悬挑钢平台施工方案

一、工程概况：

长征火箭重庆综合电子产业基地工程项目，建设地点位于重庆二郎科技园区B7-4／01地块。面临城市干道，交通十分方便。该项目为工业建筑，包括1#办公大楼、2#和3#厂房等子项工程。工程总占地面积25342.8m2，工程等级为二级，抗震设防烈度为六度，建筑合理使用年限50年。

该工程由重庆航天火箭技术股份有限公司投资建设，重庆渝高科技产业(集团)股份有限公司代理业主，中国航天建筑设计研究院（集团）设计，重庆佳兴工程建设监理有限公司实施工程监理，重庆第九建设有限公司实施总承包。

为解决施工材料的垂直运输，在建筑物外围搭设悬挑型钢平台，每层每个施工区段不少于两个，悬挑平台尺寸3.4m×4m（图2-4-7-1）。具体设计方案如下。

二、悬挑平台构造

1、设计极限荷载为2t，为安全考虑，钢平台实际使用荷载控制在1.5t。

2、悬挑平台以2根20a工字钢为主梁，以4根Φ20钢绞线悬挑于上层剪力墙上，钢丝绳与主梁工字钢通过不小于Φ20（圆钢）做成的吊环连接，连接部位应使用卡环（图2-1-7-2）。

3、3根次梁采用18号工字钢，次梁一端搁置在主体结构梁上与预埋件焊接，一端搁置在主梁上与主梁焊接。

4、次梁上焊Φ4.8钢管，间距为250mm，上铺9mm厚竹夹板，栏杆为钢管与工字钢焊接，间距为1000mm，立杆上附两道水平杆（图2-1-7-2），栏杆刷红白相间油漆，栏杆外围采用九夹板围护。

5、所有焊缝应饱满、牢固，符合规范要求，钢丝绳用花篮螺栓（V03.0″型），连接处另加保险钢丝绳两道，每根钢丝绳用４只YT –22钢丝夹具卡牢。与剪力墙固定端应栓牢。夹板与水平钢管用８号铁丝捆扎牢（图2-1-7-3）。

图2-1-7-1 悬挑式钢平台平面图

图2-1-7-2 悬挑式钢平台剖面图

图2-1-7-3 悬挑式钢平台节点图

三、悬挑平台主要杆件计算

1. 次梁计算

恒荷载(图2-1-7-4)

采用3根18号工字钢，自重236 N/m×3=708 N/m

钢管与甲板以600 N/m2计，600 N/m2×3.4 m=2040 N/m;

施工活荷载(可变载)以2000kg计，q4=2000×9.8/4=4900 N/m

荷载设计值 708 N/m×1.2+2040 N/m×1.2+4900 N/m×1.4=849 N/m+2448 N/m+6860 N/m=10157 N/m

图2-1-7-4 次梁等效荷载示意图

图2-1-7-5 次梁弯矩图

按次梁为单跨简支梁，承受均布荷载计算弯矩（图2-1-7-5）。当次梁带悬臂时，由下列公式计算弯矩：

2

22max )1(81λ-=qL M

式中 L l

=λ；

l —— 悬臂长度（m ）；

L —— 次梁两端搁支点之间的长度(m)；

q —— 荷载设计值（N/m ）；

按题意

143.05.35.0==λ m N 15242)143.01(5.3101578

1)1(812

22222max ⋅=-⨯⨯⨯=-=

λqL M

若 Mmax ≤Wn·2f,则次梁强度满足要求。

查表知18号工字钢Wn=185 cm3=185×103 mm3。

按两根18号工字钢计算，Wn·2f=185×103 mm3×2×215 N/mm2=79550 N ·m

Mmax=15242 N ·m ≤Wn·2f=79550 N ·m 次梁强度满足要求。

2. 计算主梁

外侧主梁以钢丝绳吊点作支承点，从安全考虑里侧第二道钢丝绳的作用忽略不计，里侧工字钢的作用也忽略不计，将次梁传递的恒荷载和施工活荷载，加上主梁自重的恒荷载按单跨简支梁承受均布荷载计算外侧主梁弯矩值。

主梁承受荷载计算（图2-1-7-6）

次梁采用3根18a 工字钢每根长4 m,查表得18a 工字钢自重为236 N/m 次梁重P1=236 N/m ×4 m ×3=2832 N

主梁采用20a 工字钢每根长3.4 m,查表得20a 工字钢自重为274 N/m

主梁重P2=274 N/m ×3.4 m ×2=1863 N

钢管与甲板以600 N/m2计

钢管与甲板重P3=600 N/m2×3.4 m ×4

m=8160 N

施工活荷载（可变载）以2000 kg 计

施工活荷载（可变载）P4=200×9.8=19600 N

荷载设计值 P=（P1+ P2+ P3）×1.2+ P4×1.4

P=（2832 N+1863 N+8160 N ）×1.2+19600 N ×1.4=42866 N

假设作用在主梁上的荷载力均布

N/m 12607m 4.3N 42866===L P q 按单跨简支梁承受均布荷载计算主梁弯矩

m N 18217)m 4.3(N/m 12607818122max ⋅=⨯⨯==qL M

验算主梁弯曲强度，若Mmax ≤Wn·f 则主梁抗弯强度满足要求。 式中Wn 为20a 工字钢截面抵抗矩，查表得Wn=309 cm3

式中f 为A3钢许用应力，查表得f=215 N/mm2

Wn·f =309×103 mm3×215 N/mm2=66435 N ·m

Mmax=18217 N ·m< Wn·f =66435 N ·m

经验算主梁的抗弯强度满足要求。

3．钢丝绳验算

每个侧面采用两根Φ20镀锌钢丝绳现仅以外侧一根作受力计算Φ20钢丝绳的极限拉力F=A ·[σb]

式中：F 为Φ20钢丝绳的极限拉力；

A 为Φ20钢丝绳的截面积，查表得A=314 mm2；

[σb]为ф20钢丝绳的抗拉强度查《优质炭素结构钢丝》（GB3206-82）软状态钢丝力学性能用，插入法得Φ20钢丝绳抗拉强度[σb]=750 N/mm2

图2-1-7-6 主梁等效荷载示意图