1、垂直运输井架的设计和装拆安全技术措施垂直运输井架的设计和装拆安全技术措施：、井架设计：井架的截面轮廓尺寸为1.602.00米。主肢角钢用L758；缀条腹杆用L606。1、荷载计算：为简化计算，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳起作用，只有在风荷载作用下才考虑上下两道缆风绳同时起作用。吊篮起重量及自重：KQ2=1.201000=1200kg井架自重：参考表2-67，q2=0.10t/m，28米以上部分的总自重为：Nq2=（40-28）100=1200kg20米以上部分的总自重为：Nq1=20100=2000kg。风荷载：W=W0K2KAF（kg/m2） 式中基本风压W0=25kg/m2。风压高
2、度变化系数KZ=1.35（风压沿高度是变化的，现按均布计算，风压高度变化系数取平均值）；风载体型系数K，根据工业与民用建筑结构荷载规范表12，K=Kp（1+n）=1.3（1+），挡风系数=Ac/AF （Ac为杆件投影面积；AF为轮廓面积）。当风向与井架平行时，井架受风的投影面积Ac=0.0751.40(肢杆长度) 2（肢杆数量）+0.062（横腹杆长度）+0.062.45（斜腹杆长度）29（井架为29节）1.1（由节点引起的面积增值）=15.13m2，井架受风轮廓面积AF=Hh=40.62.0=81.2m2（H为井架高度，h为井架厚度）。所以，=Ac/AF=15.3/81.2=0.19，h/b
3、=2/1.6=1.25,由表2-68查得=0.88。风振系数，按自振周期T查出，T=0.01H=0.0140.6=0.406秒，由表2-71查得=1.37。所以，当风向与井架平行时，风荷载：W=W0.KZ.1.3（1+）. .AF=251.351.30.19（1+0.88）1.3781.2=1740kg沿井架高度方向的平均风载：q=1740/40.6=43kg/m当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积:Ac=0.0751.403+0.062sin450+0.061.6sin450+0.062.45sin450+0.062.13sin450 291.1=(0.0751.403+0.062
4、0.70+0.061.60.70+0.062.450.70+0.062.130.70) 291.1=21.0m2井架受风轮廓面积AF=（b1.4sin450+h1.4sin450）29=（1.601.40.70+2.01.40.70）29=102m2 所以，=Ac/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得=0.86。自振周期T=0.406秒，由表2-71查得=1.37。 计算荷载时，根据工业与民用建筑结构荷载规范表12，当风从对角线方向吹来时，对单肢杆件的钢塔架要乘系数=1.1。所以，W，=W0.Kz.1.3(1+) . .AF =251.351.30.2
5、06（1+0.86）1.11.37102 =2590kg沿井架高度方向的平均风载： q，=2590/40.6=64kg/mA、变幅滑轮组张T1及其产生的垂直和水平分力：前面已算出：T1=1920kg。垂直分力：T1v=T1sin=1920sin440=19200.695=1340kg.水平分力：T1H=T1cos=1920cos440=19200.719=1380kg.B、缆风绳自重T2及其产生的垂直和水平分力：T2=n.qL2/8f式中:n-缆风绳根数，一般为4根；q-缆风绳自重，当直径为1315mm时，q=0.80kg/m；L-缆风绳长度（L=H/cosr,H-井架高度，r-缆风绳与井架夹
6、角）f-缆风绳垂度，一般控制f=L/300左右。所以，T2=n.qL2/8f=40.80（40.6/cos450）2/80.03(40.6/cos450) =740kg垂直分力:T2v=T2cosr=T2cos450=7400.707=520kg。水平分力：T2H=0（对井架来说，4根缆风绳的水平分力相互抵消）。C、起重时缆风绳的张力T3及其产生的垂直和水平分力:起重时只考虑顶端一道缆风绳起作用，在起重时缆风绳的张力：T3=K(Q1+q) 7.80+G17.80/2/Hsin450=19807.80+3003.90/40.60.707=576kg垂直分力：T3v=T3cosr=576COS45
7、0=408kg。水平分力：T3H=T3sinr=576sin450=408kg。D、风荷载作用下，缆风绳张力产生的垂直和水平分力：在风荷载作用下，考虑井架顶部及20.60米处上、下两道缆风绳皆起作用，故整个井架可近似按两等跨连续梁计算。顶端缆风处：水平分力 T4H=0.375q,L=0.3756420=480kg， 垂直分力 T4v=T4H=480kg中间缆风处：水平分力 T5H=1.25q，L=1.256420=1600kg 垂直分力 T5v=T5H=1600kgE、摇臂杆轴力N0及起重滑轮组引出索拉力S1对井架引起的垂直和水平分力：水平分力：NH1=（N0-S1）cosa=(3770-21
8、00)cos300=16700.866=1450kg垂直分力：Nv1=（N0-S1）sina=(3770-2100)sin300=16700.50=835kgF、起重滑轮组引出索拉力S1经导向滑轮后对井架的垂直压力：Nv2=S1=2100kgG、提升吊篮的引出索拉力S2对井架的压力： Nv3=S2=f0KQ2=1.061.201000=1280kg2、内力计算:轴力：、O截面（摇臂杆支座处）井架的轴力N0=KQ2+Nq2+T1v+T2v+T3v+T4v+Nv1+Nv2+Nv3 =1200+1200+1340+520+408+480+835+2100+1280 =9360kg、D截面（第一道缆风
9、处）井架的轴力ND=KQ2+Nq1+T1v+T2v+T3v+ T4v+ T5v+Nv1+Nv2+Nv3 =1200+2000+1340+520+408+480+1600+835+2100+1280 =11760kg弯矩:、风载对井架引起的弯矩:考虑上、下两道缆风绳同时起作用，因而近似的按两跨连续梁计算（忽略上、下缆风绳支点处位移不同的影响）。M01=T4H12-1/2q, 122 =48012-1/264-122 =1150kg-mMD1=-0.125q, 202 =-0.12564202 =-3200kg-m、起重荷载引起的水平分力对井架产生的弯矩: 此时只考虑顶端的缆风绳起作用。 M02=
10、（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-NH18+（T1v+T3V+Nv1+Nv2）2.55/2 =(1380-408)20-14508+(1340+408+835+2100)1.28 =19440-11600+6000 =13840kg-m所以，井架O截面的总弯矩：M0=M01+M02=1150+17800=18950kg-m 井架D截面的总弯矩：MD=MD1+MD2=3200+13840=17040kg-m
11、3 截面验算：井架截面的力学性能：查型钢特性表得：主肢：758 A0=11.50cm2,4A0=46cm2,Z0=2.15cm2,Ix=Iy=60cm4,Imin=25.30cm4,rmin=1.48cm。缀条：606 A0=6.91cm2,Ix=23.30cm4, Z0=1.70cm2,rx=1.84cm,Imin=9.76cm4,rmin=1.19cm。 井架的总惯矩：y-y轴： Iy=4Iy+A0（Bz1/2-Z0）2 =460+11.50(160/2-2.15)2 =279000cm4 X-X轴： Ix=4Ix+A0（Bz2/2-Z0）2 =460+11.50(200/2-2.15)2
12、=440000cm4 y,-y,轴和x,-x,轴： I，y=I，x=Ixcos2450+Iysin2450=4400000.7072+2770000.7072=221000+140000=361000cm4井架的总惯矩以Iy=279000cm4最小，截面验算应采用Iy进行验算。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的，故偏于安全）。井架的整体稳定验算，按格构式构件偏心受压计算：、O截面：N0=9360kg、M0=18950kg-m.井架的长细比：y=L0/Iy/4A0=4060/279000/46=51.8井架的换算长细比：0=2y+40.A/A1=51.82+4
13、046/26.91 =53.0相对偏心率：=M0/N0.A/W=1895000/936046/279000/160/2=2.68查钢结构设计规范附录表21，得稳定系数pg=0.257所以，0=N0/pgA=9360/0.25746=792kg/cm2=1700kg/cm2、D截面：ND=11760kg,MD=17040kg-m. 0=53.0 =MD/ND.A/W=1704000/1176046/279000/160/2=1.89查得：pg=0.321所以，D=ND/pgA=11760/0.32146=796kg/cm2Iy,偏于安全，不再验算。、主肢角钢的稳定验算：1 O截面的主肢角钢验算：
14、N0=9360kg、M0=18950kg-m. 主肢角钢的轴力：N=N0/4+M0/255 =9360/4+1895000/255 =2340+7420 =9760kg已知主肢角钢的计算长度L0=1.40m。758的rmin=1.48cm。=L0/rmin=140/1.48=94。 由钢结构设计规范附录四附表16查得稳定系数=0.644。所以，=N/A0=9360/0.64411.50=1270kg/cm2、D截面的主肢角钢验算： ND=11760kg、MD=17040kg-m。 主肢角钢的轴力：N=ND/4+ND/255=11760/4+1704000/255 =2940+6680=9620
15、kg。=0.644 所以，=N/A0=9620/0.64411.50=1300kg/cm2、缀条验算：O截面的剪力：按钢结构设计规范第43条：Q=20A=2060=920kg。按内力分析：考虑两道缆风绳均起作用，所以，Q=T3H+q,12+NH1-T1H =408+6412+1450-1380 =1246kg 取计算剪力为Q=1246kg。缀条的内力：N=Q/2cosa=1246/2200/245=763kg缀条的计算长度L0=245cm，rmin=1.19。所以，计算长度=L0/rmin=245/1.19=206查得稳定系数=0.170，所以， =N/A=763/0.1706.91=645k
16、g/cm2，满足要求。3、结论：通过上述截面验算知道，本工程选用的厦门市德毅机械有限公司制造的型号为SSD60的井架提升机，在上述荷载作用下是安全的。、井架安装和拆除安全技术措施：1、井架搭设高度和起重量必须按设计规定要求，严禁超负荷使用。2、井架的底座必须安置在坚硬地基上，埋深不得少于1m；井架基础土层承载力，应不小于8KPa，并浇筑C20混凝土，厚度300mm、基础表面平整偏差不大于10mm。3、高度为10-15m的井架应设缆风一组（4-8根）；每增高10m加设一组。缆风绳上端要用吊耳和卸甲连接，并用3只以上钢丝绳夹头紧固。4、井架采用附墙者应用刚性支撑与建筑物牢固连接，连接点必须经过计算
17、，井架附墙杆不得附着在脚手架上，附墙杆材质应与井架的材质相同。5、井架搭至10m高度必须设临时缆风，待固定缆风或附墙支撑设置后，方可拆除。缆风绳与地面夹角应为45-60度，与地锚或桩头必须牢固连接。地锚、桩头要安全可靠，桩头后须有拖桩。如使用木桩，木桩直径不得小于15cm,埋深不少于1.5m。禁止将缆风绳栓在树木、电杆上。6、高度在30m以上的井架，其缆风绳上的花兰螺丝，必须加以保险。穿越马路时，要采取可靠的安全措施。7、缆风绳不准在高压线上方通过，与高压架空线必须保持规定的安全距离。8、井架的立柱应垂直稳定，其垂直偏差应不超过高度的千分之一，接头应相互错开，同一平面上的接头不应超过2个。井架
18、导向滑轮与卷扬机绳筒的距离，带槽卷筒应大于卷筒长度的15倍，无槽光筒应大于卷筒长度的20倍。9、井架运输通道宽度不小于1m，搁置点必须牢靠，通道两边必须装设防护栏杆，并装有安全门或安全栅栏。10、井架吊篮必须装有防坠装置和定型化的停靠装置，冲顶限位器和安全门；吊篮提升应使用双根钢丝绳；吊篮两侧装有安全挡板或网片，高度不得低于1m，防止手推车等物件滑落；吊篮的焊接必须符合规范。11、井架底层周围及通道口，必须装设隔离防护栅，井架高度超过30m，须搭设双层安全棚；如无法设置隔离棚，则井架四周必须挂安全网，安全网应三面包满。12、井架必须装设可靠的避雷和接地装置；卷扬机应单独接地并装防雨罩。13、卷扬机应采用点动开关。井架吊篮与每层楼面必须有醒目的信号装置或标志。14、装设起重把杆的井架，底部应有3-4t的压重物，把杆底座要高出建筑物，把杆顶部不得高于井架；起重把杆与井架的夹角应在45-70度之间，并设保险钢丝绳。起重钢丝绳应装设限位装置。把杆不得碰到缆风绳。15、井架吊篮内严禁乘人。井架进行保养维修工作时，必须停止使用。井架的平撑、斜撑、缆风绳等严禁随意拆除。16、拆除井架应先设置临时缆风。遇没有两层缆风绳的井架，应对下层缆风绳采取可靠的安全措施后，方可拆除顶层缆风绳。拆除井架要设警戒区，并指定专人负责，操作人员必须戴安全带。
