于建筑物上，不得設(shè)置在腳手架等施工設(shè)備上；4.2卸料平臺(tái)安裝時(shí)，鋼絲繩應(yīng)采用專(zhuān)用的掛鉤掛牢，建筑物銳角口圍系鋼絲繩處應(yīng)加補(bǔ)軟墊物，平臺(tái)外口應(yīng)略高于內(nèi)口；4.3卸料平臺(tái)左右兩側(cè)必須裝置固定的防護(hù)欄；4.4卸料平臺(tái)吊裝，需要橫梁支撐點(diǎn)電焊固定，接好鋼絲繩，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后才能松卸起重吊鉤；4.5卸料平臺(tái)使用時(shí)，

6、應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應(yīng)及時(shí)調(diào)換，焊縫脫焊應(yīng)及時(shí)修復(fù)；4.6操作平臺(tái)上應(yīng)顯著標(biāo)明允許荷載，人員和物料總重量嚴(yán)禁超過(guò)設(shè)計(jì)允許荷載，配專(zhuān)人監(jiān)督。5. 搭設(shè)安全技術(shù)措施5.1搭設(shè)時(shí)用起重機(jī)械吊裝到相應(yīng)位置后，將平臺(tái)與建筑物連接牢固不得滑動(dòng)，將鋼絲繩與平臺(tái)連接平穩(wěn)后方可撤出其中機(jī)械。5.2平臺(tái)每天使用前必須對(duì)平臺(tái)的鋼絲繩，吊環(huán)輔設(shè)的腳手板等進(jìn)行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題必須及時(shí)處理。5.3平臺(tái)上裝料不得超過(guò)荷載并限載1t，不得超長(zhǎng)超過(guò)平臺(tái)50cm，超高堆放材料不得超過(guò)防護(hù)欄桿。5.4平臺(tái)上的防護(hù)欄桿不得任意拆除。5.5起吊時(shí)必須設(shè)專(zhuān)人指揮，扶平穩(wěn)不能碰撞平臺(tái)，其他人員不得在平臺(tái)上逗留。5.6

7、放物料時(shí)必須按規(guī)格品種堆放整齊，長(zhǎng)短分開(kāi)，不得混吊，并且不得在平臺(tái)上組裝和清理模板。5.7不得從上一層向下一層平臺(tái)上亂拋物料。5.8夜間施工平臺(tái)上必須保持足夠的照明。6. 懸挑式卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)、計(jì)算由于卸料平臺(tái)的懸挑長(zhǎng)度和所受荷載都很大，因此必須嚴(yán)格地進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。6.1參數(shù)信息:荷載參數(shù)腳手板類(lèi)別：木腳手板，腳手板自重(kN/m2)：0.35；欄桿、擋板類(lèi)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(diǎn)與懸挑梁墻支點(diǎn)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(diǎn)按鉸支計(jì)算；預(yù)埋件的直徑(mm)：25.00。.水平支撐梁主梁材料類(lèi)型及型號(hào)：18a號(hào)槽鋼槽口水平 ；次梁材料類(lèi)型及型號(hào)：18a號(hào)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(tái)參數(shù)水平鋼梁(主梁)的懸挑長(zhǎng)度(m)：5.50；水平鋼梁(主梁)的錨固長(zhǎng)度(m)：0.50；平臺(tái)計(jì)算寬度(m)：1.45。6.2 次梁的驗(yàn)算:次梁選擇18a號(hào)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(dòng)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(jì)算(1)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)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(jì)算得到 靜荷載設(shè)計(jì)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(jì)算得到 活荷載設(shè)計(jì)值 P = 1.4× 2.00× 0.90× 1.50= 3.78kN。內(nèi)力驗(yàn)算內(nèi)力按照集中荷載P與均布荷載q作用下的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：最大彎矩M的計(jì)算公式為：經(jīng)計(jì)算得到，最大彎矩 M = 1.02×1.502/8+3.78×1.50/4=1.70kN·m?？箯潖?qiáng)度驗(yàn)算次梁應(yīng)力：其中 x - 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；f - 鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00 N/mm2；次梁槽鋼的最大應(yīng)力計(jì)算值 =1.70×103/(1.05×39.70)=40.88

11、 N/mm2；次梁槽鋼的最大應(yīng)力計(jì)算值 =40.882 N/mm2 小于次梁槽鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2,滿(mǎn)足要求!.整體穩(wěn)定性驗(yàn)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(jì)算：經(jīng)過(guò)計(jì)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(yàn)算 = 1.70×103/(0.888×39.700)=48.33 N/mm2；次梁槽鋼的穩(wěn)定性驗(yàn)算 = 48.334 N/mm2

12、小于次梁槽鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm ,滿(mǎn)足要求。6.3 主梁的驗(yàn)算:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和一般做法，卸料平臺(tái)的內(nèi)鋼繩作為安全儲(chǔ)備不參與內(nèi)力的計(jì)算。主梁選擇18a號(hào)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(dòng)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(yàn)算(1)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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(yàn)算 懸挑卸料平臺(tái)示意圖懸挑卸料平臺(tái)水平鋼梁計(jì)算簡(jiǎn)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(tái)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(jì)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?？箯潖?qiáng)度驗(yàn)算 其中 x - 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f - 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00 N/mm2； 主梁槽鋼的最大應(yīng)力計(jì)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(yīng)力計(jì)算值 82.718 N/mm2 小于主梁槽鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.00 N/mm2，滿(mǎn)足要求。 整體穩(wěn)定性驗(yàn)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(jì)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(yàn)算 = 6.91×106/(0.422×87100.00)=188.09 N/mm2；主梁槽鋼的穩(wěn)定性驗(yàn)算 = 188.09 N/mm2 小于f=205.00,滿(mǎn)足要求!6.4 鋼絲拉繩的內(nèi)力驗(yàn)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(jì)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(jì)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(qiáng)度驗(yàn)算: 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力Ru取最大值進(jìn)行驗(yàn)算，為19.79kN； 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力計(jì)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(jì)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(duì)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(jì)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(mǎn)足要求！6.6 鋼絲拉繩拉環(huán)的強(qiáng)度驗(yàn)算: 取鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力最大值Ru進(jìn)行計(jì)算作為拉環(huán)的拉力N為： N=Ru =19785.632N。 拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為： 其中， f為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范所述在物件的自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下，每個(gè)拉環(huán)按2個(gè)截面計(jì)算的。拉環(huán)的應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2，故拉環(huán)鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(hù)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(mǎn)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(tái)平面圖 附圖 2: 與墻體部位加設(shè)墊板 懸吊鋼絲繩用直徑25mm的圓 鋼通過(guò)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(hù)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(hù)身欄桿 1