硬防护施工方案

合生国际大厦2号楼硬防护施工方案第一节编制依据《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。第二节工程概况我单位承建的天津合生国际大厦位于天津市和平区，张自忠路、北安桥、兴安路与多伦道围合区域，总建筑面积为9.6㎡。建设单位为合生滨海房地产开发有限公司，设计单位为天津美新建筑设计有限公司，监理单位为天津市华泰建设监理有限公司，勘察单位为天津市勘察院，施工单位为江苏中南建筑产业集团有限责任公司。为加快幕墙施工进度并使其形成流水作业，在主楼20层地面增加一道钢结构硬防护平台，特编制此施工方案。第三节悬挑平台的搭设流程及要求1.本平台主梁使用16#工字钢，长度7米，悬挑端长度为3m，间距2m。2.将工字钢放在设置位置，用直径25mmU型圆钢端头套丝扣固定好，在楼板适当位置使用电锤钻孔使得圆钢穿过楼板，下端在楼板下部用螺母和50mm*50mm*8mm的铁片固定，每根工字钢加固3道。3.在工字钢上垂直于工字钢方向铺设50mm×50mm×3mm方钢，间距400mm，搭接长度为500mm，与工字钢焊接固定。然后满铺1500×6000×3mm铁板，短向搭接200mm，长向搭接200mm。4.在工字钢悬挑端头焊接高度1200mm三级钢直径20mm钢筋，作为外侧护栏的立杆，水平横杆采用三级钢直径20mm钢筋设置三道。5.护栏焊接完成后在里侧竖向设置竹胶板高度1220mm，竹胶板外侧涂刷黄黑油漆，竹胶板与护栏采用14#铁丝绑扎牢固，竹胶板里侧再设置一道水平加固钢筋与外侧立杆钢筋采用U型钢筋焊接连接。6.为防止外侧防护变形，在硬防护里侧设置斜撑钢筋，三级钢直径20mm水平间距4000mm，两端与护栏和工字钢焊接牢固，然后在水平方向满铺大眼安全网。7．每隔4000mm设置一道规格为6×19斜拉钢丝绳，在上层楼板适当位置使用电锤钻孔以便钢丝绳穿过，下端在工字钢端部焊接U型圆钢以便穿钢丝绳，钢丝绳上下端各采用三道锁卡加固。5.在楼层结构临边位置再设置一道钢筋护栏，护栏高度1000mm，立杆水平间距2000mm与工字钢焊接牢固，设两道水平横杆，所有钢筋均采用三级钢直径20mm钢筋。硬防护平台剖面图护栏示意图第四节、搭设实景照片第四节悬挑平台计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数: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。平台水平钢梁的悬挑长度3.00m，插入结构锚固长度4.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。次梁采用50mm方钢，主梁采用16号工字钢。次梁间距0.40m，外伸悬臂长度0.00m。容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载2.00kN。脚手板采用冲压钢板，脚手板自重荷载取7.90kN/m2。栏杆采用竹笆片，栏杆自重荷载取0.15kN/m。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，外侧钢丝绳距离主体结构2.50m，两道钢丝绳距离0.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台4.25m。一、次梁的计算次梁选择50mm方钢，间距0.40m，其截面特性为面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm截面尺寸b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；Q1=0.30×0.40=0.12kN/m(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；Q2=2.00×0.40=0.80kN/m(3)型钢自重荷载Q3=0.10kN/m经计算得到:q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.12+0.10)+1.4×0.80=1.38kN/m经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×2.00=2.80kN2.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=1.38×2.002/8+2.80×2.00/4=2.09kN.m3.抗弯强度计算其中γx——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；经过计算得到强度σ=2.09×106/(1.05×39700.00)=50.16N/mm2；次梁的抗弯强度计算σ[f],满足要求!4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]、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16号工字钢，其截面特性为面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=6.58cm截面尺寸b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/mQ1=0.15kN/m(2)型钢自重荷载Q2=0.20kN/m经计算得到，静荷载计算值:q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.20)=0.42kN/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+1.4×2.00)×0.20×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=0.75kNP2=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP3=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP4=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP5=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)+2.80/2=2.78kNP6=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP7=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP8=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.40×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.38kNP9=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.10×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=0.43kN2.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。12悬挑卸料平台示意图500250040000.75kN1.38kN1.38kN1.38kN2.78kN1.38kN1.38kN1.38kN0.43kN0.42kN/mAB悬挑卸料平台主梁计算简图经过连续梁的计算得到0.750.922.302.344.794.663.283.111.731.561.221.392.772.944.324.495.875.961.300.39主梁支撑梁剪力图(kN)2.7871.823主梁支撑梁弯矩图(kN.m)0.6410.269主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为7.13kN最大弯矩Mmax=2.79kN.m3.抗弯强度计算其中γx——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；经过计算得到强度σ=2.79×106/1.05/141000.0+4.19×1000/2610.0=20.43N/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[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查《钢结构设计规范》附录得到：φb=1.30由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φb'查表得到其值为0.836经过计算得到强度σ=2.79×106/(0.836×141000.00)=23.65N/mm2；主梁的稳定性计算σ[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RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=8.27kN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=8.270kN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)；α——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。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×8.270/0.850=97.295kN。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.0mm。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=8.270kN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》2010中9.7.6规定[f]=65N/mm2；所需要的吊环最小直径D=[8270×4/(3.1416×65×2)]1/2=11mm六、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2)：地锚螺栓数量n=3个根据主梁剪力图可得最大支座力0.762kN,由地锚螺栓承受，所以每个地锚螺栓承受的拉力Nt=0.762/3=0.254kN钢丝绳的拉力对水平杆产生轴压力RUcosθ,水平杆的轴压力由地锚螺栓的剪切力承受，所以每个地锚螺栓承受的剪力Nv=(RUcosθ)/n=1.610kN每个地锚螺栓受剪面数目nv=1.0每个地锚螺栓承受的直径d=25mm每个地锚螺栓承受的直径de=13.55mm地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2经过计算得到每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=1.0×3.1416×16×16×170.0/4=34.181kN每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×13.55×13.55×170.0/4=24.514kN经过计算得到公式左边等于0.048每个地锚螺栓承载力计算满足要求!