吉隆坡标志塔附着式卸料平台设计与应用

周文凯 周克 许晴 张薇 苏平

标志塔项目高度高、工期紧，为保证核心筒内钢构件的垂直运输， 需要通过卸料平台将构件倒运进入核心筒。卸料平台通常自重大，并作为临时堆放钢构件的场所， 频繁地安装和拆卸，一旦施工人员在某个环节疏忽， 可能会发生平台的倾覆，造成较大的安全事故。本文结合吉隆坡标志塔工程实例对卸料平台的设计以及使用过程中的安全措施进行了论述。

1.工程概况

马来西亚吉隆坡标志塔[PLOT3（C7.7）]地块项目，位于吉隆坡TRX国际金融中心，建成后将作为马来西亚政府和国营企业办公楼，与双子塔交相辉映，成为吉隆坡又一地标性建筑。本工程由塔楼和裙楼组成，占地面积13832.9 m2，建筑面积386553.48m2，其中塔楼地上93层、地下7层，东西两侧裙楼地上4层，南侧裙楼地上5层，总高度438.37m，为超高层综合楼。

本工程塔楼为钢框架-混凝土核心筒结构，外框钢结构从地面以上开始，核心筒内全为钢结构，核心筒电梯井主梁长度为12m，最重约3t，塔楼平面布置图如图1-1-1所示。

图1-1-1 标准层平面布置图

2.卸料平台的构造及设计

2.1 卸料平台的构造

结合塔楼外框的平面布置特点和卸料平台的功能要求，将卸料平台设计成长和宽分别为8m、2.55m。平台面积为8m×2.55m=20.4m2。卸料平台构造如图2-1-1、2-1-2、2-1-3及表2-1-1所示。

图2-1-1 卸料平台竖向布置图

图2-1-2 卸料平台平面布置图

表2-1-1 材料表

图2-1-3 卸料平台端部安装固定节点图

2.2 卸料平台的分析计算

2.2.1 平台永久荷载

3 mm厚花纹钢板荷载为0.24KN/ m2，转化为底座钢梁的线荷载为：0.24×1=0.24KN/ m。

2.2.2 平台可变荷载

考虑平台堆放最大钢构件重量为5t和1KN/ m2辅材荷载，则转化底座钢梁上的线荷载为：（5×10）/（2.55×8）×1+1×1=3.45KN/ m。

2.2.3 建立计算模型

该卸料平台使用结构分析软件MIDAS建立模型进行计算，如图2-2-1所示。

图2-2-1 卸料平台三维计算模型

2.2.4 施加荷载

图2-2-2 永久荷载

图2-2-3 可变荷载

2.2.5 分析结果

图2-2-4 应力云图（组合1.4D+1.6L，最大应力为32Mpa<275Mpa）

图2-2-5 支座反力

通过以上计算分析，可知该卸料平台自身满足功能要求。

2.3 验算外框桁架承载力

由于卸料平台的连接作用在两层桁架上，现对与其相关的四榀桁架承载力进行验算。

2.3.1 桁架永久荷载

130mm厚的压型钢板荷载为：0.105×24=2.52KN/ m2，转化为桁架上的线荷载为：2.52×3.6=9.1KN/ m。

2.3.2 桁架可变荷载

取施工活荷载为1.5 KN/ m2，转化为桁架上的线荷载为：1..5×3.6=5.4KN/ m。

钢丝绳作用在上层两榀桁架上的节点荷载为：31/1.6=19.4KN。（马来西亚采用的荷载组合为1.4D+1.6L，此处将求得的平台支座反力除以荷载组合系数转为标准值作用到桁架节点上）

2.3.3 建立计算模型

该卸料平台使用结构分析软件MIDAS建立模型进行计算，如图2-3-1所示。

图2-3-1 外框桁架三维计算模型

2.3.4 施加荷载

图2-3-2 永久荷载

图2-3-3 可变荷载

2.3.5 分析结果

图2-3-4 应力云图（组合1.4D+1.6L，最大应力为278Mpa<355Mpa）

图2-3-5 支座反力

2.4 验算外框钢梁承载力

由于卸料平台和桁架与外框钢梁连接在一起，现对这两层外框外圈钢梁承载力进行验算。

2.4.1 外框钢梁永久荷载

130mm厚混凝土楼板荷载为：0.13×24=3.12KN/ m2，外挑楼板宽度为550mm，转化为钢梁上的线荷载为：3.12×=1.7KN/ m。

桁架的支座反力作用在钢梁上的节点荷载为：195.9/1.4=139.9KN，169.6/1.4=121.1KN（马来西亚采用的荷载组合为1.4D+1.6L，此处将求得的桁架支座反力除以荷载组合系数转为标准值作用到钢梁节点上）。

平台的支座反力作用在钢梁上的节点荷载为：40.9/1.4=29.2KN。

2.4.2 外框钢梁可变荷载

取施工活荷载为1.5 KN/ m2，转化为桁架上的线荷载为：1..5×0.55=0.8KN/ m。

2.4.3 建立计算模型

该外框钢梁使用结构分析软件MIDAS建立模型进行计算，如图2-4-1所示。

图2-4-1 外框钢梁三维计算模型（UB 457×191×67 kg/m）

2.4.4 施加荷载

图2-4-2 永久荷载

图2-4-3 可变荷载

2.4.5 分析结果

图2-4-4 应力云图（组合1.4D+1.6L，最大应力为335Mpa<355Mpa）

2.5 验算外框悬挑楼板承载力

2.5.1 悬挑板有效计算宽度

根据《荷规》1附录C.0.5中悬挑板有效计算宽度公式：b=bcy+2x=0.23+2×0.5=1.23m； 如 图 2-5-1，（l=0.55m，b1y=0.1m，bcy=0.1+0.13=0.23，x=0.5）

图2-5-1 悬臂板上局部荷载的有效分布宽度

2.5.2 有效计算宽度内混凝土楼板承载力

(1)截面宽度： b=1230mm，高度： h=130mm；

(2)混凝土强度：C50，fc=23.1N/mm2，ft=1.89N/mm2；

钢筋种类：HRB500，fy=435N/mm2；

纵筋合力点至近边距离：as=21mm ；

(3)配筋信息，As=754mm2。

(4)验算最小配筋率，ρ=0.47%≥ρmin=0.2%， 满足最小配筋率要求。

(5)截面有效高度，ho=h-as=130-21=109mm。

(6)相对界限受压区高度，ξb=0.482。

(7)相对受压区高度，ξ=0.106≤ξb=0.482。

(8)计算弯矩设计值

M=（ξ×（1-0.5×ξ）×α1×fc×b×ho×ho）/γo=33.8kNm≥40.9×0.5=20.5kNm

通过验算可知，混凝土楼板满足承载力要求。

3.卸料平台安全注意事项

3.1 该进料平台需联合验收合格后方可允许使用。每次使用前，需告知技术负责人，经技术负责人确认平台上吊耳及杆件连接处所有焊缝可靠，并确认底部钢板、四周挡板不存在可能引起落物伤人的孔洞，方可使用该平台，责任工程师和安全工程师需现场旁站。

3.2 该进料平台最大载重量为5吨，严禁超载。且在卸料平台所在区域下部需拉设警戒线，禁止站人和车辆经过。

3.3 起重吊运该平台前，必须检查吊索钢丝绳、吊链、卸扣，确认其不存在裂纹、气泡等影响安全使用的危险状况，确认吊索具与该平台已经可靠连接，方可将其投入使用。

3.4 起钩点、落钩点及行径路径上要有持证信号工指挥吊运该平台。起重吊运该平台时，应当采取措施确保其平稳，严格防止起重伤害事故、落物伤人事故。

3.5 需要拆除临边安全防护设施的，应当书面向安全官申请并经批准后方可拆除。所有相关作业人员离开被拆除安全防护设施位置时，必须恢复安全防护设施。在临边高处作业的人员，必须系挂安全带。

4.结语

超高层建筑高度高、垂直运输量大，卸料平台使用频繁，安全管理至关重要，然而在实际工程中，一些施工企业在制作卸料平台过程中，没有严格按照相关规定设计、施工， 造成卸料平台强度、稳定性、刚度等不符合使用要求。在多数情况下与外爬架相连， 存在了极大的安全隐患。在使用过程中严禁卸料平台超载的发生， 因此需增加对卸料平台的管控力度，从而保证超高层建筑施工的顺利进行。

[1] GB50009—2012建筑结构荷载规范. 北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2] GB50017—2003 钢结构设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]BS EN 1993-1-1：2005 Eurocode 3：Design of Steel Structures.BRITISH STANDARD