一、工程概況
本工程由主樓和裙房?jī)刹糠纸M成，系框支剪力墻結(jié)構(gòu)；地下室兼做車(chē)庫(kù)，主樓地上十八層（含設(shè)備層）、裙樓地上三層；建筑物總高度69.6m，其中地下室層高4.8m，底層層高5.1m，二至三層層高3.9m，設(shè)備層及四至十六層層高3.6m，十七層層高3.9m。施工樓層內(nèi)需周轉(zhuǎn)的材料主要有鋼管、模板、方木、槽鋼、扣件等。隨著工程進(jìn)展的需求，周轉(zhuǎn)材料要逐步向上一層轉(zhuǎn)運(yùn)，所以每層?xùn)|、西區(qū)各安裝一個(gè)卸料平臺(tái)，以供周轉(zhuǎn)材料使用。
二、主要編制依據(jù)
[1] 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）；
[2] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）；
[3] 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）；
[4] 建筑施工高空作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范（JGJ80-91）；
[5] 建筑施工手冊(cè)（第四版）
三、危險(xiǎn)源識(shí)別與監(jiān)控
（1）卸料平臺(tái)工程事故的類(lèi)型分析
1）整架傾倒或局部垮架
2）整架失穩(wěn)、垂直坍塌
3）人員從卸料平臺(tái)上高處墜落
4）落物傷人（物體打擊）
5）不當(dāng)操作事故（閃失，碰撞等）
（2）引發(fā)事故的主要原因分析
1）整架傾倒、垂直坍塌或局部垮架
① 構(gòu)架缺陷：構(gòu)架缺少必須的結(jié)構(gòu)桿件，未按規(guī)定數(shù)量和要求搭設(shè)連墻件等；
② 在使用過(guò)程中任意拆除必不可少的桿件和連墻件等；
③ 構(gòu)架尺寸過(guò)大、承載能力不足或設(shè)計(jì)安全不夠與嚴(yán)重超載；
④ 地基出現(xiàn)過(guò)大的不均勻沉降。
2）人員從卸料平臺(tái)上高處墜落
① 作業(yè)層未按規(guī)定設(shè)置圍擋防護(hù)；
② 作業(yè)層未滿鋪腳手板或架面與墻之間的間隙過(guò)大；
③ 腳手板和桿件因擱置不穩(wěn)、扎結(jié)不牢或發(fā)生斷裂而墜落；
④ 不當(dāng)操作產(chǎn)生的碰撞和閃失等；
不當(dāng)操作大致有以下情形：
A．用力過(guò)猛，致使身體失穩(wěn)；
B．擁擠碰撞；
C．集中多人搬運(yùn)或安裝較重構(gòu)件；
D．架面上的冰雪未清除，造成滑落。
3）落物傷人（物體打擊）
① 在搭設(shè)或拆除時(shí)，高空拋擲構(gòu)配件，砸傷工人或路過(guò)行人；
② 架體上物體堆放不牢或意外碰落，砸傷工人或路過(guò)行人；
③ 整架傾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸傷工人或路過(guò)行人等；
4）其他傷害
① 在不安全的天氣條件（六級(jí)以上大風(fēng)、雷雨和雪天）下繼續(xù)施工；
② 在長(zhǎng)期擱置以后未作檢查的情況下重新投入使用；
③ 腳手架的外側(cè)邊緣與外電架空線路的邊線之間沒(méi)有保持安全操作距離等。
3.2 危險(xiǎn)源的監(jiān)控
（1）對(duì)卸料平臺(tái)的構(gòu)配件材料的材質(zhì)，使用的機(jī)械、工具、用具進(jìn)行監(jiān)控；
（2）對(duì)卸料平臺(tái)的構(gòu)架和防護(hù)設(shè)施承載可靠和使用安全進(jìn)行監(jiān)控；
（3）對(duì)卸料平臺(tái)的搭設(shè)、使用和拆除過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，堅(jiān)決制止亂搭、亂改和亂用情況；
（4）加強(qiáng)安全管理，對(duì)施工環(huán)境和施工條件進(jìn)行監(jiān)控。
四、構(gòu)造設(shè)置與要求
4.1 平面布置
水平鋼梁(主梁)的懸挑長(zhǎng)度(m)為5.50，水平鋼梁(主梁)的錨固長(zhǎng)度(m)為0.10；平臺(tái)計(jì)算寬度(m)為2.00。
4.2 立面布置
采用6×19鋼絲繩，內(nèi)側(cè)鋼繩與墻的距離(m)為3.00，外側(cè)鋼繩與內(nèi)側(cè)鋼繩之間的距離(m)為0.60；上部拉繩點(diǎn)與懸挑梁墻支點(diǎn)的距離(m)為3.60；平臺(tái)兩側(cè)采用483.5的鋼管，高度1.3米，間距30cm，端側(cè)面高度1.1米，間距50cm，并采用2mm厚的鋼板沿高全封閉焊接。采用3cm厚的木腳手板，沿短方向擱置。
4.3 卸料平臺(tái)構(gòu)造體系要求
?（1）懸挑式卸料平臺(tái)應(yīng)按現(xiàn)行的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)能防止左右晃動(dòng)。
?（2）懸挑式卸料平臺(tái)的擱支點(diǎn)與上部拉結(jié)點(diǎn)，必須位于建筑物上，不得設(shè)置在腳手架等施工設(shè)備上。
?（3）斜拉桿或鋼絲繩，構(gòu)造上宜兩邊各設(shè)前后兩道，兩道中的靠近建筑一側(cè)的一道為安全儲(chǔ)備，另外一道應(yīng)作受力計(jì)算。
?（4）應(yīng)設(shè)置四個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)算的吊環(huán)，吊運(yùn)平臺(tái)時(shí)使用卡環(huán)，不得使吊鉤直接鉤掛吊環(huán)，吊環(huán)應(yīng)用甲類(lèi)3號(hào)沸騰鋼制作。
?? （5）懸挑式卸料平臺(tái)安裝時(shí)，鋼絲繩應(yīng)采用專(zhuān)用的掛鉤掛牢，采取其他方式時(shí)卡頭的卡于不得少于三個(gè)，建筑物銳角利口圍系鋼絲繩處應(yīng)加襯軟墊物，懸挑式卸料平臺(tái)外口應(yīng)略高于內(nèi)口。
??? （6）臺(tái)面應(yīng)面鋪腳手板。
??? （7）懸挑式卸料平臺(tái)左右兩側(cè)必須裝固定的防護(hù)欄桿。
??? （8）懸挑式卸料平臺(tái)吊裝，需待橫梁支撐點(diǎn)電焊固定，接好鋼絲繩，調(diào)整完畢，經(jīng)過(guò)檢查驗(yàn)收，方可松卸起重吊鉤，上下操作。
??? （9）懸挑式卸料平臺(tái)使用時(shí)，應(yīng)有專(zhuān)人進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有銹蝕損壞應(yīng)及時(shí)調(diào)換，焊縫脫焊應(yīng)及時(shí)修復(fù)。
??? （10）卸料平臺(tái)上應(yīng)顯著地標(biāo)明容許荷載值。操作平臺(tái)上人員和物料的總重量嚴(yán)禁超過(guò)設(shè)計(jì)的容許荷載，應(yīng)配備專(zhuān)人加以監(jiān)督。
4.4 防電避雷措施
?? （1）在高、低壓線路下方均不得搭設(shè)卸料平臺(tái)。卸料平臺(tái)的外側(cè)邊緣與外電架空線路的邊線之間必須保持安全操作距離。
?? （2）卸料平臺(tái)若在相鄰建筑物、構(gòu)筑物防雷保護(hù)范圍之外，則應(yīng)安裝防雷裝置，防雷裝置的沖擊接電電阻值不得大于30 Q。??
?? 1）?? 避雷針可用直徑25～32mm，壁厚不小于3 mm的鍍鋅鋼管或直徑不小于12mm的鍍鋅鋼筋制作，設(shè)在房屋四角腳手架的立桿上，高度不小于1m，并將所有最上層的大橫桿全部接通，形成避雷網(wǎng)絡(luò)。??
?? 2）?? 接地板可利用在施工過(guò)程中的垂直接地板，也可用直徑不小于20mm的圓鋼。水平接地板可用厚度不小于 4 mm、寬25～40mm的角鋼制作。接地板的設(shè)置，可按腳手架的長(zhǎng)度不超過(guò)50m設(shè)置一個(gè)，接地板埋入地下的最高點(diǎn)，應(yīng)在地面下深度不淺于500mm。埋設(shè)接地板時(shí)，應(yīng)將新填上夯實(shí)。接地板不得設(shè)置在有蒸氣管道或煙囪風(fēng)道附近經(jīng)常受熱的土層內(nèi)；位于地下水以上的磚石、焦碴或砂子內(nèi)，均不得埋設(shè)接地板。?
?? 3）?? 接地線可采用直徑不小于 8 mm的圓鋼或厚度不小于 4 mm的扁鋼。接地線的連接應(yīng)保證接觸可靠。在腳手架的下部連接時(shí)，應(yīng)用兩道螺栓卡箍，并加設(shè)彈簧墊圈，以防松動(dòng)，保證接觸面不小于10om2。連接時(shí)將接觸表面的油漆及氧化層清除，使其有金屬光澤，并涂以中性凡士林。接地線與接地板的連接應(yīng)采用焊接，焊縫長(zhǎng)度應(yīng)大于接地線直徑的6倍或扁鋼寬度的2倍。??
?? 4）?? 接地裝置完成后，要用電阻表測(cè)定電阻是否符合要求。接地板的位置，應(yīng)選擇人們不易走到的地方，以避免和減少跨步電壓的危害和防止接地線遭機(jī)械損傷。同時(shí)應(yīng)注意與其它金屬物或電纜之間保持一定距離（一股不小于3m），以免發(fā)生擊穿危害。在有強(qiáng)烈腐蝕性的土中，應(yīng)使用鍍銅或鍍鋅的接地板。???
?? 5）在施工期間遇有雷雨時(shí)，卸料平臺(tái)上的操作人員應(yīng)立即離開(kāi)。
五、設(shè)計(jì)與計(jì)算書(shū)
5.1 基本參數(shù)
1.荷載參數(shù)
腳手板類(lèi)別：木腳手板，腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.35；
欄桿、擋板類(lèi)別：欄桿沖壓鋼，欄桿、擋板腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.11；
施工人員等活荷載(kN/m2):3.00，
最大堆放材料荷載(kN):16.00。
2.懸挑參數(shù)
內(nèi)側(cè)鋼繩與墻的距離(m)：3.00，外側(cè)鋼繩與內(nèi)側(cè)鋼繩之間的距離(m)：0.60；
上部拉繩點(diǎn)與懸挑梁墻支點(diǎn)的距離(m)：3.60；
鋼絲繩安全系數(shù)K：8.00，懸挑梁與墻的接點(diǎn)按 固支 計(jì)算；
預(yù)埋件的直徑(mm)：20.00。
3.水平支撐梁
主梁槽鋼型號(hào)：25a號(hào)槽鋼槽口向下；
次梁槽鋼型號(hào)：20a號(hào)槽鋼槽口向下；
次梁槽鋼間距(m)：0.40，
最里端次梁與墻的最大允許距離(m)：0.20。
4.卸料平臺(tái)參數(shù)
水平鋼梁(主梁)的懸挑長(zhǎng)度(m)：5.50，
水平鋼梁(主梁)的錨固長(zhǎng)度(m)：0.10；
平臺(tái)計(jì)算寬度(m)：2.00。
5.2 次梁的驗(yàn)算
次梁選擇 20a號(hào)槽鋼槽口向下，間距0.40m，其截面特性為：
面積 A=28.83cm2；
慣性距 Iy=128.00cm4；
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Wy=24.20cm3；
回轉(zhuǎn)半徑 iy=2.11cm；
截面尺寸：b=73.0mm,h=200.0mm,t=11.0mm。
1.荷載計(jì)算
(1)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2；
??? Q1?= 0.35× 0.40= 0.14kN/m；
(2)最大的材料器具堆放荷載為16.00kN，轉(zhuǎn)化為線荷載：
??? Q2 =?16.00/ 5.50/ 2.00× 0.40= 0.58kN/m；
(3)槽鋼自重荷載 Q3= 0.22kN/m；
經(jīng)計(jì)算得到 靜荷載設(shè)計(jì)值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.14+0.58+0.22) =?1.13kN；
經(jīng)計(jì)算得到 活荷載設(shè)計(jì)值 P = 1.4× 3.00× 0.40× 2.00= 3.36kN。
2.內(nèi)力驗(yàn)算
內(nèi)力按照集中荷載P與均布荷載q作用下的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：
最大彎矩M的計(jì)算公式為：M=(ql^2/8)+(pl/4)
經(jīng)計(jì)算得到，最大彎矩 M = 1.13×2.002/8+3.36×2.00/4=2.25kN.m。
3.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算
次梁應(yīng)力：=M/鉿Wx
其中?鉿 -- 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；
???? 次梁槽鋼的最大應(yīng)力計(jì)算值 ?=2.25103/(1.0524.20)=88.40 N/mm2；
次梁槽鋼的最大應(yīng)力計(jì)算值 ?=88.397 N/mm2 小于次梁槽鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [f]=205.000 N/mm2,
故滿足要求!
4.整體穩(wěn)定性驗(yàn)算
?=M/鯾Wx
其中，鯾 -- 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算：
????? 謆=570tb*235/lh*fy
經(jīng)過(guò)計(jì)算得到?鯾=57011.0073.00235/(2.00200.00235.0)=1.14；
由于 鯾大于0.6，按照下面公式調(diào)整：
????? 謆’=1.07-0.282/鯾
得到 鯾=0.824；
次梁槽鋼的穩(wěn)定性驗(yàn)算 ?=2.25103/(0.82424.200)=112.70 N/mm2；
次梁槽鋼的穩(wěn)定性驗(yàn)算 ?=112.702 N/mm2 小于 次梁槽鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [f]=205.000 N/mm2,滿足要求!
5.3 主梁的驗(yàn)算
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和一般做法，卸料平臺(tái)的內(nèi)鋼繩作為安全儲(chǔ)備不參與內(nèi)力的計(jì)算。
主梁選擇 12.6號(hào)槽鋼槽口水平 ，其截面特性為：
面積 A=15.69 cm2；
慣性距 Iy=391.47 cm4；
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Wx=62.14 cm3；
回轉(zhuǎn)半徑 ix=4.95 cm；
截面尺寸，b=53.00mm,h=126.00mm,t=9.0mm；
1.荷載驗(yàn)算
(1)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值：本例采用欄桿沖壓鋼，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11kN/m；
??? Q1 = 0.11 kN/m；
(2)槽鋼自重荷載 Q2= 0.12 kN/m
靜荷載設(shè)計(jì)值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.12) = 0.28 kN/m；
次梁傳遞的集中荷載取次梁支座力 P = (0.93×3.00+3.36)/2 = 3.07 kN；
2.內(nèi)力驗(yàn)算
卸料平臺(tái)的主梁按照集中荷載P和均布荷載q作用下的連續(xù)梁計(jì)算，由矩陣位移法，得到：
??? R[1] = 19.193 kN；
??? R[2] = 6.048 kN；
最大支座反力為 Rmax=19.193 kN.m；
最大彎矩 Mmax=5.662 kN.m；
