钢结构吊装钢丝绳选用计算验算
起重机都需要配备钢丝绳,钢丝绳要有一定的安全系数,这个在起重手册之中有明确规定,运输物体最小安全系数是3.5,载人电梯钢丝绳安全系数是12-16,安全系数是根据起重要求确定的,一般起重金属结构件,安全系数是6,起重量乘以安全系数,可以计算出钢丝绳最低破断拉力,依此选用最低破断拉力符合要求钢丝绳即可。当然,还有动滑轮个数以及起重角度等等。
大气环境中使用,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳疲劳寿命最长,钢丝表面15-30克/平米锰系磷化膜,磷化膜膜重越大则疲劳寿命越长。腐蚀环境中使用,可以选用镀锌钢丝绳或者不锈钢钢丝绳。
要计算主副吊机的最大受力、计算出吊装钢丝绳在吊装过程中的最大拉力、钢筋笼在起扳过程中各点(吊点及相邻两吊点的中点)的最大弯矩,然后才能进行验算,在计算主副吊装受力、吊装钢丝绳受力、最大弯矩时,不能只分析钢筋笼在水平状态时的情况,要分析钢筋笼从水平状态到直立状态全过程,因为对吊机、钢丝绳和钢筋笼的最不利角度并不在水平状态,下面是如下图进行吊装钢筋笼时的分析:
钢筋笼吊装初始状态
吊机受力与钢筋笼倾角关系
钢丝绳受力图
各点弯矩变化图
40吨钢构架用200吨的吊车。
钢结构整体吊装前准备工作与注意事项:
吊车支腿部位加固正式起吊作业开始前,必须对汽车吊支腿部位地面承载力进行复核,根据汽车吊站位,靠近吊物一侧的两个支腿受力较大,其中以距吊物最近的支腿为受力最大,在无法得到有关方面确认吊车站位处地面承载力的情况下,必须按照最不利情况进行考虑,每个支腿地面承载力按最大值考虑。
试吊跨路钢桁架在预拼场地拼装完毕后,要进行挂钩试吊。试吊时,必须保证桁架要整体平稳上升,起吊速度需缓慢,此时现场技术人员要检查桁架整体结构稳定性、桁架悬吊的状态、钢丝绳的状态及吊车状态,确认无误后方可正式吊装作业。
技术复核正式吊装之前,首先,必须对钢桁架下部支撑钢柱的安装精度进行复核,防止吊装就位后发现有问题无法进行调整。其次,检查编号、几何尺寸、连接件、螺栓孔位置、放线及构件中心线是否正确。
现场复核在吊车进场前,提前要对桁架吊装回转半径范围内确认无高空障碍物,如高大树木、路灯及电线等。
受力计算在起吊前必须经过受力计算的内容包括:吊耳、钢丝绳、桁架吊装等。另外吊耳的计算吊耳作为在吊装过程中最主要的受力构件,必须进行受力验算,验算内容包括:净截面抗拉承载力、局部承压承载力、抗剪承载力和焊缝计算。
钢丝绳的计算钢丝绳受力验算主要计算钢丝绳的允许拉力能否满足吊物重量的要求,在安全系数的选取上应按照所选用的钢丝绳直径首先进行破坏力估算。桁架吊装验算该工程对桁架吊装验算采用的SAP计算软件进行的,吊耳正下方的下弦杆为受力最大,但桁架各杆件无超应力现象,桁架整体稳定也满足要求。
1、不论在何种情况下,构件的重心与吊钩点都会旋转至同一竖直线上。
2、吊索产生拉力,其拉力针对构件长度方向的反作用力应平衡,即两个绑扎点处对钢梁产生的轴力大小相等,方向相反。
计算实例:钢梁重量1.5吨;钢梁长度10米;吊点位置距离钢梁左端头2米,距离右端头3米;吊索总长8米;左侧吊索长度4米,右侧吊索长度4米,且锁定,不产生左右滑移。
地面状态如下图:
计算可知a段重量:0.3吨,c段重量0.75吨,b段重量0.45吨。
起吊后,钢梁在此状态下不可避免的要发生旋转,则我们需计算出起吊后钢梁旋转角度,即钢梁相对于地面的夹角。
空中状态如下图:
吊点竖向力:
左侧吊点竖向力设为R1,右侧吊点竖向力设为R2。指竖直方向的分力。
根据弯矩平衡,以R1为计算点列方程:
Ma+R2*c*cosα=Mb+Mc
0.3*10*(2/2)*cosα+R2*(10-2-3)*cosα=0.45*10*(10-2-3/2)*cosα+0.75*10*[(10-2-3)/2]*cosα
求得:R2=9kN
由此可得:R1=1.5*10-R2=6kN
吊索与钢梁夹角:
吊索与钢梁的夹角可由三角形确定,已知三边长度分别为4米、4米、5米。
利用余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA
反三角函数求得:A夹角为51.31781255度。
同理可求得B夹角(主要是当两侧吊索长度不等时,可分别求取)。
钢梁与地面夹角:
根据起吊后,钢梁重心点必然与上部吊钩点位于同一竖直线上,利用几何学求得。
钢梁重心距左端点5米,右端点5米,则距离吊索三角形左下点为5-2=3米,距离吊索三角形右下点为5-3=2米,此点与吊钩点连线为竖直线。
在此求得α角:α=90-arccos[(3*3+3.16228*3.16228-4*4)/2*3*3.16228]=9.09743度。
由此可知按此状态起吊,则钢梁最后会旋转9.09743度,如果用户需要进行构件验算,可以按此状态在其他分析软件中进行建模验算。
安全技术交底 编号
工程名称 交底日期 年 月 日
施工单位 分项工程名称 卸料平台搭设作业
交底提要
交底内容:
1.卸料平台搭设和制作的各种材料,必须符合规范要求,不合格的材料严禁使用;
2.钢管式卸料平台在搭设之前,确定搭设位置清理,尽量避开外防护架的剪刀撑,以防通道与剪刀撑冲突。工人在搭设钢管式卸料平台时,严格按照技术交底和安全操作规程进行作业,夜间施工必须由足够照明。搭设完毕后,必须由生产部门组织,技术、质量、安全等部门相关人员参加,按要求对平台进行验收,合格后方可投入使用,并填写必要的资料。钢管式卸料平台在向上接搭时,必须由专人监督,按技术交底和安全操作规程要求进行拆改,搭设到需要的高度时,同样必须经过验收合格后,方可投入使用;
3.平台作业外立面护栏不得低于1.5m,密目网封闭,内用竹编板或木板封严,防止物料掉下伤人;
4.悬挑式卸料平台制作过程中,严格按照技术交底和操作规程进行作业,焊缝的长度、高度和强度必须满足规范要求。制作完毕后,必须由生产部门组织,技术、质量、安全等部门相关人员参加,对平台进行验收,合格后方可投入使用。在首次吊装时,生产、技术、质量、安全等部门相关人员必须到场,对吊装和安装过程进行监控,信号工、塔吊司机和安装工人紧密配合,严格按照操作规程作业。在吊装就位、钢丝绳拉紧后,要对平台和各种相关防护进行验收,并做荷载试压试验,合格后方可投入使用,并填写必要的资料。平台在倒运过程中,必须由专人进行监督,按照安全操作规程进行作业,安装就位后,必须再次经过验收合格后,方可投入使用;
5.吊装时,利用平台四角的吊环将平台吊至安装位置,平行移动使主龙骨工字钢穿过外防护架(注意不要磕碰外防护架)就位,使定位角钢卡在结构边梁上(角钢下垫软物),然后拉结受力钢丝绳和保险绳,两道受力钢丝绳受力平衡后,慢慢放下平台,确认钢丝绳受力后,松去塔吊吊绳。钢绳要有防剪切保护,钢绳穿墙螺杆必须双垫双帽,平台倒运时,先用塔吊将平台四角吊起,使平台拉结钢丝绳松弛,拆卸,然后慢慢平行向外移动,待平台工字钢完全伸出外防护架后,在向上吊装。向上吊装时,平台上严禁上人;6.施工负责人要组织相关人员定期对搭设的卸料平台定期和不定期的检查,掌握平台的使用、维护情况,尤其是在大风大雨过后,要对卸料平台进行检查,对不合格的部位进行修复或更换,合格后方可继续使用;
7.平台上悬挂限重标志牌:标明吨位和卸料数量,严禁超载或长期堆放材料,随堆随吊;堆放材料高度不得超过平台护栏高度;工人限数1-2人,严禁将平台作为休息平台;
8.几种材料堆放的单独限量:平台限重2吨,合计20KN,施工荷载2.0 KN/㎡,平台尺寸
(1)钢管0.04 KN/m, m,共 根。
(2)20×5木板(4 m)0.22 KN/㎡,共91㎡,110块,满铺4层,高20cm
(3)10×10木方(4 m)0.44 KN/㎡,共45.5㎡,110根,满铺4层,高40cm
(4)竹编板,1.22×2.44㎡(15㎜)14kg /㎡,140块,铺放2堆,高1.05 m
第8条是范例,各单位使用的平台不一样,码料数量也不一样。
9.工人入场前必须进行三级教育,考试合格后方可上岗;
10.进入施工现场必须戴合格安全帽,系好下颚带,锁好带扣;
11.安装时登高作业(2m以上)必须系合格安全带,系挂牢固,高挂低用,施工人员进入平台内必须将安全带与平台外专用保险绳挂牢;
12.施工现场严禁吸烟,严禁嬉戏打闹,严禁酒后上岗;
13.平台底面应用5Cm木板铺严,平台底下用大眼网兜严;
14.卸料平台必须按公司要求从本公司钢结构厂统一制作安装,项目部不得自行购置、制作;
15.卸料平台必须有专项方案和计算书;
16.钢丝绳的卡扣不小于4个,按规范要求顺向卡紧,不可反卡(“U”型环卡在短绳头一侧)。
审核人 交底人 接受交底人
1、本表头由交底人填写,交底人与接受交底人各保存一份,安全员一份;
2、当做分部、分项施工作业安全交底时,应填写“分部、分项工程名称”栏;
3、交底提要应根据交底内容把交底重要内容写上。