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。