格构式井架施工方案.doc

目录第一节 编制依据1第二节 工程概况1第三节 安装方案1第四节 正确使用和维护4第五节 安全防护装置及要求5第六节 电气及卷扬机7第七节 使用前的试验7第八节 安全防护措施8第九节 文明施工9第十节 安装验收9第十一节 井架拆除10第十二节 井架计算书11格构式井架11井架落地卸料平台19井架防护棚2633 井架专项施工方案第一节 编制依据 建设工程安全生产管理条例 龙门架及井架物料提升机安全技术规范JGJ88-1992 中国建筑工业出版社； 建筑施工安全检查标准JGJ59-99 中国建筑工业出版社； 另外参照本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。第二节 工程概况 阳江市山海湾项目-c区别墅工程；工程建设地点：阳江市闸坡镇大角山岭脚；属于框架结构；地上3层；地下1层；建筑高度：10.9m；标准层层高：3.5m ；总建筑面积：5842.33平方米；总工期：269天。 本工程由阳江市江陵旅游发展有限公司投资建设，广州市景森工程设计顾问有限公司设计，九江地质工程勘察院东莞分公司地质勘察，阳江市建设工程监理有限公司海陵岛分公司监理，阳江市建安集团第二建筑工程有限公司组织施工；由张冠锋担任项目经理，林洁忠担任技术负责人。 第三节 安装方案1、施工前的准备工作：登高架设作业人员等特种作业人员，必须按照国家有关规定，经过专门的安全作业培训，并取得特种作业操作资格证书后，方可上岗作业。井架安装前应对安装人员进行安全技术的培训。对质量及安全防护要求详细交底。安装班组人员要有明确的分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志，并派监护人员排除作业障碍。根据设计建筑物高度核对安装高度。安装作业前检查的内容包括：a、钢结构的成套性和完好性；b、提升机构是否完整良好；c、电气设备是否安全可靠；d、基础位置和做法是否符合要求；e、附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠；f、必备的各种安全装置是否具备和性能是否可靠。2、井字架安装：安装顺序：基础处理底座安装立杆横杆斜杆标准杆、连墙件顶部结构；安装井架地基要水平，按井架基础图要求施工；安装井架底架栓结，置于基础平面上，较正水平及方框四角90o,将底架与基础钢件焊牢；安装架体前，检查底架及基础的牢固。钢井架首节安装，将各条立杆连接在底座上，横杆、斜杆、道轨继而连接好，所有连接螺栓暂不拧紧，校正立杆垂直度，框架平面90o角校正，边校正边紧固连接螺栓，每个杆件螺栓应采用力矩板手扭紧牢固、可靠，不得松动；设置作业人员上下爬梯，操作前，应先铺好木枋，不得铺设探头板；第二节按第一节方法安装；架设前应在一定高度验收一次垂直度和四角90o，并填写验收表，垂直偏差控制在全高的1.5/1000以内；顶节安装要注意顶架滑轮与底架滑轮方向相同，注意上部的自由限定高度；在杆件向上安装时应及时安装好缆风绳，缆风绳对地角度一般以45o为宜，不应大于60o；安装过程安全技术设施：a、装作业下方10m范围内应设置警戒和危险标志，禁止行人通过。b、安装作业人员和指挥人员，必须持架设登高井架安装专项作业上岗证，每天早上应量血压，身体不适高处作业人员不准登高作业。c、作业人员必须戴安全帽，穿防滑鞋，系安全带，配工具袋。d、五级大风及其以上或大雨雷雨，必须停止高处作业。e、安装前应先检查杆件，配件是否符合质量要求，虚焊或脱焊、裂缝、变形等，不准使用。3、卷扬机的安装：卷扬机应安装在混凝土墩上，要求混凝土墩的最小体积不小于1.1m3,确保其重量在2600公斤以上，防止被向上拔起。卷扬机安装好后，应搭设防护棚保护，防止雨水淋湿电机及砂石掉入绳槽内造成钢绳拖槽。安装卷扬机应校正水平，保证卷扬机轮两侧面的垂直度误差在2mm内。制动器运转灵活，以确保制动可靠，制动时制动瓦应能紧贴在制动轮工作表面上；松闸时，两侧闸瓦应能同时离开制动轮表面，并确保其间隙控制在0.1-0.7mm范围内。4、控制电箱的安装：控制电箱应垂直安装在牢固的支柱上，并注意防水，用不小于6mm2 三线电缆接上电源，用控制按纽的三个接头接到箱内的三个相应的接线号码柱上。在多层同时送料时，控制按钮可移动到便于观察的地方操纵，在捣制楼层砼，要用吊斗大量送砼时，控制按钮应设在正在施工的楼层上操纵，上下再用电铃或闪灯、对讲机联系。高层施工建议选用电脑自动选层器。控制箱及卷扬机均应接地，接地电阻不大于4欧。5、钢丝绳的安装与调试：钢塔架全部安装完毕，检查顶轮安装无误后，在地面安好吊篮，吊篮内暂不装门及地板，减轻吊篮重量，以便于下一步的安装。平衡块机型先在地面把平衡架套入外导轨，并装上四块平衡块。吊斗机型先在地面把吊斗套入外导轨，吊斗上方应安装卸扣及张力调节器。接上电源，试运行主机。这些工作做完后，方能安装四条钢丝绳，其步骤如下：将四条钢丝绳中的其中一条，绳头从曳引轮的上方绕过曳引轮后，拉上架顶，跨两个顶滑轮后拉至地面的平衡架（吊斗）上方，绳头固定在张力螺栓上。请注意：钢绳跨过两个顶轮和固定在张力螺栓时，均要放在同一侧面上，不能错槽，以便第2、3、4条绳与之平行铺设。 启动卷扬机确认其转动方向，两人接紧钢丝绳后启动卷扬机，将平衡架（吊斗）提升到距架顶2米时，固定好人拉的钢丝绳头在机架座或架身上。平行铺设另三条钢丝绳，力争三条钢丝绳拉紧程度一致，绳端分别固定在三个绳锁定好吊笼的分绳器和平衡架（吊斗）张力螺丝上。松开第一根原固定在机架上的钢丝绳，与后三根一样固定在吊篮顶上，拉紧程度必须与前三根一致。四根钢丝绳铺好后，应互相平行，不交叉。开动卷扬机使平衡架（吊斗）下降至地面，平衡架内装上全部平衡块。反开吊篮下降至地面，装好未装的门及地板等。全部装好后进行钢丝绳张力的调整。在钢塔架内、外导轨涂上润滑黄油，试运行2-3次后，将平衡架（吊斗）开至离地面约0.3米处检查四根张力螺丝的弹簧压缩是否一致，不一致时，调整张力螺丝的螺母，确保四根钢丝绳的张力平衡。钢丝绳调整完毕，取下安装工艺销，断绳保护才能起作用。塔架分多次安装时，剩余的钢丝绳暂放在吊篮顶固定，以便下次升高时放长。平衡架或吊斗落地处，要自行搭高2米的防护围栏，以防伤人或砂石落入坑内。 6、各单项工程选用井架第四节 正确使用和维护1、本工程井架物料提升机为建筑专用货物升降机，只能载物，严禁载人。2、本机要求专人管理，专人操作，操作者必须具备上岗操作证，并按建筑施工规范进行操作。3、钢塔架使用中，允许拆一节横杆和交叉杆做楼层进出口，但不能连续拆空二节，以确保钢塔架的稳定性。4、卷扬机减速箱在使用前应注入工业齿轮油，油液要保持清洁，第一次使用在半个月（约使用100小时）更换全部，以后每半年更换一次。5、本机做吊斗机型使用时，吊斗和吊篮不能同时使用。6、要经常检查四根钢丝绳张力的情况。安装时，钢丝绳张力已调整好，经一段时间使用受拉，钢丝绳的钢丝之间紧凑了，形成钢丝绳增长，四根钢丝绳张力不一定平衡，要及时再一次调整，避免单根钢丝绳受力而产生应力集中的磨损断绳现象。四根钢丝绳受力是否均等以四条压力弹簧压缩长度一致为准。7、需更换新绳时，应四根同时更换。8、卷扬机的制动瓦经半个月磨合使用后，其间隙变化较大，需要一次调整，确保制动灵活、可靠。9、卷扬机轮槽在使用一段时间后，磨损会逐渐加大，当钢丝绳与槽底距离小于一毫米或提升力不足时，应及时更换镶环。10、在使用过程中，要经常检查钢塔架、吊篮、平衡架（吊斗）各部联结螺栓是否紧固。第五节 安全防护装置及要求1、安全停靠装置及断绳保护装置安全停靠装置。吊笼运行到位时，停靠装置将吊笼定位。该装置应能可靠地承担吊笼自重，额定荷载及运料人员和装卸物料时的工作荷载。断绳保护装置。当吊篮悬挂或运行中发生断绳时，应能可靠地将其停住并固定在架体。其滑落行程，在吊篮满载时，不得超过1m。2、楼层口停靠处要增设护栏。各楼层的通道口处，应设置常闭的停靠栏杆，宜采用联锁装置（吊篮运行到位时方可打开）。停靠栏杆可采用钢管制造，其强度应能承受1kN/m水平装载。3、吊篮安全门。吊篮的上料口处应有安全门。安全门宜采用联锁开启装置，升降运行时安全门封闭吊篮的上料口，防止物料从吊篮中滚落。4、地面进料口防护棚。防护棚应设在提升机架体地面进料口上方。其宽度应该大于提升机的最外部尺寸；长度：低架提升机应大于3m，高架提升机应大于5m。其材料强度应能承受10KPa的均布静荷载。防护棚顶部应采用双层防护，上下层防护间距应不小于600mm。5、 防冲顶装置即上极限限位器。该装置应安装在吊篮允许提升的最高工作位置。吊篮的越程（指从吊篮的最高位置与天梁最低处的距离），应不小于3M，当吊篮上升达到限定高度时，限位口器即行动作，自动切断电源。6、紧急断电开关。紧急断电开关应设在便于司机操作的位置，在紧急情况下，应能及时切断提升机的总控制电源。7、信号装置。该装置是由司机控制的一种音响装置，其音量应能使各楼层使用提升机装卸物料人员清晰听到。8、下极限限位器。该限位器安装位置，应满足在吊篮碰到缓冲器之前吊篮能够动作。9、缓冲器。在架体的底坑里应设置缓冲器，当吊篮以额定荷载和规定的速度作用到缓冲器上时，应能承受相应的冲击力。缓冲器采用弹簧或弹性实体。10、超载限制器。当荷载达到额定荷载的90%时，就能发出报警信号。荷载超过额定荷载时，自动切断电源。11、通讯装置。当司机不能清楚地看到操作者和信号指挥人员时，必须加装通讯装置。通讯装置应能清晰地听到每一站的连系，并能向每一站讲话。12、吊盘两侧安全防护板（网）。该防护板（网）应用木板或用钢网制作，固定于吊盘两侧，以防止吊盘在运行过程中物料从两侧滚出。13、 地面进料口防护门。该防护门装设于架体底部进料口，应与吊盘联动开启，当吊盘着地时，防护门自动开启，便于上卸料；当吊盘提升时，防护门自动关闭，防止吊盘上升后工人误入井架内造成危险。14、楼层卸料口防护门或防护栏杆。该防护门应采用联锁开启装置，平时应处于常闭状态，并每层挂设“严禁探头、身、手，严禁乘吊笼上下，严禁超载”的安全标志。15、传动部分的钢丝绳不准接长使用（包括驳接、卡环接）。16、作业层至架体顶部高度不得小于6m, 不大于8m。第六节 电气及卷扬机1、选用的电气设备及电器元件，必须符合提升机工作性能、工作环境等条件的要求，并有合格证书。2、提升机的总电源应设短路保护及漏电保护装置：电动机的主回路上，应同时装设短路、失压、过电流保护装置。3、电气设备的绝缘电阻值（包括对地电阻值）必须大于0.5M；运行中必须大于1000/V。4、提升机的金属结构及所有电气设备的金属外壳应接地，其接地电阻不应大于10。5、提升机的避雷装置，就应按现行国家标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005中第5.4条规定的条件安装避雷装置。6、工作照明的开关，应与主电源开关相互独立。当提升机主电源被切断时，工作照明不应断电。各自的开关应有明显标志。7、禁止使用倒顺开关作为卷扬机的控制开关。8、电动机应符合现行国家标准电机基本技术要求的规定，并有出厂合格证书。9、提升机电动设备的卷筒支座，由于受力改变，必须加固处理。10、卷扬机在安装和使用时应根据说明书及有关规程严格执行。11、卷扬机的安装，架体底部的导向滑轮应与卷筒轴心线垂直；卷扬机顶应搭设防护棚，具有防雨和抗冲击功能。第七节 使用前的试验1、试验条件应符合下列要求：a、架体的基础、附墙架等应符合规范规定；b、环境温度：-15oC30oC ；c、地面风速：不大于11m/S(六级)；d、电压波动：7%；e、荷载与标准值差3% 。2、在空载情况下以提升机各工作速度进行上升、下降、变速、制动等动作，在全行程范围内，反复试验不少于3次。同时应对个安全装置进行灵敏度实验。3、双吊篮提升机，应对各单吊篮升降和双吊篮同时升降，分别进行试验。4、空载试验过程中，应检查各机构动作是否平稳、准确，不允许有振颤、冲击等现象。5、吊篮加额定荷载试验，使其重心位于吊篮的几何中心，沿长度和宽度两个方向各偏移全长的1/6的交点处 。6、吊篮坠落试验，将吊篮上升3-4m停住，进行模拟断绳试验。7、超荷载的试验，将定额荷载5%逐级加荷，直至加到额定荷载125%，荷载在吊篮中均匀布置，做上升、下降、变速、制动（不做坠落实验）。试验时动作准确可靠，无异常现象，金属结构不得出现永久变形、可见裂纹、油漆脱落以及连接损坏、松动等现象。8、试验应有试验记录，记录内容应有下列各条：a、写明试验日期、场地环境、参加部门以及负责人。b、审查必备的技术文件及外购的合格证书。c、记载试验情况和结果。d、对所作试验的提升机作出结论。第八节 安全防护措施1、应装设避雷电的装置，遇到六级大风及其以上或台风大雨天气，应暂停使用。2、井架自地面3m以上的外侧三面（出料口除外），应使用安全网进行封闭，避免吊篮上的材料坠落伤人。3、应设置卷扬机作业棚，卷扬机的设置应符合以下要求： （1）、不会受到场地内的作业干扰。 （2）、卷扬机司机能清楚地观察吊盘的升降情况。 （3）、吊盘不能长时间悬停于井架中，应及时落到地面。 （4）、吊篮中不能装长杆材料或零乱堆放的材料，以免材料坠落或长杆材料卡在井架上酿成事故。 （5）、吊篮上的材料应居中放置，避免载重偏心。 （6）、卷扬机、轨道、锚杆、钢丝绳和安全装置等应经常检查保养，发现问题及时解决，不得在有问题的情况下继续使用。4、应经常检查井架的杆件是否发生变形和连接松动情况，经常观察地基的牢固情况，并及时加以解决。5、井架上方进行安装作业时，其下方应暂停作业。6、司机应按说明书有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑。7、维修保养时，应将所有开关扳至零位，切断主电源，并在闸箱处挂“禁止合闸”标志，必要时应专人监护。8、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。第九节 文明施工1、安装材料进场后应分规格编码堆放，堆放要按规定场地整齐堆放，做到“一头齐”。2、施工现场要经常保持整洁卫生，安装时应当把余下的材料运回堆放场地，把杂物清净运走。3、四周安全挂钩要整齐、美观。 4、要定时检查，清理场地，如有不符合安全文明施工要求的要马上整改。第十节 安装验收1、第一次安装高程完成后，必须调试测定量化验收，填写验收表。2、每接高一次安装完成后，也必须进行调试测定量化验收，填写验收表。3、验收过程中，发现问题，必须及时处理，不得留有隐患。4、验收不合格，不准交付使用。第十一节 井架拆除（一）、井字架拆卸的依据：井字架拆卸必须遵守国家有关规定以及产品使用说明书的要求，按步骤有序地进行拆卸工作，同时，在拆卸之前，必须要做好，做足一切准备工作，以避免一切安全事故的发生。（二）、井字架拆卸的安全技术措施：1、井字架拆卸应由经过资质审查合格或经过专业培训合格，并取得资格证书的熟练人员进行拆卸，并严格按照说明书的要求有步骤地进行。2、井字架拆卸前必须由公司质安科，工地项目部对拆卸人员进行安全技术交底。3、井字架拆卸人员必须作好安全防范措施，戴好安全帽，佩带好安全带，不准穿拖鞋、硬底鞋、赤脚和酒后作业。4、在井字架拆卸现场10m范围内设置临时安全岗以及划分安全区，挂好危险标志，禁止任何人通过。5、参加拆卸作业人员和指挥人员，每天早上应量一次血压，身体不适合高空作业人员不准登高作业。6、遇到五级大风或大雨、雷雨天气，必须停止高空作业。7、拆除作业应在白天天气好的情况下进行，严禁在夜间、下雨天、有风时进行拆卸工作。（三）、井字架拆卸方案：1、井字架拆卸人员必须熟悉拆除方案，了解拆卸的顺序和要求。2、井字架的拆除应从顶至下的顺序进行拆卸：即 天梁立柱附墙件基础。3、拆卸前应在井字架上搭设好操作平台，操作平台不应大于3节高度。4、在拆卸过程中，严禁从高处向下抛掷物件。5、附墙件（井架与主体拉结件）不得超前拆除。6、拆除过程的安全技术措施与安装过程要求相同。第十二节 井架计算书格构式井架格构式型钢井架在工程上主要用于垂直运输建筑材料和小型构件，井架立柱、缀条一般由厂家直接预制，施工现场必须严格按照厂商说明书安装。一、荷载计算1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G 其中 K 动力系数，K= 1.00 ； Q 起吊物体重力，Q= 10.000 kN； q 吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN；经过计算得到 G=K(Q+q) =1.00(10.000+1.000)= 11.000 kN。2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S 其中 f0 引出绳拉力计算系数，取1.02 ；经过计算得到 S= f0K(Q+q) =1.0201.00(10.000+1.000)=11.220 kN ；3.井架自重力井架自重力1.5kN/m；井架的总自重Nq=1.520=30 kN；附墙架以上部分自重：Nq1=1.5(20-5)= 22.5kN；Nq2=1.5(20-15.2)= 7.2kN；4.风荷载为 q = 0.978 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算： Wk=W0zsz = 0.701.630.480.70 = 0.383 kN/m2；其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：W0 = 0.70 kN2； z 风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：z = 1.63 ； s 风荷载体型系数：s = 0.48 ； z 高度Z处的风振系数，z = 0.70 ；风荷载的水平作用力: q = WkB=0.3832.55= 0.978 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.383 kN/m2； B 风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 2.55 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.978 kN/m；二、井架计算 井架简图1、基本假定：为简化井架的计算，作如下一些基本假定：（1）井架的节点近似地看作铰接；（2）吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力；（3）井架空间结构分解为平面结构进行计算。2、风荷载作用下井架的约束力计算缆风绳或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： 弯矩图（附墙件） 剪力图（附墙件）各附着由下到上的内力分别为：R(1)=8.014 kN , M(1)=5.74kNm；各附着由下到上的内力分别为：R(2)=10.246 kN , M(2)=11.29kNm；Rmax=10.246kN；3、井架轴力计算各缆风绳或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缆风绳或附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为:第1道H1= 5 m；N1 = G + Nq1 +S =11 + 22.5 +11.22 =44.72 kN；第2道H2= 15.2 m；N2 = G + Nq2 +S =11 + 7.2 +11.22 =29.42 kN；4.截面验算（1）井架截面的力学特性：井架的截面尺寸为1.81.8m；主肢型钢采用4L70X7；一个主肢的截面力学参数为:zo=19.9 cm，Ixo = Iyo = 43.09 cm4，Ao=9.42 cm2 ，i1 = 68.35 cm；缀条型钢采用L45X4； 格构式型钢井架截面示意图井架的y-y轴截面总惯性矩： 井架的x-x轴截面总惯性矩： 井架的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩： 经过计算得到：Ix= 4(43.09+ 9.42（180/2- 19.9）2)= 185332.257 cm4；Iy= 4(43.09+ 9.42（180/2- 19.9）2)= 185332.257 cm4；Iy=Ix=1/2（185332.257+185332.257）= 185332.257cm4；计算中取井架的惯性矩为其中的最小值185332.257 cm4。2.井架的长细比计算：井架的长细比计算公式： 其中 H - 井架的总高度，取20m； I - 井架的截面最小惯性矩，取185332.257cm4； A0 - 一个主肢的截面面积，取9.42cm4。经过计算得到=28.517。换算长细比计算公式： 其中 A - 井架横截面的毛截面面积，取49.42 cm2； A1- 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积，取23.49cm2；经过计算得到 0= 32。查表得=0.929 。3. 井架的整体稳定性计算：井架在弯矩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37.68 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，取 =0.929； mx - 等效弯矩系数, 取1.0； M - 计算范围段最大偏心弯矩值(kNm)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 185332.257/(180/2) = 2059.247 cm3； NEX -欧拉临界力，NEX =2EA/(1.12) ；NEX= 22.06 10537.68102/(1.128.5172) = 8563776.087 N；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1道H1=5 m, N1= 44.72 kN ,M1=5.74 kNm；=44.72103/(0.92937.68102)(1.05.74106)/2059.247103 (10.92944.72103/8563776.087) = 16N/mm2；第1道附墙件处截面计算强度=16N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第2道H2=15.2 m, N2= 29.42 kN ,M2=11.29 kNm；=29.42103/(0.92937.68102)(1.011.29106)/2059.247103 (10.92929.42103/8563776.087) = 14N/mm2；第2道附墙件处截面计算强度=14N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!三、附着计算(一)、附墙架内力计算塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题，在外力N作用下求附着杆的内力,N取第二部分计算所得的Rmax，N= 10.246 kN 。 采用结构力学计算个杆件内力:计算简图： 方法的基本方程：计算过程如下： 其中: 1p为静定结构的位移； Ti0为X=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力N作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到： 各杆件的轴向力为： 以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力： 杆1的最大轴向拉力为: 2.19 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 10.44 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 10.44 kN； 杆4的最大轴向拉力为: 2.19 kN； 杆1的最大轴向压力为: 2.19 kN； 杆2的最大轴向压力为: 10.44 kN； 杆3的最大轴向压力为: 10.44 kN； 杆4的最大轴向压力为: 2.19 kN；(二)、附墙架强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受拉应力； N - 为杆件的最大轴向拉力,取 N =10.44 kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管806 查表可知 An =1394.16 mm2。 经计算， 杆件的最大受拉应力 =10.44103/1394.16 =7.49N/mm2； 最大拉应力=7.49 N/mm2不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受压应力； N - 为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =2.19kN； 杆2: 取N =10.44kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管806 查表可知 An =1394.16 mm2。 - 杆件长细比，,由l/i的值确定； 杆1:取= 4459.821 / 26.249 = 170； 杆2:取= 1920.937 / 26.249 = 73； - 为杆件的受压稳定系数， 是根据 查表计算得： 杆1: 取=0.245 ， 杆2: 取=0.760； 杆1：1 = 2.188 103 / (0.245 1394.160) = 6.406 N/mm2； 杆2：2 = 10.442 103 / (0.760 1394.160) = 9.855 N/mm2； 经计算，杆件的最大受压应力 =9.855 N/mm2； 最大压应力 9.855N/mm2 小于允许应力 215N/mm2， 满足要求。四、井架基础验算本井架高度20.00 m,小于30m,为低架提升机，根据龙门架及井架物料提升机安全技术规范7.1.2条采用规范默认做法,具体要求如下：1、土层压实后的承载力，应不小于80kpa ；2、浇筑C20混凝土，厚度300mm ；3、基础表面应平整，水平度偏差不大于10mm ；井架落地卸料平台一、参数信息:1.基本参数立杆横距lb(m):0.90，立杆步距h(m)：1.50；立杆纵距la(m):1.20，平台支架计算高度H(m)：15.20；平台底钢管间距离(mm)：300.00；钢管类型(mm):483.5，扣件连接方式：单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆、挡脚板自重(kN/m2):0.150；施工人员及卸料荷载(kN/m2):4.000；安全网自重(kN/m2):0.005；3.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。 二、板底支撑钢管计算:板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩 W = 5.08 cm3；截面惯性矩 I = 12.19cm4； 板底支撑钢管计算简图1.荷载的计算：(1)脚手板自重(kN/m)：q1 =0.30.3 = 0.09 kN/m；(2)施工人员及卸料荷载标准值(kN/m)：Q1 = 40.3 = 1.2 kN/m；2.强度验算:板底支撑钢管按简支梁计算。最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 荷载设计值：q=1.2q1+1.4Q1 =1.20.09+1.41.2 =1.788kN/m；最大弯距 Mmax = 0.1251.7880.92 = 0.181 kNm ；支座力 N = 0.51.7880.9 = 0.805 kN；最大应力 = Mmax / W = 0.181106 / (5.08103) = 35.637 N/mm2；板底钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2；板底钢管的计算应力 35.637 N/mm2 小于 板底钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算:计算公式如下: 均布恒载: q = q1 = 0.09 kN/m； V = (50.09 (0.9103)4 )/(3842.0610000012.19104)=0.031 mm；板底支撑钢管的最大挠度为 0.031 mm 小于 钢管的最大容许挠度 900/150与10 mm，满足要求！三、纵向支撑钢管计算: 纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算；集中荷载P取板底支撑钢管传递力，P =0.805 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.483 kNm ；最大变形 Vmax = 2.74 mm ；最大支座力 Qmax = 2.011 kN ；最大应力 = Mmax/w=0.483106/5.08103=95.04 N/mm2 ；纵向钢管的计算应力 95.04 N/mm2 小于 纵向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！纵向支撑钢管的最大挠度为 2.74 mm 小于 纵向支撑钢管的最大容许挠度 1200/150与10 mm，满足要求！四、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 2.011 kN；R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、支架立杆荷载标准值(轴力)计算:1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的结构自重(kN)：NG1 = 0.12915.2 = 1.962 kN；(2)栏杆、挡脚板的自重(kN)：NG2 = 0.150.94/2 = 0.27 kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3 = 0.30.91.24/4 = 0.324 kN；(4)安全网自重(kN/m2):NG4=0.0050.915.2/2=0.034；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4= 1.962+0.27+0.324+0.034=2.591 kN；2.活荷载为施工人员及卸料荷载: 施工人员及卸料荷载标准值： NQ = 40.91.2/4 = 1.08 kN；3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.22.591+ 1.41.08 = 4.621 kN；六、立杆的稳定性验算:立杆的稳定性计算公式: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 4.621 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i的值查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f - 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； l0 - 计算长度 (m)；参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，由以下公式计算： l0 = kh k- 计算长度附加系数，取值为1.155； - 计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表5.3.3；取最不利值= 1.8；=h/i =1.81.5103/15.8 = 170.886 210，长细比满足要求；立杆计算长度 l0 = kh = 1.155 1.81.5 = 3.118 m；=l0/i =3118/15.8=197；由长细比的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.186 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =4.621103 /( 0.186489 )= 50.802 N/mm2；立杆钢管稳定性验算 = 50.802 N/mm2 小于 立杆钢管抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 120 kpa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =18.48 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 4.62 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=18.48 fg=120 kpa 。地基承载力满足要求！井架防护棚编制依据：建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下： 一、参数信息:1、构造参数:立杆横距lb(m)：1.8 ；立杆纵距la(m)：2.1 ；防护棚高度H(m)：4.5 ；上下防护层间距h1(m)：0.6 ；立杆步距h(m)：1.5 ；斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m)：1.6 ；斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): 1.5；水平钢管搭设方式：钢管沿纵向搭设 ；水平钢管间距a(m)：0.3 ；钢管类型(mm)：48 3.5 ；扣件连接方式：双扣件 ,取扣件抗滑移承载力系数: 0.8 ；2.荷载参数:高空坠落物最大荷载标准值N(kN)：1 ；脚手板自重(kN/m2)：0.35 ；栏杆及挡脚板自重(kN/m)：0.15 ；3.地基参数:地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa): 170；立杆基础底面面积(m2): 0.25；地基承载力调整系数: 1。二、纵向水平支撑钢管计算:纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几何参数如下：截面抵抗矩 W = 5.08 cm3;截面惯性矩 I = 12.19 cm4; 纵向钢管计算简图1、荷载的计算：(1)脚手板自重(kN/m)：q1 = 0.350.3 = 0.105 kN/m；(2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN)：N= 1 kN；2.强度验算:纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；最大弯矩计算公式如下: 均布恒载：q = 1.2 0.105 = 0.126 kN/m；冲击荷载：F = 1.41 = 1.4 kN；最大弯距 M = 0.080.1262.12 + 0.21.42.1= 0.632 kNm；最大应力 = M / W = 0.632106 / (5.08103) = 124.499 N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm2；支撑钢管的计算应力 124.499 N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！三、横向支撑钢管计算:横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算；冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距步置。冲击荷载: F= 1.4 kN；上部钢管传递恒载：P=1.20.350.32.1 = 0.265 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.987 kNm ；最大应力 = Mmax / W = 0.987106 / (5.08103) = 194.265 N/mm2；支撑钢管的计算应力 194.265 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！四、扣件抗滑移计算:水平钢管传递最大支座力N=1.4+ 1.8 / 0.30.265/2=2.19