格构式井架安装计算书PKPM计算.docx

1、格构式井架安装计算书PKPM计算格构式井架计算书工程名称：0000000000 编制单位： 1、编制依据 龙门架及井架物料提升机安全技术规范（JGJ88-92）、建筑施工计算手册第二版、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）、建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)。本格构式型钢井架设计高度为33.00米，吊重10.00kN，钢井架截面尺寸：长a宽b=2.10m2.10m，井架立柱为4L758角钢，缀条L636角钢，附墙架为18a号槽钢，每节高度1.50m，地基承载力100.00kPa,基础厚度500mm,混凝土采用C25。第一道第二道第三道第四道第五道第六道第七道第八道第九道第十道第

2、十一道第十二道第十三道第十四道第十五道标高7.014.021.028.0间距7.37.07.07.02、荷载计算(1)起吊物和吊盘重力（包括索具等）G=K(Q+q)其中 K动力系数，K=1.20；Q起吊物体重力，Q=10.00kNG=1.2(10.004.00)=16.80kN；(2)提升重物的滑轮组引起的钢丝绳拉力SS=f0G其中f0引出绳拉力计算系数，取0.27;S=0.27(1.2(10.004.00)=4.54kN；(3)井架自重力q，取1.50kN/m;井架的总重自重Nq=q，H=1.5033.00=49.50kN附墙架以上部分自重：Nq1=q，(HH1)=1.50(33.00-7.

3、30)=38.55kN；Nq2=q，(HH2)=1.50(33.00-14.30)=28.05kN；Nqi-1=q，(HHi-1)=1.50(33.00-21.30)=17.55kN；Nqi=q，(HHi)=1.50(33.00-28.30)=7.05kN；(4)风荷载风向沿井架对角线方向吹时，井架受风向的投影面积：Ac=0.0751.5030.0630.85(2.102.10)0.0630.85(2.582.58)(33.00/1.50)=18.47m2井架受风轮廓面积AF=1.500.85(2.102.10)(33.00/1.50)=117.94m2=Ac/AF=0.16,h/b=1.00

4、由荷载规范查得=0.92风荷载体型系数s=1.3(1+)1.1=1.30.16(10.92)1.1=0.43按荷载规范计算得出=3.2,= 0ZSZAF=0.711.000.433.2117.94=115.22kN沿井架高度方向的平均荷载：q=115.22/33.00=3.49kN/m3、井架计算 (1)风荷载作用下井架的受力计算附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用，在风荷载作用下井架的计算简图如下(取井架的最底部两跨及上部三跨计算)： 各支座由下到上的内力分别为：R1=27.61kN , M1=-16.11kNmR2=22.73kN , M2=-12.68kNmRi-1=23.16kN

5、 , Mi-1=-21.17kNmRi=31.10kN , Mi=-38.55kNmRmax=31.10kN; (2)井架轴力计算 附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力计算： 经过计算得到由下到上各附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为：第1组H1=+7.00m；N1=G+Nq1+S =16.80+38.55+4.54=59.89kN；第2组H2=+14.00m；N2=G+Nq2+S=16.80+28.05+4.54=49.39kN；第i-1组Hi-1=+21.00m；Ni-1=G+Nqi-1+S=16.80+17.55+4.54=38.89kN；第i组Hi=+28.00m；Ni=G+Nqi+S=

6、16.80+7.05+4.54=28.39kN；4、截面验算(1)井架截面的力学特性；井架的截面尺寸为2.10m2.10m；主肢型钢采用4L758；主肢的截面力学参数为：zo=2.15cm,Ixo=Iyo=59.964，Ao=11.502;井架的yy轴线截面总惯性距：Iy=4=459.96+11.50(102.85)2=486833.48cm4井架的xx轴线截面总惯性距：I=4=459.96+11.50(102.85)2=486833.48cm4井架的y,y,轴和x,x,轴线截面总惯性距：I,y= I, = =486833.48cm4 (2)井架的长细比计算： 井架的长细比计算公式:=其中 H

7、井架的总高度，取33.00m;I井架的截面最小惯性距，取486833.48cm4；A0主肢截面面积，取11.502； 经过计算得到=3300/102.88=32.08。 换算长细比计算公式：0= 其中A井架截面的毛截面面积，取411.502； A1井架横截面所截垂直与x-x轴y-y轴的毛截面面积，取27.29cm 经过计算得到=33.99。查表得=0.922。 (3).井架整体稳定性计算： 井架在弯距作用平面内的整体稳定性计算公式：= 其中N 轴心压力的计算值（kN）； A 井架横截面的毛截面面积，取411.50=46.002 轴心受压构件弯距作用平面内的稳定系数，取=0.922； 等效弯距系

8、数，取1.0； M计算范围段最大偏心弯距值； W1弯距作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩， W1=I/（a/2）=486833.48/(210.00/2)=4636.51cm；N，EX欧拉临界力；N，EX=3.142206000(41150.00)/1131.87=8254443N； 经过计算得到由上到下各附墙件与井架接点处截面的强度分别为 第一层H1=+7.00m,N1=27.61kN,M1=-16.11kNm;=59886/4241+16110000/4636509(1-0.01)=17.62N/mm2 第1道附墙处主肢截面计算强度=17.62N/mm2215N/mm2,满足要求。 第

9、二层H2=+14.00m,N2=22.73kN,M2=-12.68kNm;=49386/4241+12680000/4636509(1-0.01)=14.39N/mm2 第2道附墙处主肢截面计算强度=14.39N/mm2215N/mm2,满足要求。 第i-1道Hi-1=+21.00m,Ni-1=23.16kN,Mi-1=-21.17kNm;=38886/4241+21170000/4636509(1-0)=13.75N/mm2 第i-1道附墙处主肢截面计算强度=13.75N/mm2215N/mm2,满足要求。 第i道Hi=+28.00m,Ni=31.10kN,Mi=-38.55kNm;=283

10、86/4241+38550000/4636509(1-0)=15.03N/mm2 第i道附墙处主肢截面计算强度=15.03N/mm2215N/mm2,满足要求。 (4)缀条的计算缀条型钢采用L636；缀条的截面力学参数为：Rmin=1.24;1)交叉缀条按下式计算：缀条内力计算N1= Rmax/4cos=31.10/(41.68)=4.63kN计算剪力V=fA/85=2154(1.15/85)=11.64kN比较取大值。 式中A全部柱肢的毛截面面积（2）； f型刚强度设计值；缀条刚度按下式计算：=L/Rmin=125/1.24=100.81 式中L缀条的几何长度； Rmin截面的最小回转半径。

11、斜缀条刚度=L/Rmin=100.81 200 ,满足要求。缀条稳定性按下式计算：=N/（A）=11640/(0.549729.00)=29.07N/mm2其中受压构件稳定系数 A毛截面面积（mm2） 斜缀条稳定性=N/(A)=29.07 N/mm2215 N/mm2,满足要求。2)横缀条按下式计算：缀条内力计算N2= Rmax /2=31.10/2=15.55kN计算剪力V=fA/85=2154(1.15/85)=11.64kN较大值。式中A全部柱肢的毛截面面积（2）； f型刚强度设计值；缀条刚度按下式计算：=a/Rmin=210/1.24=169.35 式中 a缀条的长度与宽度取大者； R

12、min截面的最小回转半径。横缀条刚度=a/Rmin=169.35 200 ,满足要求。缀条稳定性按下式计算：=N/（A）=15550/(0.251729.00)=84.98N/mm2其中受压构件稳定系数 A毛截面面积（mm2） 横缀条稳定性=N/(A)=84.98 N/mm2215 N/mm2,满足要求。5、附墙架计算 (1)附墙架强度验算1）杆件轴心受拉强度验算=其中为杆件的受拉应力；N杆件的最大轴向拉力，取N=Rma=31.10 kN；An杆件的截面面积，An=18a号槽钢；查表可知An=2569mm2.杆件的最大受拉应力= 31100/2569=12.11N/mm2 附墙架杆件最大拉应力

13、=N/An=12.11N/mm2215N/mm2,满足要求。2）杆件轴心受压强度验算=其中杆件的压应力；N 杆件的轴向压力；An杆件的截面面积；杆件长细比，由L/i的值确定；杆件：取=560/7.04=79.55，根据查表计算得： =0.690 =31100/(0.692569)=17.54N/mm2 附墙架杆件最大压应力=N/An=17.54N/mm2215N/mm2,满足要求。6、井架基础验算 (1)井架基础承受的轴向力计算 N=G+S+Nq=16.80+4.54+49.50=70.84kN; 井架单支型钢所传递的集中力为：F=N/4=70.84/4=17.71kN； (2)井架单肢型钢与

14、基础的连接钢板计算 预埋钢板的面积A0=F/fc=17709/11.90=1488mm2；(3)井架基础计算 单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下： A= F/fa=17709/0.10=177090 mm2；单肢型钢混凝土基础边长：a=421； (4)配筋计算井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁，其板底最大弯距按下式计算：M=式中：M井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处的弯距设计值； L井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处至基底边缘的距离；取L=a/2=421/2=211mm; q相对于荷载效应基本组合时的基础底面地基础单位面积净反力，取去q=100211/1000=21.10kN/m

15、；经过计算得M=0.521.100.212=0.47kNm；基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2；As1=M/0.95fyh0=0.47106/(0.95300430)=3.80mm2；按照最小配筋率=0.15%计算配筋；As2=bh0=0.0015421430=271mm2；比较As1和As2，按271mm2配筋，按构造配筋3 14150mm； 基础按构造配筋3 14150mm，满足要求。 (5)构造要求 井架四个单肢型钢混凝土基础间配置通长筋，中间必需用相同等级的混凝土浇筑成整体混凝土板。 井架物料提升机搭拆方案一、井架物料提升机的选用： 本工程采用的井架物料提升机，物料提升机

16、的性能指标及各项安全装置、电气系统装置，符合龙门架及井架物料提升机安全技术规范JGJ88-92的要求。 安全装置有： 1、自动上升高度限位及上升极限限位装置; 2、下降极限限位装置; 3、楼层限位开关装置(吊笼在每个楼层能自动准确停靠); 4、松断绳限位防坠落装置; 5、出料门联锁开关(出料门未关好,切断升降电源); 6、楼层停靠装置与卷扬机电源连动,自动保证不发生坠落事故; 7、附墙装置; 8、缓冲装置; 9、起重量限制装置; 10、电气系统装有短路保护、过载保护、漏电保护装置。 二、基础、附墙架、缆风绳及地锚的设置： （一）基础设置： 1、提升机基础土层压实后的承载力，不得小于80kPa；

17、浇注C20混凝土，厚度为不应小于300mm；基础表面平整，水平度偏差不大于10mm。 2、提升机基础按长边与墙体平行方式布置，离墙体1.51.8m。 3、埋设避雷接地装置。 4、混凝土浇捣后对地脚螺栓进行校正。 5、混凝土强度达到75%后，进行井架安装。 6、基础设有排水措施。距基础边缘5m范围内，开挖沟槽或有较大振动的施工时，必须有保证架体稳定的措施。 7、安装底架缓冲装置，先将四只底盘座套在基础预埋的螺栓内，再用槽钢螺栓将四只底盘座联接起来，将底架放正，对角线偏差不能超过3mm，再用经纬仪检查底架的水平，侧立角钢四角轴套平面，高差不得超过1mm（用垫钢板的方法找平），测好后，紧固地脚螺栓和

18、底架螺栓，然后将缓冲弹簧用压板固定在膨胀螺栓上。 8、将吊笼总成放入井架内，放正位置，注意进出料门的方向。 （二）附墙架设置： 1、提升机附墙架的设置间隔一般不大于9m，且在建筑物的顶层必须设置1组，架体自由高度不宜超过6米。 2、附墙架与架体及建筑之间，均采用钢管扣件连接，并形成稳定结构，不得连接在脚手架上。严禁使用铅线绑扎。 3、附墙架的材质与架体的材质相同，不准使用木杆、竹杆做附墙架与金属架体连接。 4、安装上层井架标准节到15m高度时，必须在离地9m处安装附墙装置，使井架和建筑物可靠附着。后续每升高6m，即拉一道附墙装置。安装附墙装置先挂好四根附墙钢管，外侧两根可向外45左右安装，先采

19、用调节螺栓收紧，经纬仪复核，通过放松或收紧四根附墙调节螺栓，使井架对底架平面的垂直度控制在0.1%，然后锁紧调节螺栓。 （三）缆风绳设置： 1、提升机受到条件限制无法设置附墙架时，采用缆风绳稳固架体。高架提升机在任何情况下均不得采用缆风绳。 2、提升机的缆风绳应选用圆股钢丝绳，直径不小于9.3mm，提升机高度在20m以下时，缆风绳不少于一组；提升机高度在2130m时，不少于2组。3、在结构主体没有完全建成，附墙架不能全部安装时，采用缆风绳稳固架体。 4、缆风绳与地面的夹角不应大雨600，其下端应与地锚连接，不得栓在树木、电杆或堆放构件等物体上。（四）地锚设置1、地锚位置须满足缆风绳的要求，桩式

20、地锚采用脚手钢管或角钢时，不少于2根；并排设置间距不小于500mm；打入深度大于1.7m，桩顶部应有缆风绳防滑措施。 三、提升机的安装与拆除： 安装与拆除作业前，应根据现场工作条件及情况编制作业方案。对作业人员分工交底，确定指挥人员，划定安全警戒区域并设监护人员，排除作业障碍。提升架体实际安装的高度不得超出设计所允许的最大高度。安装作业前检查的内容：金属结构的成套性和完好性；提升机构是否完整良好；电气设备是否齐全可靠；基础位置和做法是否符合要求；附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠；提升机的架体和缆风绳的位置是否靠近或跨越架空输电线路。必须靠近时，应保证最小安全距离，并应采取安全防护措施。拆

21、除作业前检查的内容：查看提升机与建筑物及脚手架的连接情况；查看提升机架体有无其它牵拉物；临时附墙架、缆风绳及地描的设置情况；地梁和基础的连接情况。 （一）架体的安装与拆除： 1、安装架体时，先将地梁与基础连接牢固。每安装2个标准节，采取临时支撑或临时缆风绳固定，并进行初校正，在确认稳定时，方可继续作业。 2、架体各节点的螺栓必须坚固，螺栓应符合孔径要求，严禁扩孔和开孔，更不得漏装或以铅丝代替。 3、在拆除缆风绳或附墙架前，先设置临时缆风绳或支撑，确保架体的自由高度不得大于2个标准节。 安装标准节主角钢、标准片、导轨等，首先四根立角钢用插销轴插入，立角钢与底架角钢对齐，紧固插轴螺栓，然后再安装侧

22、面的标准片，其中进料门边装上部一片，其余每面装三片，用螺栓紧固。以此类推，导轨从第二节开始应当垂直校正，接轨处一定要平正，错位不能大于0.5mm。 4、拆除作业过程中，严禁从高处向下抛掷物件。 5、拆除作业宜在白天进行，夜间作业须有良好的照明。因故中断作业时，应采取临时稳固措施。遇雷雨大风天气，严禁搭拆作业。 6、搭拆井架作业工人须持有高空操作上岗证的专业人员。操作时必须正确使用防护用品，戴好安全帽、系好安全带。 7、井架三面用安全网封闭，进料口搭设防护棚，出料口道板满铺脚手板，两边设安全防护栏杆。 （二）卷扬机安装： 1、卷扬机应安装在平整坚实的位置上，宜远离危险作业区，视线应良好。因施工条

23、件限制，卷扬机安装距施工作业区较近时，其操作棚的顶部按防穿透双层防护棚的要求架设。 2、固定卷扬机的锚桩应牢固可靠，不得以树木、电杆代替锚桩。 3、当钢丝绳在卷筒中间位置时，架体底部的导向滑轮应与卷筒轴心垂直，否则应设过辅助导向滑轮，并用地锚、钢丝绳栓牢。 4、提升钢丝绳运行中应架起，使之不拖地面和被水浸泡。严禁在钢丝绳穿行的区域内堆放物料。 四、提升机试吊 提升机全部安装完毕后，必须进行轻重车试吊，吊篮内安放额定荷载，在全程起升高度内反复升降吊篮3次以上，做到目测井架体无变形和晃动，各滑轮组转动灵活，所有紧固件无松动现象，吊篮在滑道内无异常响声，各安全装置动作正常。确认一切正常后，报请主管部

24、门检查验收，认定合格挂牌后方可使用。 提升机安装后，使用前须经检验试验，验收合格方能投入使用。 验收按井架物料提升机安装验收标准进行。 五、使用过程中，作好定期检查和日常检查工作。 （一）定期检查每月进行1次，由有关部门和人员参加。 检查内容包括： 1、金属结构有无开焊、锈蚀、永久变形； 2、扣件、螺栓连接的坚固情况； 3、提升机构磨损情况及钢丝绳的完好性； 4、安全防护装置有无缺少、失灵和损坏； 5、缆风绳、地锚及附墙架有无松动； 6、电气设备的接地（或接零）情况； 7、断绳保护装置的灵敏度试验。 （二）日常检查由作业司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投人作业。 检查内容包括： 1、地

25、锚与缆风绳的连接有无松动； 2、空载提升吊篮做1次上下运行，验证是否正常，并同时碰撞限位器和观察安全门是否灵敏完好； 3、在额定荷载下，将吊篮提升到离地面12m高度停机，检查制动器的可靠性和架体的稳定性； 4、安全停靠装置和断绳保护装置的可靠性； 5、作业司机的视线或通讯装置的使用效果是否清晰良好。 六、安全使用提升机的规定要求： 1、物料在吊篮内均匀分布，不得超出吊篮。当长料在吊篮中立放时，采取防滚落措施；散料应装箱或装笼。严禁超载使用； 2、严禁人员攀登、穿越提升机架体和乘吊篮上下； 3、提升机在多工种、多楼层同时使用时，专设指挥人员，信号不清不得开机。作业中不论任何人发出紧急停车信号，应

26、立即执行； 4、闭合主电源前或作业中突然断电时，应将所有开关扳回零位。在重新恢复作业前，应在确认提升机动作正常后方可继续使用； 5、发现安全装置、通讯装置失灵时，应立即停机修复。作业中不得随意使用极限限位装置； 6、使用中要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况。发现磨损严重，必须按照有关规定及时更换。 7、作业后，将吊篮降到地面，各控制开关扳到零位，切断主电源，锁好闸箱。 8、提升机司机按使用说明书的有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑； 9、维修保养时，将所有控制开关扳到零位，切断主电源，并在闸箱处挂“禁止合闸”标志，必要时设专人监护； 10、提升机处于工作状态时，不得进行保养、维修，排除故障

27、应在停机后进行； 11、更换零部件时，零部件必须与原部件的材质性能相同，并应符合设计与制造标准；维修主要结构所用焊条及焊缝质量，均应符合原设计要求； 12、维修和保养提升机架体顶部时，应搭设上人平台，并应符合高处作业要求。 七、井架提升机的安全防护： 1、 井架的搭设必须符合规程要求，高度在1015m设一组缆风绳，每增高10m加设一组，每组四根，临近建筑物或脚手架一侧采取拉结措施。缆风绳采用直径12.5mm的钢丝绳，并按规定埋设地锚。严禁捆绑在树木、电线杆等物体上，严禁用别杠调节钢丝绳长度。 2、井架首层进料口一侧应搭设长度2m的防护棚，另三个侧面必须采取封闭措施，每层卸料平台应有防护门，两侧绑两道护身栏杆，并设挡脚板。 3、井架吊盘出入口均设安全门，两侧必须有安全防护措施。吊盘定位托杠必须采用定型装置，吊盘运行中不准乘人。 4、井架的导向滑轮必须单独设置牢固地锚，不得捆绑在脚手架上。导向滑轮至卷扬机卷筒的钢丝绳，凡经通道处应予以遮护。 5、井架天轮与最高一层上料平台的垂直距离6m，必须设置超高限位装置，使吊盘上升最高位置与天轮间的垂直距离2m。 6、井架搭设完毕，应进行空栽与重载试运行，运转正常，安全装置可靠，经验收检查合格后，方可投入使用。