井架利鑫.docx
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井架利鑫.docx
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井架利鑫
一、工程概况
珠海利鑫机械制造厂房一期工程工程位于珠海市平沙区,建筑总面积40288.00平方米,分1#~4#厂房、宿舍楼、厂房及办公楼、门卫一、门卫二、门卫三共九幢单位工程,总工期300天。
建筑层数1~6层,建筑最高度29.6米。
其中,厂房及办公楼及一号厂房安装二台物料提升机、宿舍楼安装物料提升机一台。
二、基础
地耐力校核
井架基础为长2.5m、宽2.5m、高0.3m的钢筋砼,标号为C25。
1、井架自重及荷载
(1)静荷载
井架底梁18#槽钢1.8m×5×23Kg/m=207Kg
大立杆∠100×100×101.5m×20×4×15.12Kg/m=1814.4Kg
小立杆∠75×75×71.5m×23×4×7.98Kg/m=1101.2Kg
横杆∠50×50×51.67m×43×4×3.77Kg/m=1083Kg
交叉撑杆∠50×50×52.033m×43×8×3.77Kg/m=2636.6Kg
导轨∠63×6角钢1.5m×86×5.7Kg/m=735.3Kg
滑轮2只18.2Kg
承重梁16a#槽钢1.9m×2×19.75Kg/m=75Kg
吊重梁16a#槽钢2.12m×2×19.75Kg/m=83.7Kg
钢丝绳φ1464.5m×4×0.685Kg/m=176.73Kg
小计G=7931Kg
(2)动荷载
吊栏重265Kg
载重1000Kg
取动系数λ=2
小计Q动=(265+1000)×2=2530Kg
(3)基础自重
砼基础为2.5m×2.5m×0.3m(长×宽×高)。
基础自重T为2450Kg/m³×2.5×2.5×0.3=4593.75Kg.
(4)基础土应力
Ó=(G+Q+T)/A=(7931+2530+4590)/2.5×2.5=2408.16kg/m²
经计算现场地质满足井架安装要求,也符合JGJ88-92龙门架及井字架提升机安全技术规范。
2、基础开挖后应经过夯实再浇注砼,并且四周设好排水沟。
3、砼基础浇好后,达到强度要求,经现场监理工程师验收合格后再进行安装工作。
三、作业组织及人员
井架安装应由获得相应资质的安装队伍安装。
四、作业前准备工作
1、检查井架构件及卷扬机和电器控制柜。
检查井架构件的材料壁厚及垂直度。
材料经除锈后,壁厚未达到要求或变形、腐蚀的不能使用,检查完毕后应涂刷防锈漆;检查吊篮进出料口安全门、断层装置、停层装置是否灵敏可靠。
检查卷扬机的机械性能,制动器的磨损,电机、电磁刹的绝缘电阻值(若达不到0.5MΩ的应进行维修和更换)。
检查电器控制柜的电器元件的完好性、灵敏性,发现异常应及时修理或更换。
2、清理现场和组织材料进场,构件材料应分类码放,不得混放和堆放。
3、确定安装、拆卸作业时的警戒范围及安全保障措施。
4、对作业人员进行安全技术交底。
5、准备工、料具:
a、φ30mm檩绳1捆
b、1吨单门起重滑车1只
c、工具包4个
d、17―19呆板手4个
19-24呆板手4个
e、撬棍2个
f、经伟仪1台
g、水平仪1台
h、钢卷尺1把
I、木板(长×宽×高)3000×200×504块
J、铅丝10#若干
K、安全带4根
五、安装工艺及技术要求
1、安装底座和底梁
将底座和底梁用φ16×50六角螺栓联接,安装在砼基础上,用3m钢卷尺检查井架对角线,并校正后,紧固预埋螺栓;用水平尺测量4个安装立杆的基准点水平度(水平高差),h≤L×2/1000(L为两点间的距离),如误差超过用钢板满垫底座下部进行调整,使之达到要求。
2、安装立杆、横杆和交叉支撑。
3、用经纬仪检查立杆的垂直度并进行校正。
4、继续安装立杆、横杆、交叉支撑和导轨。
安装中用单门起重滑车将构件吊运,不得抛接。
5、安装至附墙高度时进行附墙后方可继续安装,安全附墙时应校正井架垂直度。
6、安装至设计高度时,安装承重梁、吊重梁、滑轮组。
7、安装吊篮。
8、安装卷扬机。
(1)卷扬机基础安装:
开挖1.5m×1.5m深0.3m基坑,用C25砼浇筑,并预埋4根M16预埋螺丝;
(2)安装卷扬机和卷扬机防护罩;
(3)距卷扬机5m外安装电控柜和搭设安全防护棚。
9、穿绕钢丝绳,钢丝绳夹每端用3只相互距离90mm(>6d),绳头距最后一个绳卡的长度不小于140mm,绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力的一侧,U型螺栓扣在钢丝绳尾端,不得正反交错设置绳卡。
10、卸料平台每个楼层上安装电气联锁防护门,卸料平台由项目部按照结构脚手架安排架子班单独搭设。
11、装超高与下限位,联接各种电气限位。
12、装对讲系统,可视电视监视器。
13、架子班搭设进料口防护门。
14、进行试运转。
15、进行超负荷120%吊重试验。
16、组织验收。
17、井架安装详见使用说明书。
六、附墙
根据JG88-92龙门架及井字架物料提升机安全技术规范第7.2.1条和建筑物结构,按实际安装附墙件。
七、安装质量验收要求
1、架体垂直偏差不应超过3‰。
2、井架截面内,两对角线长度公差不得超过最大边长尺寸的3‰。
3、每一杆件的节点以及接头的一边,螺栓数不得少于2个。
4、卷扬机安装位置距离第一个导向滑轮,水平距离应大于卷筒20倍。
5、各电气元件绝缘电阻应大于0.5Ω。
6、吊篮安全门、进、卸门口防护门应灵活,电气联锁应灵敏可靠。
7、附墙焊接件焊缝应达到要求,无夹砂,焊不透、咬边等现象。
8、钢丝绳应符合GB6067-85起重机械安全规程2.2钢丝绳条款。
9、卷扬机制动灵敏,无下滑现象。
10、按照JGJ59-99检查标准表检查。
11、卸料平台承受荷载应≥3KN/m²。
八、拆卸工艺
1、回卷钢丝绳,拆除各种电气。
2、拆除滑轮组。
3、拆卸吊重梁。
4、拆除承重梁。
5、拆除横杆。
6、拆除交叉支撑。
7、拆除立杆。
8、反复进行5、6、7条工作至附墙壁。
9、进行5、6、7、8条工作。
10、拆除吊篮。
11、拆卸底梁和底座。
九、安装与拆卸安全技术措施
1、进入施工现场人员必须遵守安全管理制度,戴好安全帽,高空作业人员佩戴安全带,穿防滑鞋,安全带须高挂低用。
2、随着安装高度的增加扩大警戒区域最小半径10m,警戒区用栏杆和安全网隔离,并有明显警示牌,有专人看护,禁止非安装人员车辆进入。
3、操作用木板两端须用铅丝绑扎,防止出现探头板,木板须预先检查,如有腐蚀、断裂、节疤等现象的不应使用。
4、所有材料的垂直运输应使用滑轮提运或者利用塔吊,施工电梯运至楼层,禁止抛接和向下抛放。
5、作业时应用呆板手,一端用绳子扎好,另一端应予固定防止滑脱。
6、禁止安装作业人员酒后作业和嬉斗。
7、高空作业人员应遵守JGJ80-91建筑施工高处作业安全技术规范相关条文。
一十、架体计算书
井架的截面尺寸为1.8m×1.8m,z主立杆角钢30m高度以下用∠100×10。
1、荷载计算
为简化计算,假定荷载作用下只考虑顶端一道附墙起作用,只有在风荷载作用下才考虑其余附墙起作用。
(1)吊篮起重力及自重力:
KQ2=1.2×12650=15180N
(2)井架自重力:
79310N(前面基础中已计算)。
(3)风荷载:
W=μsμzβzWoAf
式中Wo—基本风压取750N/m²
μz—风压高度变化系数,按A类地面粗糙度取值2.2;
μs=1.3φ(1+η)
μs—风载体型系数;η按φ和b/h
井架的杆件投影面积:
∑A=0.10(立杆宽度)×1.5(立杆高度)×2(立杆数量)×20(立杆节数)+0.075×1.5×2×23+〔0.05(横杆)×1.67(横杆长度)+0.05(交叉支撑宽度)×2.03(长度)×2(数量)〕×46
=25.03m²×1.1=27.53
φ=∑A/AF
井架受风轮廓面积:
AF=30(井架高度)×1.8(井架宽度)=54㎡
φ=∑A/AF=27.53/54=0.509
h/b=1.8/1.8=1
查表得η=0.87
μs=1.3Φ(1+η)=1.3×0.509(1+0.87)=1.2374
βz=1+ξυφz/μz
βz—风振系数
ξ――脉动增在系数
V――脉动影晌系数
φz—振型系数
μz—风压高度变化系数
βz=1+2.75×0.89×1.00/2.16=2.04
当风向与井架平行时风荷载为:
W=μsμzβzWoAF=0.525×2.16×2.04×750×116.1=201435.8N
沿井架高度方向的平均风载:
q=201435.8/64.5=3123N/m
当风向沿井架对角线方向吹时,井架受风的投影面积:
∑A=[0.10×1.5×3×20+0.075×1.5×3×23+(0.05×1.67×sin45˙+0.05×2.03×4×sin45˙)×43]×1.1=[9+7.76+(0.059+0.29)×43]×1.1=34.9㎡
井架受风轮廓面积:
AF=(b×1.4×sin45˙+h×1.4×sin45˙)×43=(1.8×1.4×0.07+1.8×1.4×0.07)×43=153.22㎡
φ=∑A/AF=34.94/053.22=0.228
h/b=1.8/1.8=1
查表得η=0.86,根据规范当风从对角线方向吹来,计算风载体型系数时,对单肢杆件的钢塔架要乘系数 ψ=1.1
∴μs=1.3φ(1+η)ψ=1.3×0.228×(1+0.86)×1.1
∴W’=μsμzβzWoAF=0.606×2.16×2.04×750×153.22=306855.04N
沿井架高度方向的平均风载:
q=306855/64.5=4757N/m
(4)风荷载作用下附墙力
在风荷载作用下,考虑最上部附墙受力。
顶端附墙:
水平分力:
TH=0.375q’L=0.375×4575×8.4=14411N
垂直分力:
Tv=TH
(5)拉升吊篮的引出索引力s对井架压力:
N=foKQ=1.06×1.2×12650=16090.8N
2、内力计算
(1)轴力
No=KG+N+Tvx=1.2(79310+12650)+16090.8+62448.75=188891.55
(2)弯矩
风载对井架引起的弯矩,考虑最上部两道附墙受力,井架附墙上有6m自由端,因而近似的按两跨外伸梁计算。
MB2=6m×16090.8+16090.8×(1.8m×1.414)/2=117020.34M·m
MC1=8.4m×16090.8+16090.8×(1.8m×1.414)/2=155638.26N·m
∴井架顶端附墙处的总弯矩
MB=MB1+MB2=85626+117020.24=202646.34N·m
井架顶端倒数第二道附墙处的总距
MC=MC1+MC2=41956.74+155638.26=197595N·m
3、截面验算
(1)井架截面的力学特性,查型钢特性表得:
立杆∠75×7Ao=10.2㎝²4Ao=40.8㎝²Zo=2.15㎝
Ix=Iy=53.6㎝4
横杆∠50×5
井架的总惯矩x—x轴=y—y轴
(2)井架的整体稳定验算(计算轴力、弯矩时、风荷载是按井架对角线方向考虑,故偏于安全)。
顶端附墙处截面:
No=188891.55NMo=202646.34N·m
井架的长细比:
λ=73.40
换算长细比:
λoy=74.55
由《钢结构设计规范》查得ψy=0.777
NEn=π²EA/λ²=1568000N
N/ψyA+ßmxMb/r2Wx(1-0.8N/Nex)≤f
式中Bmx—等效弯矩系数
Wx—弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩
f—钢材强度设计值,f=215N/㎜²
188891.55/(0.777×6450)+(0.85×2022646.34)/1×9.93×(1.08×188891.55/1568000)×10³≤215
37.69+17.49≤215N/mm²安全
顶端倒数第二道附墙所受力小于顶端附墙,故不在计算。
③立杆角钢的稳定性验算
N。
=188891.55N M。
=202646.34N.M
立杆角钢的轴力:
N=N。
/4+M。
/2(B-2E。
)=188891.55/4+202646.24×10²/2×(180-2×2.15)=104891.17
已知立杆计算长度L0=150CM,∠75×7的I=1.48CM
λ=L0/I=150/1.48=101.35查得ψ=0.55
N/ψA+104891.17/0.55×10.20=186.97N/m㎡≤f=215/m㎡
④交叉支撑验算
考虑到附墙均起作用,所以最顶端附墙处截面的剪力为:
V=TH+q`×12=18734.63+4757×12=75818.63N
按《钢结构设计规范》
V=16314.71N
取计算剪力为V=75819N
交叉支撑的内力:
NL=V/4cosα=75819/4×(180/127.5)=11117N
计算长度L=127.5CM,imin=0.98
∴λ=L。
/imin=127.5/0.98=130查表得ψ=0.383
NL/ψA=11117/0.383×480=11117/183.84=60.47N/m㎡
Fv=235×(0.6+0.0015λ)=235×(0.6+0.0015×130)=235×0.795=186.8N/m㎡
NL≤fv
60.47N/m㎡<186.8N/m㎡安全
通过上述截面验算知道,井架的截面尺寸和材料规格,符合珠海市沿海风荷载的要求,也符合起重要求。
十一、附墙杆件计算书
架体计算书中已计算出附墙受水平力FHn=14411N,计算杆件和稳定性:
杆件长度:
L1=L5=3769
L2=L4=1500
L3=2343
荷载有二种方向一种是正方向,向建筑物,另一种沿着建筑物平行方向,根据图形、荷载沿建筑物方向附墙杆受力为最为不利,所以计算此方向受力,校核附墙杆强度、稳定性。
S·COSθ·b-L1·2a·Sinα=0
-S·cosθ·H-L5·LSinτ=0
S·cosθ(2ah-bL)-L3·2aLsinβ=0
L1=S·COSθ·b/2a·Sinα=15011.46N
L5=-S·cosθ·H/LSinτ=-18290.1N
L3=S·cosθ(2ah-bL)/2aLsinβ=-4161.47N
L1、L3、L5三件杆件L5杆件最长,受力最大,故较核L5杆件的强度、长细比、稳定性。
L5杆件材料Φ75×4钢管
An=л/4(75²-67²)=892mm²
I=25.15mm=2.515cm
1、强度验算
σ=N/An<f=215N/m㎡=18290/892=20.5N㎜³≤215N/m㎡
2、长细比验算:
[λ]=150
λx=Lo/I=377/2.515=149.9≤[λ]=150
3、稳定性验算
N/ψAn≤215N/m㎡
18290/0.38×892=53.96N/m㎡≤215N/m㎡
经过验算基本上满足要求。
十二、编制方案执行标准和相关资料
1、JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
2、JGJ88-92《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》
3、GBJ5009-2001《建筑结构荷载规范》
4、GBJ17-2003《钢结构设计规范》
5、中国建筑工业出版社《建筑施工手册》
6、机械工业出版社《机械设备手册》
7、本工程施工组织设计
8、本工程建筑施工图、结构图。
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