悬挑式卸料钢平台钢丝绳结构拉结形式的选择及受力分析论文_李惠明

中铁建设集团有限公司 北京 100040

摘要:悬挑式卸料钢平台作为临时性操作平台,已在高层建筑工程施工中广泛应用。本文以某工程悬挑式卸料钢平台墙体吊环发生断裂为背景,通过对悬挑式卸料钢平台施工方案审核、原材检测和安装节点的受力分析,找出墙体吊环发生脆断的原因,规范悬挑式卸料钢平台的安装作业。

关键词:悬挑式卸料钢平台;墙体吊环;断裂;安装作业

1 引言

在结构施工作业过程中,悬挑式卸料钢平台由于具备操作方便、可靠连接、承载物料、快速倒运等优点,常用于建筑施工的临时性施工措施。但不足的是,随着工程进度的推进,悬挑式卸料钢平台在工程施工中处于现场安装→现场拆除→现场安装…这一频繁往复的循环之中,加之管理人员在思想上的放松及心理上存在侥幸,从而留下了潜在的安全隐患,国内外高层建筑工程施工已发生了多起如平台拉索锚固不符合规定、卸料平台倾斜、斜拉钢丝绳滑脱等安全事故。为了杜绝悬挑式卸料钢平台安全事故的发生,保障作业人员生命财产安全,对其开展基于安全性能的技术安装分析研究,具有重要工程意义。本文以某工程悬挑式卸料钢平台墙体吊环发生断裂为背景,对其墙体吊环进行内力分析,并提出相应基于安全性的技术安装建议。

2 悬挑式卸料钢平台设计概况

某工程主楼为框架剪力墙结构,地上部分20层,层高3.0m,单层面积2500m2,地上部分拆除材料倒运方式采用悬挑式卸料钢平台。钢平台尺寸为3m×9m,悬挑长度5米,锚固长度为4m,主梁采用18#工字钢,次梁采用14a#槽钢制作,墙体吊环采用Φ25Q235钢筋加工,吊环内径不小于100mm,底部搭接焊并与主梁满焊。

卸料平台的提升流程主要包括:清空钢平台上残余材料 → 塔吊吊装钢平台 →固定钢平台主梁→固定钢平台卸载钢丝绳 → 钢平台验收 → 利用钢平台进行材料倒运 → 水平整体移出钢平台 → 进行上层钢平台吊装。在对卸料钢平台进行提升时,先用塔吊吊钩钩在卡环上,连接平台的拉环,然后解开卸载钢丝绳,将平台水平向建筑外移动,移至建筑外时,再进行垂直提升。将平台提升到下一层位置时,重复上面所述的安装过程将平台安装到位。本工程在15层钢平台安装完成后,项目部安全员巡查过程中发现,一根墙体吊环发生脆断,立即停止钢平台的使用,并检查其他几个吊环及现场其他料台吊环的情况。如图1~图3所示:

z力为22.6kN,如图4所示:

3.3.4吊环验算

吊环的整体受力见图5,取图6所示的隔离体进行分析。

在图6中,对A点取矩,可知吊环杆在A点所受的力矩为:

4 悬挑卸料钢平台安装的几点建议

在悬挑卸料钢平台安装过程中,很难保证吊环内侧与结构面紧贴,一旦吊环与结构面存在空隙并有施工荷载时,将会产生的弯曲应力,从而造成构件的薄弱点发生脆变,在长时间力的作用下,钢材发生断裂。通过上述计算,在悬挑卸料钢平台后续的施工中:

4.1 当地上结构为剪力墙结构时,可在剪力墙墙体钢筋绑扎阶段预埋 HPB235 级钢筋吊环,如图8所示:

在剪力墙墙体钢筋绑扎阶段预埋卸料钢平台吊环时,应注意以下几点:

①预埋的卸料钢平台吊环原材应采用应使用 HPB235 级钢筋吊环,其直径不宜小于 25㎜,钢材应附有质量证明书,规格型号应符合卸料钢平台施工方案设计要求及国家标准的规定;

②吊环预埋锚固长度B应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 中钢筋锚固的规定;

③吊环的宽度及伸出墙体的长度均应不小于100mm,确保墙体混凝土浇筑完毕后钢平台卸载钢丝绳可靠安装;

④在墙体钢筋绑扎的同时安装卸料钢平台吊环,在吊环与剪力墙纵、横向钢筋交接处应用14#铅丝绑扎牢固,确保浇筑混凝土时吊环不发生位移;

4.2 当地上结构为框架结构时,可按照如下图9所示节点做法施工:

在钢平台卸载钢丝绳穿框架边梁施工时,为了保证安全,应注意以下几点:

①顶板绑扎钢筋的同时下放直径50mm以上PVC套管,用14#铅丝绑扎牢固,确保浇筑混凝土时套管不发生位移;

②套管内应用锯末填实,浇筑完混凝土拆除模板后将套管内的锯末掏空;

③将卸载钢丝绳从套管中穿过并沿梁截面缠绕,端头用不少于4个钢丝绳卡扣连接;

④钢丝绳与混凝土结构接触的部位加垫橡胶垫片。

5 结束语

本文以某工程悬挑卸料钢平台安装为工程实例,利用MIDAS Gen 8.3.5有限元软件对墙体吊环按照实际施工情况开展建模及内力分析工作,并进行墙体吊环受力验算。研究结果表明,吊环焊缝起始点附近存在偏心受力,在力矩作用下,该位置的弯曲应力很大,吊环易发生断裂破坏。最后,针对不同类型工程结构类型,提出改进悬挑式卸料钢平台安装工艺的建议,保证了悬挑式卸料钢平台的施工安全。

参考文献:

[1] 钢筋混凝土结构设计规范(GB50010-2011)

[2] 《建筑施工手册》(第四版缩印本)北京:中国建筑工业出版社,2003

[3] 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)

论文作者:李惠明

论文发表刊物:《基层建设》2016年10期

论文发表时间:2016/7/25

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