浅谈卸料平台的搭设与计算

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

在框架及框剪等结构工程施工过程中，常常使用卸料平台，一方面作为周转材料的中转站，另一方面作为砌体、粉刷等材料的转运工作面。本人所在地区的工程项目在施工中大多使用扣件式钢管脚手架搭设悬挑式卸料平台，且形式多样，此种悬挑式平台搭拆方便，但个别项目由于搭设时未经严格计算，操作人员转料时超载等原因而发生卸料平台垮塌事故 。我单位在工程施工中所搭设的卸料平台通过严格的设计,按图搭设，并经多年的实践检验未发生任何安全事故。下面介绍扣件式钢管脚手架搭设悬挑式卸料平台的搭设方法及计算。

一、搭设方法

卸料平台平面大小取决于悬挑钢管的长度、建筑物的柱距以及转运材料的长度。钢管的长度一般为6.0m，考虑挑杆在楼面上支承及斜撑杆的支承，悬挑长度应小于4.5m；建筑物层高一般为3.0m，柱模板及支模架立杆的长度不会大于3.0m,如果材料较长可在平台呈对角放置。所以我单位所搭设的卸料平台平面尺寸一般为3.0×4.5m（或根据现场而定），平台采用斜撑杆及斜拉钢丝绳组成，钢丝绳固定在框架梁上，斜撑杆支立在已浇好的砼楼面梁上(每根水平挑杆设二根撑杆），平台水平挑杆固定在砼楼面上穿过预埋的ф12钢筋卡环并用扣件卡牢。卸料平台独立设置，严禁与外脚手架连接。见卸料平台平面及侧面示意图。

二、材料要求

Φ48×3.5钢管应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A钢的规定，扣件应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）现行国家标准，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时不发生破坏，竹手板采用楠竹制作的竹串片。

三、荷载计算

①恒载计算

荷载标准值：

竹串片脚手板              0.35KN/m2

栏杆、竹串片档脚板              0.14KN/m

Φ48×3.5钢管           0.0384KN/m

扣件取平均重                 0.015KN/个

密目式安全网              0.003KN/m2

各构件自重为：

脚手板自重：0.35×3×4.5=4.725KN

栏杆、竹串片挡脚板自重：0.14×（4.5×2+3.0）=1.68KN

钢管自重：（4.5×4+6×3）×0.0384=1.382KN

扣件自重：24×0.015=0.36KN

密目式安全网自重为：0.003×1.2（4.5×2+3）=0.043KN

卸料平台自重为：4.725+1.68+1.382+0.36+0.043=8.2KN

假定卸料平台限载500kg，即5KN，恒荷载为8.2+5=13.2KN，化为均布荷载q=13.2÷（3×4.5）=0.98KN/m2

②施工活荷载：                 3.0KN/m2

③荷载效应组合设计值=1.2×0.98+1.4×3≈5.4KN/m2

取卸料平台1/3宽度作计算单元，（因为四根挑杆将平台划分为三个单元）面荷载化为线荷载q=5.4KN/m

四、卸料平台受力分析及计算

计算简图如下：

水平挑杆内力近似地按三跨连续梁计算

跨内最大弯距Mmax=kqL2，其中K取最大值查表为0.08，Mmax=0.08×5.4×1.52=0.972KN/m

①所受最大弯距的水平挑杆抗弯强度验算

δ=Mmax／Wn=0.972×106／5080=191.3N/mm2＜205N/mm2

 符合要求

②求支座B、C、D各点最大剪力，中间支座B、C取最大剪力系数

B支座：QB=KBqL=0.6×5.4×1.5=4.86KN

C支座：QC=QB=4.86KN

D支座：QD=KDqL=0.4×5.4×1.5=3.24KN

③斜撑杆CE的稳定性验算

计算简图如下：

按节点平衡原则      NCE=QC／sinα=4.86×4.243／3=6.87KN

L0=μL=1.27L=1.27×4.243=5.389≈5.4m

∵λ =L0／i=（5.4×103）÷（1.58×10）=341.8＞250

∴ ф=7320／λ=7320／341.82=0.063

N／фA=（6.87×103）÷（0.063×4.89×102）=221.6＞f=205N／mm2

不能满足要求

所以在CE杆中部必须加一腰杆如卸料平台侧立面图所示。

L 0′=L0／2=2.7m         λ=L 0′／i=2.7×103／1.58×10＝170.9

查表得    ф =0.243

N／фA=（6.87×103）÷（0.243×4.89×102）=57.8＜f=205N／mm2

满足要求

同理：在BE杆中部加一腰杆加强其稳定性要求。

④选取斜拉钢丝绳规格

计算简图所示：

NDF=QD／sinr=（3.24×5.64）÷3=6.09KN

以钢丝绳的拉力按下式验算钢丝绳的安全系数K

K=F／T≤［K］=10       其中T=NDF=6.09KN

［K］=10为法定安全系数

钢丝绳破断拉力F≤［K］×T=10×6.09=60.9KN

选取6×19ф12的钢丝绳满足要求。

为安全起见在支撑点C处加一道同样规格的钢丝绳，增加卸料平台的安全性。

⑤由于斜撑杆BE、CE及钢丝绳DF的作用，使水平挑杆AD可能产生滑动，其水平方向的力如图所示：

B点：NB=QB×ctgβ=4.86×1.5／3=2.43KN（→）

C点：Nc=Qc×ctgα=4.86×3／3=4.86KN（→）

D点：ND=QD×ctgr=3.24×4.5／3=4.86KN(←)

水平方向合力之和为2.43KN（→）

一个直角或旋转扣件抗滑移承载力为8.0KN，所以在预埋卡环处紧挨左侧设一个扣件即可。

⑥卡环设计计算

A支座剪力QA=KAql=0.4×5.4×1.5=3.24KN

卡环抗拔力必须满足条件F≥3.24KN

δ≥F／n×AS                其中F=3.24KN

n=1 （一个卡环）             AS为一个卡环的钢筋面积

卡环选用光园Ι级钢，其拉应力δ=235N/mm2

 AS≥3.24×103／235=13.78mm2

选取ф6圆钢制作卡环，其面积为28.2mm2＞13.78mm2  满足要求

在卸料平台设计的位置事先进行预埋，埋入深度不少于30d，实际预埋时使12光园钢筋作卡环，并与梁或板主筋钩牢，如图所示：

⑦B、C支座处扣件抗滑移计算

∵NCE=6.87KN＜8KN      ∴C支座处一个扣件可满足要求

同理：B支座处同样一个扣件可满足要求

⑧计算垂直水平挑杆杆件的抗弯强度，用同样的方法可满足要求。

计算依据

1、JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

2、JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》

3、《结构静力计算手册》

[作者简介]   陈培润，男，湖南中天建设有限公司总工程师，高级工程师，株洲市红旗南路30号，邮编：412000

电话（0733）13007333669