手架FORMWORK & SCAFFOLD
高大挑檐C形水平滑移平台的设计与施工
程勇俊1楼1陈军进2章旭江1王建宏1
1.浙江省东阳第三建筑工程有限公司浙江东阳322100;
2.广厦建设集团有限责任公司浙江杭州310005
摘要:设计了一种用于高大挑檐施工的C形水平滑移平台,该滑移平台由滑移轨道、平台、限位装置、步进电机组成。设计中针对不同工况条件下滑移平台抗倾覆理论计算、试验检测和有限元模拟,对滑移平台进行了安全性、可靠性分 析,验证了该平台应用的可行性。C形水平滑移平台适用于各类外形规则、顶部结构平缓的屋面挑檐次要结构件安装及 装饰装修施工,尤其适用于高度高、跨度大的挑檐施工。
关键词:高大挑檐;C形;滑移平台;抗倾覆
中图分类号:TU731 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2021)04-0612-02 DOI:10.14144/jki.jzsg.2021.04.024 Design and Construction of C-shaped Horizontal Sliding Platform
with High and Large Overhanging Eaves
C H EN G Yongjun1L O U Q un' CH ENJunjin2ZH AN G Xujiang1W ANG Jianhong1
1. Zhejiang Dongyang Third Construction Engineering Co., Ltd., Dongyang, Zhejiang 322100, China;
2. Guangsha Construction Group Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang 310005, China
Abstract: A C-shaped horizontal sliding platform is designed for the construction of tall and large overhanging eaves, which is composed of sliding track, platform, caging device and stepping motor. The anti-overturning theoretical calculation, test detection and finite element simulation of the sliding platform under different working conditions are carried out, and the safety and reliability analysis are analyzed to verify the feasibility of the application of the platform. The C-shaped horizontal sliding platform is suitable for the installation and decoration of secondary structural components of roof overhanging eaves with regular shape and flat top structure, especially for the construction of overhanging eaves with high height and large span.
Keywords: high and large overhanging eaves; C-shaped; sliding platform; anti-overturning
为便于房屋挑檐的施工作业,需要搭设作业平台,目前通常的做法是采用落地式或悬挑式操作平台,但是这2种 操作平台的搭设与拆除比较烦琐、周期长、成本高、工作 量大、安全风险高。C形滑移平台是
一种新型高空挑檐施 工作业平台,适用于各类外形规则、顶部结构平缓的屋面 挑檐次要结构件安装及装饰装修施工,尤其适用于离地高 度较高的大挑檐施工。与落地式、悬挑式作业平台相比,滑移平台无需搭设外架,具有构造简洁、安拆便捷、施工 周期短、经济效益显著等优a[mi。
1技术方案设计
l.i基本构造
C形滑移平台系统主要由滑移轨道、平台、限位装置
作舍简介:程勇俊( 1982—),男,硕士,高级工程师。
邋佶地址:浙江省系阳市振兴路1号系阳三建
(322100)。
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收犒 a 期:2020-10-19和步进电机组成(图1)。其中,平台由上部滑移架、竖 向传力桁架及下部操作平台组成。上部滑移架由型钢主次 梁、外轨道轮组成,搁置于挑檐顶部滑移轨道上;竖向传 力桁架将下
部操作平台荷载直接传至上部滑移架主梁,作 业人员在下部操作平台上完成挑檐的施工。C形滑移平台 借助挑檐结构自身承载能力,将挑檐下部施工荷载传至挑 檐顶部滑移轨道。
外轨道轮置于挑檐最外侧的滑移轨道上,平台重心位
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Building Construction
程勇俊、楼、陈军进、章旭江、王建宏:高大挑檐c形水平滑移平台的设计与施工
于外轨道轮内侧,轨道两端设置限位装置,防止平台滑出 挑檐。平台移动至指定作业位置后,C端用防倾覆装置与 主体结构连接固定,保障平台安全使用;D端用缆风绳与 主体结构拉结,防止平台晃动,确保平台安全可靠。
1.2技术方案
操作平台由型钢按照设计规格尺寸焊接而成,并 与竖向传力桁架焊接成整体。操作平台纵向宽度一般取 2 000〜3 000 m m,具体尺寸按照工程实际需要确定。为便 于人员操作,平台按照阶梯形设置,阶梯踏面与挑檐底部 留有适当的作业高度。
平台上部滑移架主梁和操作平台与左右两侧竖向传力 桁架焊接连接,通过竖向桁架传递操作平台的荷载。竖向 传力桁架由型钢焊接而成,型钢型号及桁架宽度依据挑檐 跨度及操作平台设计使用荷载确定。桁架高度H由挑檐高 度A,、操作平台作业高度/^及滑移轨道和轨道轮高度/>3共同 确定,//=/!,+圮+/13»
平台上部滑移架主梁宜选用工字钢,其具体规格型号 由A点的弯矩及挠度计算确定。次梁采用工字钢或
槽钢,与2根主梁焊接连接,保证滑移架体的刚度及整体稳定性。junjin
根据滑移平台工作的实际情况,规定“当有六级及以 上强风、浓雾、雨或雪天气时禁止平台滑移作业,平台处 于锁定状态”。
平台抗倾覆安全计算按以下3种工况条件进行分析:平 台滑移时(无施工荷载,抗倾覆装置未起作用);平台有 施工荷载时(抗倾覆装置己起作用);平台无施工荷载时 (抗倾覆装置己起作用)。
2 实例验证
2.1计算论证
以过轨道B点的力矩计算分界线为界(图2),分别 计算两侧由平台自重、施工荷载、风荷载产生的相对于B 点的力矩,倾覆力矩为顺时针方向的力矩之和,抗倾覆 力矩M2为逆时针方向的力矩之和(抗倾覆力矩计算中不考 虑风荷载、施工荷载的影响)。倾覆力矩计算时,固定荷 载、活荷载分项系数分别取1.3、1.5;抗倾覆力矩计算时,固定荷载、活荷载分项系数分别取1.0、0。验证抗倾覆安 全系数
本文选用浙江省东阳市横店便民服务中心项目所采 用的C形水平滑移平台作为验证对象(图3)。该项目屋 面挑檐采用钢结构,离地高度为43.3 m,结构平面尺寸为 110.80 m X32.66 m,夕卜挑跨度为5.36 m;滑移架主梁采用 22a#工字钢,其余杆件均为60 m m X80 m m X5 m m矩形管。平台上铺设厚18 m
m胶合板。计算模型如图4所示。
计算可得:操作平台龙骨最大正应力为70 N/m m2< 205 N/m m2,抗弯强度满足要求,计算最大挠度7.88 m m<
力矩计算分界线
图2抗倾覆验算示意
图3移动平台应用
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12 m m,符合要求;操作平台下部三角形桁架验算最大正 应力39N/m m:<205N/m m:,符合要求;竖向传力桁架C U 杆最大正应力66 N/r n m2<205N/m m2,£F杆最大正应力 S Q.Q N/m n V^Z O S N/m m'均符合要求。滑移架主梁最大正 应力为113N/m m2<205N/m m2,抗弯强度符合要求,计算 最大位移8.1 m m<10m m,刚度符合要求;当施工荷载位 于最高台阶处时,抗倾覆最不利,施工荷载在H点产生倾 覆力矩(若施工荷载位于另外2个台阶,则其作用属于抗倾 覆力矩),故以此工况进行倾覆验算。由计算得倾覆力矩 为4.5k N-m,抗倾覆力矩为5.86k N-m,抗倾覆力矩与倾覆 力矩之比为1.30,抗倾覆验算满足要求。
2.2检测论证
为进一步验证C形滑移平台在高大挑檐施工作业的安
(下转第619页)
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建筑施工•第43卷•第4期
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王超、金自清、王宇:基于轻骨料混凝土的P C 外墙板解决方案
能的前提下,可减少水泥用量,增加粉煤灰用量。由于陶 粒价格随密度等级的提高而提高,故在不影响混凝土性能 的前提下,用700级陶粒替换900级陶粒。经计算,在原材 料及配合比优化后,每立方米陶粒混凝土可节省约100元。
轻骨料混凝土在装配式建筑构件中的成功应用,不仅 能使建筑构件减重,发挥其轻质、保温、高强、隔声、耐 火、抗裂和防渗等特点,同时增加了装配式建筑构件使用 的可持续性,延长了建筑物的使用寿命。这样一种高品质 的轻骨料混凝土及其构件的成功研发应用,开拓了轻骨料 混凝土在装配式建筑构件中的推广应用前景,将使装配式 建筑结构采用轻量化设计成为一种可行的方式,其边际效 应是显而易见的。
■-
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(上接第613页)全性和可靠性,了解水平位移、竖向位移、滑动轮压的应 力应变值,对横店便民服务中心项目所用C 形滑移平台进 行检测论证,并与A N S Y S 有限元软件模拟计算数据进行对 比分析。
1)
工况1:自重下,分级加载,3X 55 k g 及6X 55 k g 分 别作用于操作平台最高台阶时(外端分布)测试内、外轨 道轮压。此时,竖向荷载布置对结构抗倾覆最不利。
2)
工况2:自重下,分级加载,3X 55 k g 及6X 55 k g 分
别作用于操作平台最低台阶时(内端分布)测试内、外轨 道轮压以及操作平台最低台阶最内端的竖向及水平位移。 此时,竖向荷载布置对结构抗倾覆最有利,但对下部操作 平台产生的弯矩最大。
通过对测试数据进行分析,可以得出以下结论:试验 工况条件下,内、外轮压变化趋势与理论计算变化趋势相 同,测得的位移与理论计算值、位移的变化趋势与理论计 算相符。
试验测试结果与理论模拟一致,说明理论模拟计算 可以预测水平滑移平台的实际工作性能。位移测试结果显 示,水平和竖向变形都小于理论计算值,说明平台结构具 有良好的刚度,在试验荷载下,平台结构满足强度和刚度 的要求。
(6): 14-16.
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2.3应用论证
详细的研究表明,C 形水平滑移平台施工技术在高大 挑檐施工中具有较好的可行性,在应用的工程中均取得了 良好的技术和经济效果。目前C 形滑移平台已经在多个工 程中成功应用。在工程实践中,C 形滑移平台均表现出良
好的可操作性、稳定性、安全性,符合相关规范规定。
3 结语
通过对C 形水平滑移平台进行安全性计算、试验检测 论证以及有限元分析,证明该新型作业平台的设计具有可 行性。通过实际工程应用,其在施工过程中具有较大的安 全储备,材料可回收利用,环保效益、经济效益显著,值 得被推广应用。
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建筑施工•第43卷•第4期619
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