电动高处作业吊篮计算书及附图

电动高处作业吊篮计算书及附图根据《高处作业吊篮》GB19155-2003的要求，吊篮在结构设计时，应考虑风荷载的影响；在工作状态下，应能承受的基本风压值不低于500Pa；在非工作状态下，当吊装高度≤60m时，应能承受基本风压值不低于1915Pa，每增高30m，基本风压值增加165Pa；吊篮的固定装置结构设计风压值应按1.5倍的基本风压值计算。载荷计算：=1\*GB3①钢平台自重：486kg（按3节×2米=6米）=2\*GB3②钢丝绳：50kg（按长度100米×2根×25kg）=3\*GB3③安全绳：50kg（按长度100米×2根×25kg）=4\*GB3④电缆线：30kg（按长度100米）=5\*GB3⑤重锤：24kg（12kg×2）=6\*GB3⑥施工活载荷：450kg（实际荷载：工作人员2人150kg，施工工具及施工物料150kg）ZLP630型电动吊篮情况：（1）屋顶吊架的受力说明：该吊架的力学模型为超静定系统。（2）钢丝绳的受力检验：吊篮系统采用的结构为4×31SW+FC-8.3的钢丝绳，结构为4×31SW+FC，直径8.3mm，破断拉力不小于53KN。在工作状态下考虑风荷载及荷载组合情况：1.1吊篮系统钢丝绳强度校核计算：吊蓝的水平风荷载标准值应按下式计算：QWK=cWK×F=1.6x500×1.4=1120N式中：c—风力系数，c=1.6QWK—吊篮的风荷载标准值（N）WK—风荷载标准值（N/m2）F—吊篮受风面积（m2）已知6米标准吊篮篮体迎风面积计算为吊蓝动力钢丝绳强度应按容许应力法进行核算，计算荷载应用标准值，安全系数K应选取9。吊篮动力钢丝绳所承受荷载，应符合下列规定：竖向荷载标准值应按下式计算：Q1=（GK+QK）/2=(486+50+50+30+24+450)×9.8/2=5341N式中：Q1—吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值（N）GK—吊篮及钢丝绳自重标准值（kg）QK—施工活荷载标准值（kg）作用于吊篮上的水平荷载可只考虑风荷载，并应由两根钢丝绳各负担1/2，水平荷载标准值应按下式计算：Q2=QWK/2=1120/2=560N式中：Q2—吊篮动力钢丝绳水平荷载标准值（N）QWK—吊篮的风荷载标准值（N）吊篮在使用时，其动力钢丝绳所受拉力应按下式核算：式中：QD—动力钢丝绳所受拉力的施工核算值（kN）K—安全系数，选取9。而我司采用的是法尔胜钢丝绳，其出厂的破断拉力为N，大于，符合要求。1.2支架吊杆的力矩平衡：LP630吊架前梁外伸数值在1.5米时，最大额定承载重量G额=630kg，参见下图：作用力简图吊杆前梁外伸1.5米，前后支架之间距离为4.3米时单个吊杆吊点处钢丝绳下拉力G=（QUOTE/2则G=QUOTE（615+486+50+50+30+24）/2*9.8=6.150KN；每个支架配重G配重=500kg；吊臂的力矩M1=1.5G=1.5×6150=9225牛·米；反倾翻力矩M2=4.3G配重=4.3×500×9.8=21070牛·米；N=M2/M1=21070/9225=2.28＞2(抗倾覆安全系数)吊架的抗倾翻能力符合标准要求。注意：吊架前悬臂梁外伸最大为1.7米，此时最大额定承载重量为480kg，但当吊架外伸长度需要超出1.7米时，必须另出方案以示说明。考虑配重块放在屋面上，集中荷载大，现对屋面板的承载力进行复核。配重块20块，质量500kg。查XX区屋顶结构平面布置图，该处板为双向板，7.4*4.1m，无屋顶花园，活荷载为214KN/m2，后支架与屋面接触时垫上木枋，将荷载分散。木枋与屋面接触面积为0.5m2q=7/0.5m2=14KN/m2查建筑结构静力计算手册（第二版），表4-29Mxmax=0.1634*14*0.5*1=1.14KN.m板在等效均布荷载作用下的跨中弯矩值查建筑结构静力计算手册（第二版），表4-16Memax=0.0965*q*l1*l2当Mxmax=Memax时，求出等效均布荷载q=0.56KN/m20.56KN/m2＜2KN/m2（无花园屋顶）。屋面承载力满足要求。屋面刚性层已经施工，所以荷载不直接作用在保温层，保温层承载力满足。在非工作状态下考虑风荷载及荷载组合情况在非工作状态下，当吊装高度≤60m时，应能承受基本风压值不低于1915Pa，每增高30m，基本风压值增加165Pa；吊篮的固定装置结构设计风压值应按1.5倍的基本风压值计算。2.1吊篮系统钢丝绳强度校核计算风荷载标准值QUOTE=2126.2N/m2吊蓝的水平风荷载标准值应按下式计算：QWK=cWK×F=1.6x2126.2×1.4=4762.7N式中：c—风力系数，c=1.6QWK—吊篮的风荷载标准值（N）WK—风荷载标准值（N/m2）F—吊篮受风面积（m2）已知6米标准吊篮篮体迎风面积计算为吊蓝动力钢丝绳强度应按容许应力法进行核算，计算荷载应用标准值，安全系数K应选取9。吊篮动力钢丝绳所承受荷载，应符合下列规定：竖向荷载标准值应按下式计算：Q1=（GK+QK）/2=(486+50+50+30+24+0)×9.8/2=3136N式中：Q1—吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值（N）GK—吊篮及钢丝绳自重标准值（kg）QK—施工活荷载标准值（kg）,非工作状态下取0.作用于吊篮上的水平荷载可只考虑风荷载，并应由两根钢丝绳各负担1/2，水平荷载标准值应按下式计算：Q2=QWK/2=4762.7/2=2381.4N式中：Q2—吊篮动力钢丝绳水平荷载标准值（N）QWK—吊篮的风荷载标准值（N）吊篮在使用时，其动力钢丝绳所受拉力应按下式核算：式中：QD—动力钢丝绳所受拉力的施工核算值（kN）K—安全系数，选取9。而我司采用的是法尔胜钢丝绳，其出厂的破断拉力为N，大于，符合要求。2.2支架吊杆的力矩平衡：LP630吊架前梁外伸数值在1.5米时，在非工作状态下活荷载G活取值0参见下图：作用力简图吊杆前梁外伸1.5米，前后支架之间距离为4.3米时单个吊杆吊点处钢丝绳下拉力G=（QUOTE/2则G=QUOTE（0+486+50+50+30+24）/2*9.8=3136N；每个支架配重G配重=500kg；吊臂的力矩M1=1.5G=1.5×3136=4704牛·米；反倾翻力矩M2=4.3G配重=4.3×500×9.8=21070牛·米；N=M2/M1=21070/4704=4.48＞2(抗倾覆安全系数)吊架的抗倾翻能力符合标准要求。注意：吊架前悬臂梁外伸最大为1.7米，此时最大额定承载重量为480kg，但当吊架外伸长度需要超出1.7米时，必须另出方案以示说明。（5）电缆及电箱的选择：ZLD/ZLP系列电动吊篮的电机参数如下：额定功率：1.5KW，额定电流：3.95A；依据“机电设备设计手册”的推荐值，我司选用3×2.5+2×1.5的5芯电缆，该电缆的额定电流值为10A。选用100A的空开及相应的漏电开关。实际需要数量应根据现场情况制订，此处仅供参考。2.验收：（1）我公司与安装公司负责人进行检查，并填写检查单；（2）指派检查人员对吊篮安全运行进行检查验收，其内容如下：①平台及悬挂机构，安装是否符合要求；②配重的重量及块数是否符合要求；③悬挂机构的抗倾覆系数是否小于2；④挑梁外伸是否符合要求；⑤电器系统有无安全保护装置，电缆有无破损；⑥安全锁及提升机是否正常。3.根据具体情况签字交接。3.花架处吊篮脚手架计算计算依据：1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-913、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、架体参数平台板名称配重满堂架平台板布置方式沿纵向平台长度A(m)7.5平台宽度B(m)2.4平台高度H(m)3.8立杆纵距la(m)0.8立杆步距h(m)1.5立杆横距lb(m)0.8板底支撑间距s(m)0.4二、荷载参数每米钢管自重g1k(kN/m)0.031脚手板自重g2k(kN/m2)0.35栏杆、挡脚板自重g3k(kN/m)0.14材料堆放最大荷载q1k(kN/m2)3施工均布荷载q2k(kN/m2)9基本风压ω0(kN/m2)0.2风荷载体型系数μs0.8风压高度变化系数μz0.74(立杆稳定性验算),0.74(连墙件强度验算)三、满堂脚手架布置图水平支撑钢管布置图平台板平面示意图侧立面示意图正立面示意图三维示意图四、板底支撑（纵向）钢管验算钢管类型Φ48×2.8钢管截面抵抗矩W(cm3)4.25钢管截面惯性矩I(cm4)10.19钢管弹性模量E(N/mm2)206000钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)205G1k=g1k=0.031kN/m;G2k=g2k×lb/2=0.350×0.80/2=0.140kN/m;Q1k=q1k×lb/2=3.000×0.80/2=1.200kN/m; Q2k=q2k×lb/2=9.000×0.80/2=3.600kN/m;1、强度计算板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。q1=1.2×(G1k+G2k)=1.2×(0.031+0.140)=0.205kN/m;q2=1.4×(Q1k+Q2k)=1.4×(1.200+3.600)=6.720kN/m;板底支撑钢管计算简图Mmax=(0.100×q1+0.117×q2)×l2=(0.100×0.205+0.117×6.720)×0.602=0.290kN·m;Rmax=(1.100×q1+1.200×q2)×l=(1.100×0.205+1.200×6.720)×0.60=4.974kN;σ=Mmax/W=0.290×106/(4.25×103)=68.337N/mm2≤[f]=205.00N/mm2;满足要求！2、挠度计算q'=G1k+G2k=0.031+0.140=0.171kN/mq'=Q1k+Q2k=1.200+3.600=4.800kN/mR'max=(1.100×q'1+1.200×q'2)×l=(1.100×0.171+1.200×4.800)×0.60=3.569kN;ν=(0.677q'1l4+0.990q'2l4)/100EI=(0.677×0.171×(0.60×103)4+0.990×4.800×(0.60×103)4)/(100×206000.00×10.19×104)=0.301mm≤min{600.00/150,10}mm=4.000mm满足要求！五、横向支撑钢管验算平台横向支撑钢管类型单钢管钢管类型Φ48×2.8钢管截面抵抗矩W(cm3)4.25钢管截面惯性矩I(cm4)10.19钢管弹性模量E(N/mm2)206000钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)205横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。q=g1k=0.031kN/m;p=Rmax=4.974kN;p'=R'max=3.569kN横向钢管计算简图横向钢管计算弯矩图Mmax=0.698kN·m;横向钢管计算剪力图Rmax=5.747kN;横向钢管计算变形图νmax=1.011mm;σ=Mmax/W=0.698×106/(4.25×103)=164.200N/mm2≤[f]=205.00N/mm2;满足要求！νmax=1.011mm≤min{800.00/150,10}=5.33mm;满足要求！六、立杆承重连接计算横杆和立杆连接方式单扣件单扣件抗滑承载力(kN)8扣件抗滑移承载力系数0.8Rc=8.0×0.80=6.400kN≥R=5.747kN满足要求！七、立杆的稳定性验算钢管类型Φ48×2.8钢管截面回转半径i(cm)1.6钢管的净截面A(cm2)3.98钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)205双立杆计算方法不设置双立杆立杆计算长度系数μ1.5NG1=(la+1.00×lb+1.00×h)×g1k/h×H+g1k×la×1.00/1.00=(0.60+1.00×0.80+1.00×1.50)×0.031/1.50×3.700+0.031×0.60×1.00/1.00=0.240kNNG2=g2k×la×lb/1.00=0.350×0.60×0.80/1.00=0.168kN;NQ1=q1k×la×lb/1.00=3.000×0.60×0.80/1.00=1.440kN;NQ2=q2k×la×lb/1.00=9.000×0.60×0.80/1.00=4.320kN;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值：N=1.2(NG1+NG2)+0.9×1.4(NQ1+NQ2)=1.2×(0.240+0.168)+0.9×1.4×(1.440+4.320)=7.748kN;支架立杆计算长度：L0=kμh=1×1.50×1.50=2.250m长细比λ=L0/i=2.250×103/(1.60×10)=140.625≤[λ]=250满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：L0=kμh=1.155×1.500×1.5=2.599m长细比λ=L0/i=2.599×103/（1.60×10）=162.422由λ查表得到立杆的稳定系数φ=