垂直運輸井架的設計和裝拆安全技術措施

1、垂直運輸井架的設計和裝拆安全技術措施、井架設計：井架的截面輪廓尺寸為1.60 X 2.0米。主肢角鋼用175 X；綴條腹桿用160 X61 、荷載計算： 為簡化計算，假定在荷載作用下只考慮頂端一道纜風繩起作用，只有 在風荷載作用下才考慮上下兩道纜風繩同時起作用6 吊籃起重量及自重：kq2=1.20 X 1000=1200kg 井架自重：參考表2-67, q2=0.10t/m , 28米以上部分的總自重為： nq2=(40-28)X 100=1200kg20 米以上部分的總自重為：nq1=20X 100=2000k6g 風荷載：w=w0k2kp af(kg/m2) 式中基本風壓 w0=25kg/

2、m2 6風壓高度變化系數(shù)kz=1.35(風壓沿高度是變化的，現(xiàn)按均布計算，風 壓高度變化系數(shù)取平均值) ；風載體型系數(shù)k,根據(jù)工業(yè)與民用建筑結構荷載規(guī)范表 12, k=kp(1+n) =1.3 (1 + n，擋風系數(shù)© = ac/afac為桿件投影面積；af為輪廓面積）。當風向與井架平行時，井架受風的投影面積（T ac二0.075 x肢桿（長度）X2（肢桿數(shù)量）+0.06橫腹桿長度）+0.06 x 2.45斜腹桿長度）x 29井架為29節(jié)）x 1.1（由節(jié)點引起的面積增值）=15.13m2,井架受風輪廓面積 af=hh=40.6 x 2.0=81.2m2h為 井架高度，h為井架厚度）

3、。所以，3 =。ac/af=15.3/81.2=0.19 h/b=2/1.6=1.25,由表 2-68 查得 n =0.88風振系數(shù) 伏按自振周期t查出，t=0.01h=0.01 x40.6=0.4秒,由表2-71 查得B =1.37所以，當風向與井架平行時，風荷載：w=w0.kz.1.3 （3+n）. 3 .af=25 x 1.35 x 1.31>+0188）x 1.37 x 81.2=1740kg沿井架高度方向的平均風載：q=1740/40.6=43kg/m當風向沿井架對角線方向吹時，井架受風的投影面積(T ac=0.075 x 1.40 x 3+0.06 x 2x sin450+0

4、.06 x 1.6 x sin450+0.06 x2.45 xsin450+0.06 x2.13 xsin450 x29x1.1 =(0.075 x1.40 x3+0.06 x2x0.70+0.06 x1.6 x0.70+0.06 x 2.45 x0.70+0.06 x2.13 x0.70) x29x1.1=21.0m245209井架受風輪廓面積 af=(bx1.4xsin450+hx1.4xs)in =(1.60 x1.4 x0.70+2.0 x1).4xx209.=71002m2所以，3 = ° ac/af=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.2由表 2-68 查得

5、 n =0.86自振周期t=0.406秒，由表2-71查得3 =1.37計算荷載時，根據(jù)工業(yè)與民用建筑結構荷載規(guī)范表12，當風從對角線方向吹來時，對單肢桿件的鋼塔架要乘系數(shù)9 =1.1所以，w，二wO.kz.1.3 3 (1+ n ) 9 . B .af=25 x 1.35 x 1.3 x 0.2+6.86) x 1.1 x 1.37 x 102=2590kg沿井架高度方向的平均風載：q， =2590/40.6=64kg/ma、變幅滑輪組張t1及其產生的垂直和水平分力：前面已算出： t1=1920kg。垂直分力： t1v=t1sin B =1920xsin440=1920x0.695=1340

6、kg.水平分力： t1h=t1cosB=1920xcos440=1920x0.719=1380kg.b、纜風繩自重t2及其產生的垂直和水平分力：t2=n.ql2/8f式中:n-纜風繩根數(shù)，一般為4根；q-纜風繩自重，當直徑為 13-15mm 時， q=0.80kg/m；l-纜風繩長度( l=h/cosr,h-井架高度， r-纜風繩與井架夾角)f-纜風繩垂度，一般控制 f=l/300 左右。所以， t2=n.ql2/8f=4 x0.804x0.6/cos450) 2/8x0.03(40.6/cos450)=740kg垂直分力：t2v=t2cosr二t2cos450=740 x 0.707=520

7、kg水平分力：t2h=0 (對井架來說，4根纜風繩的水平分力相互抵消)。c、起重時纜風繩的張力t3及其產生的垂直和水平分力：起重時只考慮頂端一道纜風繩起作用，在起重時纜風繩的張力：t3二k(q1+q) x 7.80+g1 x 7.80/2/hsin450= 1980 x 7.80+300 x 3.90/40.6 x 0.707 =576kg垂直分力：t3v=t3cosr=576 x cos450=408kg水平分力：t3h=t3sinr=576 x sin450=408kgd、風荷載作用下，纜風繩張力產生的垂直和水平分力：在風荷載作用下， 考慮井架頂部及 20. 60米處上、下兩道纜風繩皆起作

8、 用，故整個井架可近似按兩等跨連續(xù)梁計算。頂端纜風處：水平分力 t4h=0.375q,l=0.375x 64x 20=，480kg垂直分力 t4v=t4h=480kg中間纜風處：水平分力 t5h=1.25q， l=1.25 x64x20=1600kg 垂直分力 t5v=t5h=1600kge、搖臂桿軸力n0及起重滑輪組引出索拉力s1對井架引起的垂直和水 平分力： 水平分力： nh1=(n0-s1)cosa=(3770-2100)cos300=1670x0.866=1450kg垂直分力： nv1=(n0-s1)sina=(3770-2100)sin300=1670 x0.50=835kg nv2

9、=s1=2100kgf、起重滑輪組引出索拉力s1 經導向滑輪后對井架的垂直壓力：g、提升吊籃的引出索拉力s2對井架的壓力: nv3=s2=f0kq2=1.06 x 1.20 x 1000=1280kg2、內力計算 : 軸力：、 o 截面（搖臂桿支座處）井架的軸力 n0=kq2+nq2+t1v+t2v+t3v+t4v+nv1+nv2+nv3 =1200+1200+1340+520+408+480+835+2100+1280=9360kg、d截面（第一道纜風處）井架的軸力nd=kq2+nq1+t1v+t2v+t3v+t4v+t5v+nv1+nv2+nv3 =1200+2000+1340+520+4

10、08+480+1600+835+2100+1280 =11760kg 彎矩 :、風載對井架引起的彎矩：考慮上、下兩道纜風繩同時起作用， 因而近似的按兩跨連續(xù)梁計算 略上、下纜風繩支點處位移不同的影響） 。m01=t4h x 12-1/2q, x 122=480 x 12-1/2 x 64-122=1150kg-mmd1=-0.125 x q, x 202=-0.125 x 64x 202=-3200kg-m、起重荷載引起的水平分力對井架產生的彎矩：此時只考慮頂端的纜風繩起作用m02= (t1h-t3h) x 12+(t1v+t3v+nv1+ nv2) x 2.55/2=(1380-408) x

11、 12+(1340+408+835+2100) x 1.28=11800+6000=17800kg-mnd2= (t1h-t3h )x 20-nh1 x(8t+1v+t3v+nv1+nv2)x 2.55/2=(1380-408) x 20-1450 x 8+(1340+408+835+2100) x 1.28=19440-11600+6000=13840kg-m所以，井架 o 截面的總彎矩： m0=m01+m02=1150+17800=18950kg-m井架 d 截面的總彎矩： md=md1+md2=3200+13840=17040kg-m 截面驗算：井架截面的力學性能：查型鋼特性表得：主肢：

12、L 75X80=11.50cm2,4a0=46cm2,z0=2.15cm2,ix二iy=60cm4, imin=25.30cm4,rmin=1.48cm。綴條： L60x6a0=6.91cm2,ix=23.30cm4,z0=1.70cm2,rx=1.84cm, imin=9.76cm4,rmin=1.19cm。井架的總慣矩：y-y 軸：iy=4iy+a0 (bz1/2-z0)2=460+11.50(160/2-2.15)2=279000cm4x-x 軸： ix=4ix+a0(bz2/2-z0)2=460+11.50(200/2-2.15)2=440000cm4y,-y軸和 x,-x,軸：i,

13、y=i, x=ix x cos2450+iy x sin2450=440000 x 0.7072+277000 x 0.7072=221000+140000=361000cm4井架的總慣矩以iy=279000cm4最小，截面驗算應采用iy進行驗算。井架的整體穩(wěn)定驗算： (計算軸力、彎矩時，風荷載是按井架對角線 方向考慮的，故偏于安全) 。井架的整體穩(wěn)定驗算，按格構式構件偏心受壓計算： 、o 截面： n0=9360kg、 m0=18950kg-m.井架的長細比：入 y=l0/ Viy/4a0=4060/ V279000/46=51.8井架的換算長細比：入 0=V 2y+40.a/a仁 V51.8

14、2+40 x 46/2 x 6.91=53.0相對偏心率：£ =m0/n0.a/w=1895000/9360 x 46/279000/160/2=2.68查鋼結構設計規(guī)范附錄表 21,得穩(wěn)定系數(shù)3 pg=0.257所以，（T 0二n0/ 3 pga=9360/0.257 x 46=792kg/cm偏于安全，不再驗算、主肢角鋼的穩(wěn)定驗算： o 截面的主肢角鋼驗算： n0=9360kg、 m0=18950kg-m.主肢角鋼的軸力： n=n0/4+m0/255=9360/4+1895000/255=2340+7420=9760kg已知主肢角鋼的計算長度IO=1.4Om。L75X的rmin=

15、1.48cm。入=IO/rmi n=140/1.48=94由鋼結構設計規(guī)范附錄四附表16查得穩(wěn)定系數(shù)3 =0.644所以，（T 二n/ 3 a0=9360/0.644 x 11.50=1270kg/cm2<門 、 d 截面的主肢角鋼驗算：nd=11760kg、 md=17040kg-m。主肢角鋼的軸力： n=nd/4+nd/255=11760/4+1704000/255 =2940+6680=9620kg。3 =0.644所以，（T 二n/ 3 a0=9620/0.644 x 11.50=1300kg/cm2< 門 、綴條驗算：o 截面的剪力：按鋼結構設計規(guī)范第 43 條： q=2

16、0a=20x 60=920kg按內力分析：考慮兩道纜風繩均起作用，所以，q=t3h+q, x 12+nhl-tlh=408+64x 12+1450-1380 =1246kg取計算剪力為 q=1246kg。綴條的內力：n二q/2cosa=1246/2 x 200/245=763kg綴條的計算長度 l0=245cm，rmin=1.19。所以，計算長度 入=IO/rmi n=245/1.19=206查得穩(wěn)定系數(shù)3 =0.170所以，（T 二n/ 3 a=763/0.170 x 6.91=645kg/cm2滿足要。3、結論： 通過上述截面驗算知道，本工程選用的廈門市德毅機械有限公司制造的型號為ssd6

17、0的井架提升機，在上述荷載作用下是安全的。、井架安裝和拆除安全技術措施：1 、井架搭設高度和起重量必須按設計規(guī)定要求，嚴禁超負荷使用。2、 井架的底座必須安置在堅硬地基上，埋深不得少于 1m;井架基礎 土層承載力，應不小于8kpa,并澆筑c20混凝土，厚度300mm、基礎 表面平整偏差不大于 10mm。3、高度為 10-15m 的井架應設纜風一組（ 4-8 根）;每增高 10m 加設一 組。纜風繩上端要用吊耳和卸甲連接， 并用 3 只以上鋼絲繩夾頭緊固。4、井架采用附墻者應用剛性支撐與建筑物牢固連接，連接點必須經過 計算，井架附墻桿不得附著在腳手架上，附墻桿材質應與井架的材質 相同。5、井架搭

18、至 10m 高度必須設臨時纜風， 待固定纜風或附墻支撐設置后， 方可拆除。纜風繩與地面夾角應為 45-60度，與地錨或樁頭必須牢固連 接。地錨、樁頭要安全可靠，樁頭后須有拖樁。如使用木樁，木樁直 徑不得小于15cm,埋深不少于1.5m。禁止將纜風繩栓在樹木、電桿上。6、高度在 30m 以上的井架，其纜風繩上的花蘭螺絲，必須加以保險。 穿越馬路時，要采取可靠的安全措施。7、纜風繩不準在高壓線上方通過，與高壓架空線必須保持規(guī)定的安全 距離。8、井架的立柱應垂直穩(wěn)定，其垂直偏差應不超過高度的千分之一，接 頭應相互錯開，同一平面上的接頭不應超過 2 個。井架導向滑輪與卷 揚機繩筒的距離，帶槽卷筒應大于卷筒長度的 1 5倍，無槽光筒應大于 卷筒長度的 20 倍。9、井架運輸通道寬度不小于 1m，擱置點必須牢靠，通道兩邊必須裝 設防護欄桿，并裝有安全門或安全柵欄。10、井架吊籃必須裝有防墜裝置和定型化的?？垦b置，沖頂限位器和 安全門；吊籃提升應使用雙根鋼絲繩； 吊籃兩側裝有安全擋板或網(wǎng)片， 高度不得低于1m,防止手推車等物件滑落；吊籃的焊接必須符合規(guī)范。11、井架底層周圍及通道口， 必須裝設隔離防護柵， 井架高度超過 30m， 須搭設雙層安全棚；如無法設置隔離棚,則井架四周必須掛安全網(wǎng), 安全網(wǎng)應三面包滿。12、井架必須裝設可靠的避雷和接地裝置；卷