鋼卸料平臺在高層住宅建設中的應用

田永亮

（濟南鐵路局黃臺貨場職工住宅建設指揮部 山東 濟南 250001）

1 工程概況

濟南經(jīng)十路配件廠高層住宅位于興濟河以東，經(jīng)十路以南。 該項目由1 棟26 層和3 棟20 層高成住宅組成， 總建筑面積92490 平方米。 設計為樁基加筏板、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。 主體結(jié)構(gòu)施工過程中，模板、鋼管、方木等材料使用量大，需要周轉(zhuǎn)使用。 為此，在主體結(jié)構(gòu)施工過程前，經(jīng)過荷載計算，安全驗算，選定了經(jīng)濟上合理、方案上可行、安全上可靠的鋼卸料平臺，解決了物料垂直運輸?shù)膯栴}。

2 卸料平臺體系的選用及安裝程序

2.1 卸料平臺選擇及安裝程序

選用型鋼、鋼管組合式卸料鋼平臺。每棟樓為一個單位工程，原則上每單元設置1 個，配合塔吊進行作業(yè)，用于墻柱、梁、板模板及支撐鋼管、扣件、方木等周轉(zhuǎn)材料的豎向垂直運輸。

2.2 安裝程序

3 鋼卸料平臺方案

3.1 卸料平臺構(gòu)件性能

卸料平臺主梁為16a 號槽鋼，次梁為10a 號槽鋼，采用E43 焊條焊接，主梁、次梁撓度變形<1/250。選用φ15.5 鋼絲繩斜拉固定卸料平臺，繩端頭設4 道卡環(huán)，在第3 道卡環(huán)與第4 道卡環(huán)之間設安全彎。平臺腳手板及200mm 擋腳板為50 厚木腳手板。 卸料平臺外挑的三面用E48 腳手架鋼管搭設防護攔桿，搭設高度1200mm，水平兩道，間距為600mm，立桿間距1000m。

3.2 鋼卸料平臺的構(gòu)造

懸挑式鋼平臺采用[16 和[10 槽鋼為主梁和次梁，上鋪50mm 厚的木腳手板。 6×19φ15.5 鋼絲繩將鋼平臺與樓層拉結(jié)固定。 卸料鋼平臺外挑尺寸1900mm×3600mm， 在樓層擱置點處主梁槽鋼與預埋鋼筋固定保證平臺的穩(wěn)定，防止晃動搖擺。 同時平臺兩側(cè)主梁向樓層內(nèi)延長1.3 米擱置，在距離端部10cm 處預埋三道φ25＠100 的鋼筋。 平臺寬度1900mm，長度3600mm，使用面積6.84m2。 本工程確定卸料平臺上的容許荷載不得超過1 噸，均布荷載要求小于2.5kN/m2。 主次梁槽鋼采用滿焊連接，次梁間距900mm，上滿鋪50 厚木板。每根主梁采用6×19φ15.5 的鋼絲繩與樓板上吊環(huán)拉結(jié)固定。吊索與結(jié)構(gòu)拉接點設在平臺所在樓層的上一層的洞口邊梁上的相應位置預埋φ25 吊環(huán)， 鋼絲繩與平臺夾角約為60 度。卸料平臺平面圖、剖面圖及吊環(huán)焊接立面圖見下圖。

卸料平臺平面圖

剖面圖懸挑式鋼平臺剖面圖（單位：mm）

卸料平臺吊環(huán)焊接立面圖

3.3 卸料鋼平臺的安裝

當梁混凝土達到C20 以上后方可吊掛鋼絲繩及固定平臺。平臺吊裝，需待橫梁支撐點固定牢固、接好鋼絲繩，調(diào)整完畢，經(jīng)過檢查驗收合格后，方可松卸起重吊環(huán)，平臺投入使用。

4 卸料平臺的受力計算

4.1 參數(shù)選擇

木腳手板自重標準值為0.35（kN/m2）；ф48 鋼管欄桿、擋板，自重標準值0.11kN/m2；施工人員等活荷載2.00kN/m2，最大堆放材料荷載10.00kN。

內(nèi)側(cè)鋼繩與墻的距離2.0m， 外側(cè)鋼繩與內(nèi)側(cè)鋼繩之間的距離0.9m；上部拉繩點與墻支點的距離2.80m；鋼絲繩安全系數(shù)10，按照固定端支座計算； 預埋件直徑25mm。 最近次梁與墻的最大允許距離0.20m。 水平鋼梁（主梁）的懸挑長度3.60m，水平鋼梁（主梁）的錨固長度1.30m；計算寬度1.90m。

4.2 次梁的計算

次梁10a 號槽鋼截面特性為：面積A=12.75cm2，慣性距Ix=198cm4，轉(zhuǎn)動慣量Wx=39.7cm3，回轉(zhuǎn)半徑參數(shù)ix=3.95cm，截面尺寸：b=48.0mm，h=100.0mm，t=8.5mm，d=5.3mm。

荷載計算

（1）腳手板的本身重量值0.35kN/m2換算線荷載

Q1=0.35×0.90=0.315kN/m

（2）最大的材料器具堆放荷載為10.00kN，轉(zhuǎn)化為線荷載：

Q2=10.00/3.80/1.90×0.90=1.25kN/m；

（3）槽鋼本身重量Q3=0.10kN/m；

靜荷載計算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.315+1.25+0.10）=1.998kN；

活荷載計算值P=1.4×2.00×0.90×1.90=4.788kN。

內(nèi)力計算

最大彎矩按照如圖所示的簡圖計算：

M=qL2/8+pl/4=1.998×1.902/8+4.788×1.90/4=3.17kN·m。

驗收抗彎能力

用公式σ=M/（rxwx）≦[f]

其中rx——選定值為1.05；

[f]——鋼材抗壓強度值，[f]=205.00N/mm2；

σ=3.17×103/（1.05×39.70）=76.08N/mm2＜[f]，次梁強度滿足要求

整體穩(wěn)定性計算σ=M/（φbWX）≦[f]

其中，φb——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)， 按照下式計算：φb=570tb/（lh）×235/fy

經(jīng)過計算得到φb=570×8.50×48.00×235/（1.90×100.00×235.0）=1.22

因φb大于0.6，按照φ′b=1.07-0.282/φb≦1.0 計算，φ′b=0.84；

計算得到強度σ=3.03×103/（0.84×39.7）=90.86N/mm2＜[f] 穩(wěn)定性滿足要求。

4.3 主梁的計算

為安全計，按里側(cè)第二道鋼絲繩、伸入樓面的錨固槽鋼不起作用，僅外側(cè)主梁以鋼絲繩吊點作支撐點計算。次梁傳遞的恒荷載和施工活荷載，加上主梁自重的恒荷載計算外側(cè)主梁彎矩值。 主梁采用16a 槽鋼時，自重以200N/m 計。 先計算次梁所傳遞的荷載，再將此荷載換算為等效均布荷載設計值，加上主梁自重的荷載設計值計算外側(cè)主梁彎矩值。 次梁傳來荷載R外=1/2ql=1/2×（1.998×1.9+4.778）=4.28kN

R外換算為等效均布荷載值：R外→q外=4.28÷0.9=4.76kN/m

主梁彎矩值M=1/8ql2=1/8×（4.76+0.2）×3.82=8.95kN·m

計算主梁彎曲強度M≤Wnf

查表得：16a 槽鋼Wx=116.8cm3，鋼材抗彎強度設計值為215N/mm2

M≤Wnf=116.8×103mm3×215N/mm2=25112N·m， 主梁抗彎強度滿足要求。

4.4 鋼絲拉繩強度驗算

為保證安全，鋼平臺每側(cè)兩道鋼絲繩均以一道受力作驗算。 鋼絲繩所受拉力為：

T=ql/2sinA=（4.96×3.8）/（2×5.6/6.77）=11.385kN

sinA 為鋼絲繩與平臺面的夾角，q 為主梁上的均布荷載標準值。

鋼絲繩的安全系數(shù)K：K=F/T=120/11.385=10.54＞[K]=10， 故鋼絲繩的取用滿足要求。

[K]為作吊索用鋼絲繩的法定安全系數(shù)，定為10。 F 為鋼絲繩的破拉斷力。

5 安全使用要點

剛卸料平臺所用材料質(zhì)量符合要求，合格證和質(zhì)保書等質(zhì)量證明材料齊全完整。

認真執(zhí)行有關(guān)的吊裝及鋼結(jié)構(gòu)焊接的有關(guān)規(guī)定，在制作、起吊安裝時，專業(yè)工長、專職安全員應有詳細交底并監(jiān)督檢查。 平臺制作及安裝完成后，必須經(jīng)過樓座負責人、專職安全員驗收，合格后方可投入使用。

在鋼平臺懸挑正外側(cè)用三合板標明容許載重量、 管理者標牌，標志牌應可靠的固定在欄桿上。

鋼平臺內(nèi)物料長、寬、高不得超過防護欄所限范圍，任何物料嚴禁放在防護欄桿上進行吊運。材料堆放對稱分散，嚴禁集中于一側(cè)堆放，堆放材料應盡快吊運下樓或運至樓內(nèi)。

鋼平臺使用時，設專人對平臺進行檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩銹蝕損壞應及時調(diào)換，焊縫脫焊應及時修復，發(fā)現(xiàn)固定點不牢等問題時及時整改，修理整改期間嚴禁使用。 使用過程中不允許拆除鋼平臺上的任何部件。

每次使用之前對卸料鋼平臺進行全面檢查，狀態(tài)完好后方可投入使用。

6 結(jié)語

濟南經(jīng)十路配件廠高層住宅卸料平臺的使用，解決周轉(zhuǎn)材料的垂直運輸，加快了施工進度，保證了工程的資源需求。 該方法結(jié)構(gòu)簡單、安裝拆卸方便、施工速度快、適用性很強，堅固耐用、多次周轉(zhuǎn)使用、造價合理，廣泛的應用于工程建設中。