钢卸料平台在高层住宅建设中的应用

田永亮

（济南铁路局黄台货场职工住宅建设指挥部 山东 济南 250001）

1 工程概况

济南经十路配件厂高层住宅位于兴济河以东，经十路以南。 该项目由1 栋26 层和3 栋20 层高成住宅组成， 总建筑面积92490 平方米。 设计为桩基加筏板、钢筋混凝土剪力墙结构。 主体结构施工过程中，模板、钢管、方木等材料使用量大，需要周转使用。 为此，在主体结构施工过程前，经过荷载计算，安全验算，选定了经济上合理、方案上可行、安全上可靠的钢卸料平台，解决了物料垂直运输的问题。

2 卸料平台体系的选用及安装程序

2.1 卸料平台选择及安装程序

选用型钢、钢管组合式卸料钢平台。每栋楼为一个单位工程，原则上每单元设置1 个，配合塔吊进行作业，用于墙柱、梁、板模板及支撑钢管、扣件、方木等周转材料的竖向垂直运输。

2.2 安装程序

3 钢卸料平台方案

3.1 卸料平台构件性能

卸料平台主梁为16a 号槽钢，次梁为10a 号槽钢，采用E43 焊条焊接，主梁、次梁挠度变形<1/250。选用φ15.5 钢丝绳斜拉固定卸料平台，绳端头设4 道卡环，在第3 道卡环与第4 道卡环之间设安全弯。平台脚手板及200mm 挡脚板为50 厚木脚手板。 卸料平台外挑的三面用E48 脚手架钢管搭设防护拦杆，搭设高度1200mm，水平两道，间距为600mm，立杆间距1000m。

3.2 钢卸料平台的构造

悬挑式钢平台采用[16 和[10 槽钢为主梁和次梁，上铺50mm 厚的木脚手板。 6×19φ15.5 钢丝绳将钢平台与楼层拉结固定。 卸料钢平台外挑尺寸1900mm×3600mm， 在楼层搁置点处主梁槽钢与预埋钢筋固定保证平台的稳定，防止晃动摇摆。 同时平台两侧主梁向楼层内延长1.3 米搁置，在距离端部10cm 处预埋三道φ25＠100 的钢筋。 平台宽度1900mm，长度3600mm，使用面积6.84m2。 本工程确定卸料平台上的容许荷载不得超过1 吨，均布荷载要求小于2.5kN/m2。 主次梁槽钢采用满焊连接，次梁间距900mm，上满铺50 厚木板。每根主梁采用6×19φ15.5 的钢丝绳与楼板上吊环拉结固定。吊索与结构拉接点设在平台所在楼层的上一层的洞口边梁上的相应位置预埋φ25 吊环， 钢丝绳与平台夹角约为60 度。卸料平台平面图、剖面图及吊环焊接立面图见下图。

卸料平台平面图

剖面图悬挑式钢平台剖面图（单位：mm）

卸料平台吊环焊接立面图

3.3 卸料钢平台的安装

当梁混凝土达到C20 以上后方可吊挂钢丝绳及固定平台。平台吊装，需待横梁支撑点固定牢固、接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收合格后，方可松卸起重吊环，平台投入使用。

4 卸料平台的受力计算

4.1 参数选择

木脚手板自重标准值为0.35（kN/m2）；ф48 钢管栏杆、挡板，自重标准值0.11kN/m2；施工人员等活荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN。

内侧钢绳与墙的距离2.0m， 外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离0.9m；上部拉绳点与墙支点的距离2.80m；钢丝绳安全系数10，按照固定端支座计算； 预埋件直径25mm。 最近次梁与墙的最大允许距离0.20m。 水平钢梁（主梁）的悬挑长度3.60m，水平钢梁（主梁）的锚固长度1.30m；计算宽度1.90m。

4.2 次梁的计算

次梁10a 号槽钢截面特性为：面积A=12.75cm2，惯性距Ix=198cm4，转动惯量Wx=39.7cm3，回转半径参数ix=3.95cm，截面尺寸：b=48.0mm，h=100.0mm，t=8.5mm，d=5.3mm。

荷载计算

（1）脚手板的本身重量值0.35kN/m2换算线荷载

Q1=0.35×0.90=0.315kN/m

（2）最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：

Q2=10.00/3.80/1.90×0.90=1.25kN/m；

（3）槽钢本身重量Q3=0.10kN/m；

静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.315+1.25+0.10）=1.998kN；

活荷载计算值P=1.4×2.00×0.90×1.90=4.788kN。

内力计算

最大弯矩按照如图所示的简图计算：

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

验收抗弯能力

用公式σ=M/（rxwx）≦[f]

其中rx——选定值为1.05；

[f]——钢材抗压强度值，[f]=205.00N/mm2；

σ=3.17×103/（1.05×39.70）=76.08N/mm2＜[f]，次梁强度满足要求

整体稳定性计算σ=M/（φbWX）≦[f]

其中，φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数， 按照下式计算：φb=570tb/（lh）×235/fy

经过计算得到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 计算，φ′b=0.84；

计算得到强度σ=3.03×103/（0.84×39.7）=90.86N/mm2＜[f] 稳定性满足要求。

4.3 主梁的计算

为安全计，按里侧第二道钢丝绳、伸入楼面的锚固槽钢不起作用，仅外侧主梁以钢丝绳吊点作支撑点计算。次梁传递的恒荷载和施工活荷载，加上主梁自重的恒荷载计算外侧主梁弯矩值。 主梁采用16a 槽钢时，自重以200N/m 计。 先计算次梁所传递的荷载，再将此荷载换算为等效均布荷载设计值，加上主梁自重的荷载设计值计算外侧主梁弯矩值。 次梁传来荷载R外=1/2ql=1/2×（1.998×1.9+4.778）=4.28kN

R外换算为等效均布荷载值：R外→q外=4.28÷0.9=4.76kN/m

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

计算主梁弯曲强度M≤Wnf

查表得：16a 槽钢Wx=116.8cm3，钢材抗弯强度设计值为215N/mm2

M≤Wnf=116.8×103mm3×215N/mm2=25112N·m， 主梁抗弯强度满足要求。

4.4 钢丝拉绳强度验算

为保证安全，钢平台每侧两道钢丝绳均以一道受力作验算。 钢丝绳所受拉力为：

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

sinA 为钢丝绳与平台面的夹角，q 为主梁上的均布荷载标准值。

钢丝绳的安全系数K：K=F/T=120/11.385=10.54＞[K]=10， 故钢丝绳的取用满足要求。

[K]为作吊索用钢丝绳的法定安全系数，定为10。 F 为钢丝绳的破拉断力。

5 安全使用要点

刚卸料平台所用材料质量符合要求，合格证和质保书等质量证明材料齐全完整。

认真执行有关的吊装及钢结构焊接的有关规定，在制作、起吊安装时，专业工长、专职安全员应有详细交底并监督检查。 平台制作及安装完成后，必须经过楼座负责人、专职安全员验收，合格后方可投入使用。

在钢平台悬挑正外侧用三合板标明容许载重量、 管理者标牌，标志牌应可靠的固定在栏杆上。

钢平台内物料长、宽、高不得超过防护栏所限范围，任何物料严禁放在防护栏杆上进行吊运。材料堆放对称分散，严禁集中于一侧堆放，堆放材料应尽快吊运下楼或运至楼内。

钢平台使用时，设专人对平台进行检查，发现钢丝绳锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复，发现固定点不牢等问题时及时整改，修理整改期间严禁使用。 使用过程中不允许拆除钢平台上的任何部件。

每次使用之前对卸料钢平台进行全面检查，状态完好后方可投入使用。

6 结语

济南经十路配件厂高层住宅卸料平台的使用，解决周转材料的垂直运输，加快了施工进度，保证了工程的资源需求。 该方法结构简单、安装拆卸方便、施工速度快、适用性很强，坚固耐用、多次周转使用、造价合理，广泛的应用于工程建设中。