垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施實(shí)用版

YF-ED-J7472可按資料類型定義編號(hào)垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施實(shí)用版垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施實(shí)用版InOrderToEnsureTheEffectiveAndSafeOperationOfTheDepartmentWorkOrProduction,RelevantPersonnelShallFollowTheProceduresInHandlingBusinessOrOperatingEquipment.（示范文稿）二零XX年XX月XX日文件名垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施實(shí)用版日期20XX年XX月版次1/1編制人XXXXXX審核XXXXXX批準(zhǔn)XXXXXX垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施實(shí)用版提示：該解決方案文檔適合使用于從目的、要求、方式、方法、進(jìn)度等都部署具體、周密，并有很強(qiáng)可操作性的計(jì)劃，在進(jìn)行中緊扣進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)最大程度完成與接近最初目標(biāo)。下載后可以對(duì)文件進(jìn)行定制修改，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整使用。⑴、井架設(shè)計(jì)：

井架的截面輪廓尺寸為1.60×2.00米。主肢角鋼用L75×8；綴條腹桿用L60×6。

1、荷載計(jì)算：

為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定在荷載作用下只考慮頂端一道纜風(fēng)繩起作用，只有在風(fēng)荷載作用下才考慮上下兩道纜風(fēng)繩同時(shí)起作用。

①吊籃起重量及自重：

KQ2=1.20×1000=1200kg

②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）×100=1200kg

20米以上部分的總自重為：

Nq1=20×100=2000kg。

③風(fēng)荷載：

W=W0K2KβAF（kg/m2）式中

基本風(fēng)壓W0=25kg/m2。

風(fēng)壓高度變化系數(shù)KZ=1.35（風(fēng)壓沿高度是變化的，現(xiàn)按均布計(jì)算，風(fēng)壓高度變化系數(shù)取平均值）；

風(fēng)載體型系數(shù)K，根據(jù)《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表12，K=Kp（1+n）=1.3（1+η），擋風(fēng)系數(shù)φ=ΣAc/AF（Ac為桿件投影面積；AF為輪廓面積）。當(dāng)風(fēng)向與井架平行時(shí)，井架受風(fēng)的投影面積ΣAc=[0.075×1.40(肢桿長度)×2（肢桿數(shù)量）+0.06×2（橫腹桿長度）+0.06×2.45（斜腹桿長度）]×29（井架為29節(jié)）×1.1（由節(jié)點(diǎn)引起的面積增值）=15.13m2，井架受風(fēng)輪廓面積AF=Hh=40.6×2.0=81.2m2（H為井架高度，h為井架厚度）。所以，ω=ΣAc/AF=15.3/81.2=0.19，h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得η=0.88。

風(fēng)振系數(shù)β，按自振周期T查出，T=0.01H=0.01×40.6=0.406秒，由表2-71查得β=1.37。

所以，當(dāng)風(fēng)向與井架平行時(shí)，風(fēng)荷載：

W=W0.KZ.1.3ω（1+η）.β.AF=25×1.35×1.3×0.19×（1+0.88）×1.37×81.2=1740kg

沿井架高度方向的平均風(fēng)載：

q=1740/40.6=43kg/m

當(dāng)風(fēng)向沿井架對(duì)角線方向吹時(shí)，井架受風(fēng)的投影面積:

ΣAc=[0.075×1.40×3+0.06×2×sin450+0.06×1.6×sin450+

0.06×2.45×sin450+0.06×2.13×sin450]×29×1.1

=(0.075×1.40×3+0.06×2×0.70+0.06×1.6×0.70+0.06×

2.45×0.70+0.06×2.13×0.70)×29×1.1=21.0m2

井架受風(fēng)輪廓面積AF=（b×1.4×sin450+h×1.4×sin450）×29

=（1.60×1.4×0.70+2.0×1.4×0.70）×29=102m2

所以，ω=ΣAc/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得η=0.86。自振周期T=0.406秒，由表2-71查得β=1.37。

計(jì)算荷載時(shí)，根據(jù)《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表12，當(dāng)風(fēng)從對(duì)角線方向吹來時(shí)，對(duì)單肢桿件的鋼塔架要乘系數(shù)ψ=1.1。

所以，W，=W0.Kz.1.3ω(1+η)ψ.β.AF

=25×1.35×1.3×0.206（1+0.86）×1.1×1.37×102

=2590kg

沿井架高度方向的平均風(fēng)載：

q，=2590/40.6=64kg/m

A、變幅滑輪組張T1及其產(chǎn)生的垂直和水平分力：

前面已算出：T1=1920kg。

垂直分力：T1v=T1sinβ=1920×sin440=1920×0.695=1340kg.

水平分力：T1H=T1cosβ=1920×cos440=1920×0.719=1380kg.

B、纜風(fēng)繩自重T2及其產(chǎn)生的垂直和水平分力：

T2=n.qL2/8f

式中:n---纜風(fēng)繩根數(shù)，一般為4根；

q---纜風(fēng)繩自重，當(dāng)直徑為13-15mm時(shí)，q=0.80kg/m；

L---纜風(fēng)繩長度（L=H/cosr,H---井架高度，r---纜風(fēng)繩與井架夾角）

f---纜風(fēng)繩垂度，一般控制f=L/300左右。

所以，T2=n.qL2/8f=4×0.80×（40.6/cos450）2/8×0.03(40.6/cos450)=740kg

垂直分力:T2v=T2cosr=T2cos450=740×0.707=520kg。

水平分力：T2H=0（對(duì)井架來說，4根纜風(fēng)繩的水平分力相互抵消）。

C、起重時(shí)纜風(fēng)繩的張力T3及其產(chǎn)生的垂直和水平分力:

起重時(shí)只考慮頂端一道纜風(fēng)繩起作用，在起重時(shí)纜風(fēng)繩的張力：

T3=K(Q1+q)×7.80+G1×7.80/2/Hsin450

=1980×7.80+300×3.90/40.6×0.707

=576kg

垂直分力：T3v=T3cosr=576×COS450=408kg。

水平分力：T3H=T3sinr=576×sin450=408kg。

D、風(fēng)荷載作用下，纜風(fēng)繩張力產(chǎn)生的垂直和水平分力：

在風(fēng)荷載作用下，考慮井架頂部及20.60米處上、下兩道纜風(fēng)繩皆起作用，故整個(gè)井架可近似按兩等跨連續(xù)梁計(jì)算。

頂端纜風(fēng)處：水平分力T4H=0.375q,L=0.375×64×20=480kg，

垂直分力T4v=T4H=480kg

中間纜風(fēng)處：水平分力T5H=1.25q，L=1.25×64×20=1600kg

垂直分力T5v=T5H=1600kg

E、搖臂桿軸力N0及起重滑輪組引出索拉力S1對(duì)井架引起的垂直和水平分力：

水平分力：NH1=（N0-S1）cosa=(3770-2100)cos300=1670×0.866=1450kg

垂直分力：Nv1=（N0-S1）sina=(3770-2100)sin300=1670×0.50=835kg

F、起重滑輪組引出索拉力S1經(jīng)導(dǎo)向滑輪后對(duì)井架的垂直壓力：

Nv2=S1=2100kg

G、提升吊籃的引出索拉力S2對(duì)井架的壓力：

Nv3=S2=f0KQ2=1.06×1.20×1000=1280kg

2、內(nèi)力計(jì)算:

①軸力：

㈠、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

㈡、D截面（第一道纜風(fēng)處）井架的軸力

ND=KQ2+Nq1+T1v+T2v+T3v+T4v+T5v+Nv1+Nv2+Nv3

=1200+2000+1340+520+408+480+1600+835+2100+1280

=11760kg

②彎矩:

㈠、風(fēng)載對(duì)井架引起的彎矩:

考慮上、下兩道纜風(fēng)繩同時(shí)起作用，因而近似的按兩跨連續(xù)梁計(jì)算（忽略上、下纜風(fēng)繩支點(diǎn)處位移不同的影響）。

M01=T4H×12-1/2q,×122

=480×12-1/2×64-122

=1150kg-m

MD1=-0.125×q,×202

=-0.125×64×202

=-3200kg-m㈡、起重荷載引起的水平分力對(duì)井架產(chǎn)生的彎矩:

此時(shí)只考慮頂端的纜風(fēng)繩起作用。

M02=（T1H-T3H）×12+（T1v+T3v+Nv1+NV2）×2.55/2

=(1380-408)×12+(1340+408+835+2100)×1.28

=11800+6000

=17800kg-m

ND2=（T1H-T3H）×20-NH1×8+（T1v+T3V+Nv1+Nv2）×2.55/2

=(1380-408)×20-1450×8+(1340+408+835+2100)×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

③

截面驗(yàn)算：

㈠井架截面的力學(xué)性能：

查型鋼特性表得：

主肢：∟75×8A0=11.50cm2,4A0=46cm2,Z0=2.15cm2,Ix=Iy=60cm4,

Imin=25.30cm4,rmin=1.48cm。

綴條：∟60×6A0=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=4[Iy+A0（Bz1/2-Z0）2]

=4[60+11.50(160/2-2.15)2]

=279000cm4

X-X軸：Ix=4[Ix+A0（Bz2/2-Z0）2]

=4[60+11.50(200/2-2.15)2]

=440000cm4

y,-y,軸和x,-x,軸：

I，y=I，x=Ix×cos2450+Iy×sin2450

=440000×0.7072+277000×0.7072

=221000+140000

=361000cm4

井架的總慣矩以Iy=279000cm4最小，截面驗(yàn)算應(yīng)采用Iy進(jìn)行驗(yàn)算。

㈡井架的整體穩(wěn)定驗(yàn)算：（計(jì)算軸力、彎矩時(shí)，風(fēng)荷載是按井架對(duì)角線方向考慮的，故偏于安全）。

井架的整體穩(wěn)定驗(yàn)算，按格構(gòu)式構(gòu)件偏心受壓計(jì)算：

①、O截面：N0=9360kg、M0=18950kg-m.

井架的長細(xì)比：λy=L0/√Iy/4A0=4060/√279000/46=51.8

井架的換算長細(xì)比：λ0=√λ2y+40.A/A1=√51.82+40×46/2×6.91

=53.0

相對(duì)偏心率：ε=M0/N0.A/W=1895000/9360×46/279000/160/2=2.68

查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄表21，得穩(wěn)定系數(shù)ωpg=0.257

所以，σ0=N0/ωpgA=9360/0.257×46=792kg/cm2<[σ]=1700kg/cm2

②、D截面：ND=11760kg,MD=17040kg-m.

λ0=53.0

ε=MD/ND.A/W=1704000/11760×46/279000/160/2=1.89

查得：ωpg=0.321

所以，σD=ND/ωpgA=11760/0.321×46=796kg/cm2Iy,偏于安全，不再驗(yàn)算。

㈢、主肢角鋼的穩(wěn)定驗(yàn)算：

①．

O截面的主肢角鋼驗(yàn)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(jì)算長度L0=1.40m。∟75×8的rmin=1.48cm。

λ=L0/rmin=140/1.48=94。

由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄四附表16查得穩(wěn)定系數(shù)ω=0.644。

所以，σ=N/ωA0=9360/0.644×11.50=1270kg/cm2<[σ]

②、D截面的主肢角鋼驗(yàn)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。

ω=0.644所以，σ=N/ωA0=9620/0.644×11.50=1300kg/cm2<[σ]

③、綴條驗(yàn)算：

O截面的剪力：按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第43條：Q=20A=20×60=920kg。

按內(nèi)力分析：考慮兩道纜風(fēng)繩均起作用，所以，

Q=T3H+q,×12+NH1-T1H

=408+64×12+1450-1380

=1246kg

取計(jì)算剪力為Q=1246kg。

綴條的內(nèi)力：N=Q/2cosa=1246/2×200/245=763kg

綴條的計(jì)算長度L0=245cm，rmin=1.19。

所以，計(jì)算長度λ=L0/rmin=245/1.19=206

查得穩(wěn)定系數(shù)ω=0.170，所以，

σ=N/ωA=763/0.170×6.91=645kg/cm2<[σ]，滿足要求。

3、結(jié)論：

通過上述截面驗(yàn)算知道，本工程選用的廈門市德毅機(jī)械有限公司制造的型號(hào)為SSD60的井架提升機(jī)，在上述荷載作用下是安全的。

⑵、井架安裝和拆除安全技術(shù)措施：

1、井架搭設(shè)高度和起重量必須按設(shè)計(jì)規(guī)定要求，嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。

2、井架的底座必須安置在堅(jiān)硬地基上，埋深不得少于1m；井架基礎(chǔ)土層承載力，應(yīng)不小于8KPa，并澆筑C20混凝土，厚度300mm、基礎(chǔ)表面平整偏差不大于10mm。

3、高度為10-15m的井架應(yīng)設(shè)纜風(fēng)一組（4-8根）；每增高10m加設(shè)一組。纜風(fēng)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(yīng)用剛性支撐與建筑物牢固連接，連接點(diǎn)必須經(jīng)過計(jì)算，井架附墻桿不得附著在腳手架上，附墻桿材質(zhì)應(yīng)與井架的材質(zhì)相同。

5、井架搭至10m高度必須設(shè)臨時(shí)纜風(fēng)，待固定纜風(fēng)或附墻支撐設(shè)置后，方可拆除。纜風(fēng)繩與地面夾角應(yīng)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(fēng)繩栓在樹木、電桿上。

6、高度在30m以上的井架，其纜風(fēng)繩上的花蘭螺絲，必須加以保險(xiǎn)。穿越馬路時(shí)，要采取可靠的安全措施。

7、纜