
高空吊篮施工计算书措施.doc
8页目 录一、工程概况…………………………………………………………………1二、编制依据……………………………………………………………...1三、吊篮设计及载荷计算……………………………………………….…1四、吊篮使用的安全技术措施....................................6 1吊篮专项施工措施一、工程概况XXXX 工程,我单位负责 XX 装置设备、工艺和钢结构安装XX 装置 为多层混泥土框架厂房,厂房高为 77.2m,管道 DA291A408-2000-2E3 安装在装置框架 36.5m 层至 77.2m 层间北外侧,管道通过框式导向架 E16 固定,管道分段预制完成后使用吊车进行组对,在管道组对焊接及管道支架安装时,需设计制作一高处作业吊篮此吊篮形式同样适用于 XX 装置 内部分孔洞处钢结构安装时用. 二、编制依据2.1《高处作业吊篮安全规范》JGT50272.2《钢结构设计规范》GB50017-20032.3《钢丝绳夹使用方法》GB/T 5976-2006 2.4《高处作业吊篮》JGT5032-932.5《板孔式吊耳设计及应用》 (中国石油天然气第一建设公司,李景乐)三 、 吊 篮 设 计 及 载 荷 计 算3.1 吊篮设计简图及使用型材吊篮的规格为 1200*800*1200mm,共 4 个吊耳,外侧架体防护栏杆高度为 1200mm,共 4 道设置,每道栏杆间距 200mm,吊篮最上层栏杆设作业人员栓安全带的钩挂结点,平台底板使用δ=6mm 菱形花纹钢板铺满,平台四周使用扁钢-100*5mm 设挡脚板,挡脚板与底板间隙为 4mm,外侧架体各面设置 2 道立杆共 8 道,使用的钢结构主要为角钢 L100*8、L75*8 等,材质为Q235B。
具体设计形式如下图:23.2 吊篮载荷计算此吊篮设计额定载人为 2 人,额定载荷为 2KN3.2.1 底部结构校核3.2.1.1 抗弯强度校核抗弯强度计算,根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 中第 30 页公式 4.4.1可知杆件受弯应力 σs=Mx/(Υx*Wnx)+My/(Υy*Wny) ≤f式中 Mx、My——同一截面处绕 x 轴与绕 y 轴的弯矩Wnx、Wny ——对 x 轴和对 y 轴的净截面模量Υx、Υy——截面塑性发展系数f——钢材的抗弯强度设计值根据 GB50017-2003 第 25 页表 3.4.1-1 可知钢材厚度 σ≤16mm 的 Q235 钢材抗弯强度设计值为 215N/mm2吊篮使用时,取每个人体重与其携带工具重量为 M1=100KG,吊篮自身重量为M2=300KG所以吊篮所受重力为:G=(2*M1+M2)*g=(2*100+300)*9.8=4900N其中 g=9.8N/KG 为重力加速度取吊篮工作时单根梁所受的重力为 F即 F=G/2*K1*K2=4900/2*1.25*1.1=3369N其中 K1=1.25 为动载系数, K2=1.1 为稳定系数考虑吊篮工作时可能受力不均衡,取其工作时承受集中载荷的情况进行计算,则所受载荷为:M=Fl/8=3369*1200/8=5.05*105N·mm取截面塑性发展系数 Υx=1.0,Υy=1.0 ,根据五金手册可知 L100*8 的角钢对x 轴和对 y 轴的净截面模量分别为 Wnx=53.7*103mm3,Wny=20.5*10 3mm3则抗弯强度为:σs=Mx/(Υx*Wnx)+My/(Υy*Wny)=5.05*105/(53.7*103)+ 5.05*105/(20.5*103)3=9.40+24.63=34.03N·mm2≦215 N ·mm2所以吊篮的受弯应力满足要求。
3.2.1.2 抗剪强度校核抗剪强度计算,根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 中第 30 页公式 4.4.2可知杆件受剪应力为 τ=VS/(It w) ≦f v式中 V——计算截面沿腹板平面作用的剪力S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩I——毛截面惯性矩tw——腹板厚度fv——抗剪强度设计值根据 GB50017-2003 第 25 页表 3.4.1-1 可知钢材厚度 σ≤16mm 的 Q235 钢材抗剪强度设计值为 125N/mm2根据前面计算可知 V=F=3369N;材料厚度 tw=8mmS=A*ix=1560*30.8=48048mm3(根据五金手册可知:其中 A=1560mm2 为截面积,ix=30.8mm 为回转半径)另根据五金手册可查得毛截面惯性矩 I=148*104mm4所以可以计算得:τ=VS/(It w)=3369*48048/(148*104*8)=13.68 N·mm2≦125 N·mm 2所以吊篮的受剪应力满足要求3.2.2 底部焊接校核3.2.2.1 根据所设计的吊篮可知,吊篮的焊接均为角焊缝焊接,焊角尺寸为σ=8,焊缝长度为 L=75mm根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 第 72 页可知在通过焊缝形心受到拉力、压力与剪力的作用下:正面角焊缝的应力为:σ f=N/(he*lw) ≦β f*ffw (7.3.1-1)侧面角焊缝的应力为:τ f= N/(he*lw) ≦f fw (7.3.1-2)式中 σ f——焊缝有效截面积(h e*lw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力4τ f——焊缝有效面积计算,沿焊缝长度方向的剪应力he——角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝等于 0.7hf,h f 为焊角尺寸lw——角焊缝的计算长度,对每条焊缝长度取其实际长度减去 2hfffw——角焊缝的长度设计值β f——正面角焊缝强度设计值增大系数:对承受静力载荷和间接承受动力载荷的结构,β f=1.22 ;对直接承受动力载荷的结构,取 β f=1.0。
根据吊篮的工作情况取取 β f=1.0N——焊缝受力,N=KF=1.4*F,其中 K=1.4 为可变载荷分项系数所以吊篮底部焊缝所受应力为σ f=τ f= N/(he*lw)=KF/[0.7σ(L-2*σ)]=1.4*3369/[0.7*8*(75-2*σ)]=14.27N·mm2≦160 N·mm 2根据 GB50017-2003 第 26 页表 3.4.1-3 可知钢材厚度 σ≤16mm 的 Q235 刚才通过 E43 型焊材手工焊接的角焊缝强度设计值为 160N/mm2所以吊篮底部焊缝所受应力满足要求3.3 吊篮吊耳强度校核3.3.1 吊耳板孔强度校核根据《板孔式吊耳设计及应用》 (中国石油天然气第一建设公司,李景乐)利用拉曼公式对吊耳板孔进行抗剪强度校核,拉曼公式板孔校核表达式为:σ=kP/(δd)*[(R 2+r2)/ (R2-r2)] ≤f v式中 k——动载系数,k=1.25σ——板孔壁承压能力P——吊耳板所外力δ——板孔壁厚度d——板孔直径R——吊耳板外缘有效半径r——板孔半径fv——吊耳板材料抗剪强度设计值(125 N/mm 2)根据所设计的吊篮吊耳尺寸可知:5P=G/4=4000/4=1000N,δ =12mm,d=30mm,R=60mm,r=15mm所以可以得知:σ=kP/( δd)*[(R 2+r2)/ (R2-r2)]=1.25*1000/(12*30)*[(602+152)/ (602-152)]=3.93 N·mm2≦125 N·mm 2所以吊耳孔的强度满足要求。
3.3.2 吊耳板强度校核根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 只要吊耳孔对应刚才的强度满足要求,则此厚度钢材的吊耳板强度也满足要求根据吊耳板孔的校核结果可知,δ=12mm的 Q235 钢板满足强度要求3.3.3 吊耳板焊缝强度校核吊耳板焊缝为连续焊缝,无夹渣、气孔、裂纹等缺陷,焊角尺寸为 σ=8,焊缝长度为 L=100mm此吊耳与吊篮主体的焊接属于角焊缝当吊耳受拉伸作用时,根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 中焊缝强度校核式 σ f=N/(he*lw) ≦β f*ffw 成立时,焊缝强度满足要求式中 σ f——焊缝有效截面积(h e*lw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力τ f——焊缝有效面积计算,沿焊缝长度方向的剪应力he——角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝等于 0.7hf,h f 为焊角尺寸lw——角焊缝的计算长度,对每条焊缝长度取其实际长度减去 2hfffw——角焊缝的长度设计值β f——正面角焊缝强度设计值增大系数:对承受静力载荷和间接承受动力载荷的结构,β f=1.22 ;对直接承受动力载荷的结构,取 β f=1.0根据吊篮的工作情况取取 β f=1.0N——焊缝受力,N=KW=1.4*F ,其中 K=1.4 为可变载荷分项系数, W 为每个吊耳所承受的重力,W=G/4=4000/4=1000N。
所以吊耳焊缝受拉伸作用时所受应力为σ f= N/(he*lw)=KF/[0.7σ(L-2* σ)]=1.4*1000/[0.7*8*(100-2* σ)]=2.98 N·mm2≦ 160 N·mm2根据 GB50017-2003 第 26 页表 3.4.1-3 可知钢材厚度 σ≤16mm 的 Q235 刚才通6过 E43 型焊材手工焊接的角焊缝强度设计值为 160N/mm2所以吊耳焊缝所受应力满足要求3.4 钢丝绳承载力验算3.4.1 由 JGT5032-93 吊篮标准的要求,钢丝绳安全系数不应小于 93.4.2 本吊篮的钢丝绳选用 6*19+1 Ф12mm 整根钢丝绳的破断拉力为 68.1KN3.4.3 总载荷计算:以下重量经实际测量计算得出:(1)、吊篮质量:300Kg(2)、吊篮最大荷载:200Kg吊篮的最大载荷为:总质量为:300 + 200 = 500Kg总载荷为:W = 500 *9.8 = 4.9kN3.4.4 计算n — 安全系数s — 单根钢丝绳最小破断拉力a — 承重钢丝绳根数w — 额定载重量、悬挂平台重量和钢丝绳自重产生的重力和公式:n = (s×a) / w 以吊篮的最大载荷计算: n = (61.8×4) / 4.9 = 50.44> 9经计算证明,施工中 6*19+1 Ф12mm 规格钢丝绳符合 JGT5032-93 吊篮标准的安全要求.四、吊篮使用的安全技术措施:4.1 材料使用前检查:材料选用符合图样的规定,型钢表面不得有铁皮脱落、变形、毛刺现象,验收合格后方可使用4.2 吊篮焊缝应饱满,不得有漏焊、裂纹、夹渣等现象,焊缝应均匀一致,飞溅和焊渣清理干净;4.3 产品可见外表应涂漆 1-2 遍漆,面漆 2-4 到;4.4 吊篮平台受力应能承载 2 倍的均定载荷;保证焊缝达到设计要求;吊篮平台的地板必须有防滑措施;74.5 吊篮栏杆硬光滑,安装后应无歪斜、扭曲、变形;4.6 吊篮四周设 100 高的挡板,挡板与地面间隙不大于 5mm.4.7 悬挂件焊接必须经过技术员的质量验收,合格后,方可使用;4.8 工作区域内风速大于 10.8m/s(相当于 6 级风力)时不得使用吊笼;4.9 吊篮使用时,吊篮平台与提升机构的连接必须牢固、可靠、不得有任何松动现象;提升机构提升吊篮的速度应均匀、平稳。
4.10 吊篮平台上的作业人员必须佩带安全带,安全带允许连接在吊篮平台上;4.11 吊篮平台上的作业人员必须遵守吊篮的使用要求,不得超载;4.12 吊篮平台沿构建物移动时,外构筑物件应设置导引缆绳,能使吊篮作业人员安全的靠近作业区域;4.13 吊篮的使用区域应设置警戒线;4.14 吊篮的额定速度为 5 米/min,水平移动额定速度 16 米/min;4.15 吊篮平台的明眼处贴吊篮的额定载荷;4.16 吊篮的使用时必须要有安全监护人员4.17 吊篮的承载不得集中在一头,保持吊篮负载平衡;4.18 吊篮应定期进行质量检查;@n。
