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摘要:随着城市建设的发展,电梯成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。电梯的安全问题是人们关注的焦点,它对人们的生产、生活、工作乃至人身安全有着极大的影响。由于电梯型号错综复杂,控制形式多样,而电梯的质量又很大部分取决于的安装施工质量,因此,本文结合某实际工程对电梯工程设计参数的计算作了详细介绍,并总结了安装施工技术及吊装安全技术措施,以供同类工程参考。
关键词:电梯;加建工程;安装;设计参数;施工技术
Abstract: with the development of urban construction, elevator become an indispensable people daily life of transportation. The elevator safety issues are the focus of attention, its people's production and life, work and personal safety has a great influence. Because the elevator model is complex, and the control various in form, and the quality of the elevator and a large part of the construction quality depends on installation, therefore, combined with an engineering practice on the elevator engineering design parameters in detail, and sums up the installation construction technologies and hoisting safety technical measures for similar projects.
Keywords: elevator; And to build projects; Installation; Design parameters; Construction technology
中圖分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
本电梯工程位于某大厦西侧,地处广州市天河区体育西路。电梯4m以下为钢筋混凝土结构,4m以上为钢结构井道,平面呈矩形,观光电梯共33层,总高度120m。钢结构井道4条立柱为400*400*16方管,横梁为H型钢,梁柱连接为栓焊连接。井道外立面主结构形式为12mm钢化透明点支式玻幕,井道两侧与顶部为铝塑板外墙饰面。结构上:点支式全玻幕墙采用400mm×400mm×16mm钢方管作为纵向主受力柱,100mm×100mm×4mm钢方管作为横向次受力梁;铝塑板以[8#槽钢和L50×5mm角钢为骨架,与幕墙横向主骨相焊接。
钢结构现场安装按二层一个安装节,故吊装最重构件为6.4m,约1.28t。
本工程吊装安装要求高、有较高的技术难度,因此要求所有参与吊装、安装的人员务必认真、严肃对待本工程的所有工作。
1吊装机具与设置
1.1吊装机具
吊装所需的机具,吊索具必须在吊装前准备就绪,并且要经过吊装起重班组长及电工检验,吊装使用的机具,吊索具必须检验合格,贴上完好标记才能在现场使用。其中机具,吊索具主要包括:
构件名称 规格 单位 数量
电动慢速卷扬机 2t 台 1
钢板 δ=12mm m² 2
无缝钢管 φ159*4.5 m 10
无缝钢管 φ133*4.5 m 6
滑轮 5t 只 3
钢丝绳 6*37+1-1700,φ13 m 300
钢丝绳 6*37+1-1700,φ15 m 100
钢丝绳 6*37+1-1700,φ9 m 200
1.2桅杆式起重装置的设置
在大厦天面层轴9×F柱顶处安装桅杆式起重机,具体设置点见图1。该起重系统的本体是由无缝钢管与钢板做的基座组成,起升系统由滑轮、导向轮与钢丝绳等组成,稳定系统由缆风绳与锚固点组成,动力系统由电动卷扬机提供。
图1 桅杆式起重机安装位置示意
1.3主要吊具选用
1.3.1钢丝绳选用
以大剧场需要吊装的构件最大重量约1.28t作为计算基准,由于该起重系统用途是吊装构件,不是用来载人的,并且做滑轮组跑绳的安全系数K取值一般不小于5,起吊经定滑轮之间穿1股钢丝绳,跑绳选用6*37+1,1700MPa,φ13mm钢丝绳。
缆风绳的安全系数不小于3.5,缆风绳为单股钢丝绳,缆风绳选用6*37+1,1700MPa,φ15mm和φ13mm钢丝绳。
1.3.2电动卷扬机的选用
定滑轮之间的钢丝绳穿1根,选用电动卷扬机的额定牵引拉力为2.0t,考虑到实际情况,选用慢速的电动卷扬机,容绳量需满足垂直吊装高度的要求。
1.3.3桅杆本体的选用(见图2,图3)
桅杆使用无缝钢管制作,其中立杆采用φ133*4.5,长度为5m,斜杆采用φ159*4.5,长度为8.5m。
图2桅杆式起重机示意图 图3桅杆式制作大样图
2设计参数校核计算
2.1桅杆设计参数
斜杆采用无缝钢管Φ159×4.5制作。构件计算载荷 P=(Q+q)K1。
式中Q――构件重量t, q――吊具重量t(按构件重量的5%计算),K1――动载系数;取K1=1.1。
P=(Q+5%Q)×1.1=1.16Q=1.16×1.28=1.485t
2.2钢丝绳和卷扬机校核
滑车组出绳端拉力S1=P×K0
式中,m--滑轮组数; K0――荷载系数,(按二个导向滑轮)。
因未使用动滑轮和定滑轮,工作绳数为1股,经查表,得K0=1.082
则S1= P×K0=1.485×1.082=1.61t
起重跑绳采用Φ13.0钢丝绳,钢丝绳破断拉力为87.3KN,安全系数取5,则允许牵引力为17.46KN,即允许牵引力为1.75t,所以钢丝绳满足吊装要求。
同样采用2t卷扬机也满足吊装要求。
2.3起重斜杆校核
最不利工况吊装状态,扒杆倾角(与水平夹角)为45o,斜杆缆风绳水平倾角为11o。变幅钢丝绳牵引力T:1.485t。
计算主桅杆所受正压力:除卷扬机牵引力外,其他荷载所附加在主桅杆上的正压力Pz= s1+Pcos45o+Tcos(45o-11o) =1.61+1.485cos45o+1.485cos(45o-11o)=3.89t
斜杆稳定性验算
在构件吊装过程中,经上述受力分析,主桅杆单肢所承受的最大压力为PZ=3.89t
Φ159×4.5无缝钢管,截面性质: 截面积A=21.84cm2 ; 截面系数W= 82.1cm3 ;惯性半径,i=5.46cm。
计算长细比:λ=850/5.46=155.7
进行适当加固,刚度满足要求。
经查表,压杆稳定系数:Ψp=0.32
σ=PZ/(Ψp*A)=3.89*104/(0.32*21.84*100)=55.66N/mm2<〔σ〕=160 N/mm2
经以上计算分析,斜杆满足要求。
2.4起重立杆校核
立杆采用无缝钢管Φ133×4.5制作。经受力分析,立杆所承受的压力为2t。
立杆稳定性验算:
在构件吊装过程中,经上述受力分析,立杆单肢所承受的最大压力为PZ=2t
Φ133×4.5无缝钢管,截面性质:截面积A=18.17cm2; 截面系数W= 56.45cm3;惯性半径,i=4.55cm。
计算长细比:λ=500/4.55=109.9<〔λ〕=150
刚度满足要求。
经查表,压杆稳定系数:Ψp=0.563
σ=PZ/(Ψp*A)=2*104/(0.563*18.174*100)=19.55N/mm2<〔σ〕=160 N/mm2
经以上计算分析,立杆满足要求。
所以,本项目桅杆式起重装置满足吊装要求。
3安装施工技术与安全技术措施
3.1安装施工技术
根据现场实际情况,计划六层以下采用汽车吊吊装,最大吊装重量为2.04t,最大吊装高度为23.1m,采用16t汽车吊即可满足吊装要求,16t汽车吊在14m吊装幅度、臂长30.5m的情况下,最大吊装高度为27.5m,最大吊装重量为2.6t。
其他构件吊装长度不超过6.4m,重量不超过1.28t,采用天面桅杆式起重装置进行吊装,本方案主要就利用桅杆式起重装置进行吊装的有关技术方面分析和计算。
将需要吊装的构件运输至首层混凝土框架结构区域,然后将需要吊装的构件捆绑在吊钩上,在确保牢靠的情况下,通过现场试吊,将构件吊装离地0.2m,观察桅杆式起重机的各个系统与被吊装构件,在试吊没有出现异常情况下,继续将构件吊装至所安装的楼层位置。
3.2安全技术措施
(1)作业前,应向参与作业人员进行安全技术交底与班前安全活动工作。
(2)对吊装区域不安全因素和不安全的环境,要进行检查、消除或采取保护措施。
(3)起吊作业前,做好吊装作业前的准备工作。如检查起吊用具和防护设施,对辅助用具的准备的准备、检查,确定吊物回转半径范围、吊物的落点等情况的准备工作。
(4)吊装中要熟悉和掌握捆绑技术,及捆绑的要点。起吊过程中必须做到“十不吊”的规定。
(5)严禁任何人在已起吊的构件下停留或穿行,已吊起的构件不准长时间在空中停留。
(6)起重作业人员在吊装过程中要选择安全位置,防止吊物的冲击、晃动、坠落伤人发生事故。
(7)起重指挥人员必须坚守岗位,准确、及时传递信号,开卷扬机人员要对指挥发的信号、吊物的捆绑情况、运行通道、起降的空间,确认无误后才能进行操作。多人捆扎时,只能由一人负责指挥。
(8)起吊作业前,应对机械进行检查,安全装置要完好,灵敏。起吊满载或接近满载时,应先将吊物吊起离地10至20cm处停机检查,检查起重构件的稳定性、制动器的可靠性、吊物的平稳性、绑扎的牢固性。确认无误后方可再行起吊。吊装中起降要平稳,不能忽快忽慢和突然制动。
(9)在各楼层构件吊装口设置活动护栏,吊装作业完成后,及时封闭。
4结束语
由此可见,电梯安装质量直接影响电梯的使用质量和安全,因此,必须加强安装施工技术和措施,才能保障电梯顺利安装,达到使用上舒适性、安全性、可靠性的要求。
参考文献:
[1] 电梯设备施工技術手册.中国建筑工业出版社.2011-5
[2] 《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001
[3] 《建筑钢结构焊接程》JGJ81-91
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:电梯;加建工程;安装;设计参数;施工技术
Abstract: with the development of urban construction, elevator become an indispensable people daily life of transportation. The elevator safety issues are the focus of attention, its people's production and life, work and personal safety has a great influence. Because the elevator model is complex, and the control various in form, and the quality of the elevator and a large part of the construction quality depends on installation, therefore, combined with an engineering practice on the elevator engineering design parameters in detail, and sums up the installation construction technologies and hoisting safety technical measures for similar projects.
Keywords: elevator; And to build projects; Installation; Design parameters; Construction technology
中圖分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
本电梯工程位于某大厦西侧,地处广州市天河区体育西路。电梯4m以下为钢筋混凝土结构,4m以上为钢结构井道,平面呈矩形,观光电梯共33层,总高度120m。钢结构井道4条立柱为400*400*16方管,横梁为H型钢,梁柱连接为栓焊连接。井道外立面主结构形式为12mm钢化透明点支式玻幕,井道两侧与顶部为铝塑板外墙饰面。结构上:点支式全玻幕墙采用400mm×400mm×16mm钢方管作为纵向主受力柱,100mm×100mm×4mm钢方管作为横向次受力梁;铝塑板以[8#槽钢和L50×5mm角钢为骨架,与幕墙横向主骨相焊接。
钢结构现场安装按二层一个安装节,故吊装最重构件为6.4m,约1.28t。
本工程吊装安装要求高、有较高的技术难度,因此要求所有参与吊装、安装的人员务必认真、严肃对待本工程的所有工作。
1吊装机具与设置
1.1吊装机具
吊装所需的机具,吊索具必须在吊装前准备就绪,并且要经过吊装起重班组长及电工检验,吊装使用的机具,吊索具必须检验合格,贴上完好标记才能在现场使用。其中机具,吊索具主要包括:
构件名称 规格 单位 数量
电动慢速卷扬机 2t 台 1
钢板 δ=12mm m² 2
无缝钢管 φ159*4.5 m 10
无缝钢管 φ133*4.5 m 6
滑轮 5t 只 3
钢丝绳 6*37+1-1700,φ13 m 300
钢丝绳 6*37+1-1700,φ15 m 100
钢丝绳 6*37+1-1700,φ9 m 200
1.2桅杆式起重装置的设置
在大厦天面层轴9×F柱顶处安装桅杆式起重机,具体设置点见图1。该起重系统的本体是由无缝钢管与钢板做的基座组成,起升系统由滑轮、导向轮与钢丝绳等组成,稳定系统由缆风绳与锚固点组成,动力系统由电动卷扬机提供。
图1 桅杆式起重机安装位置示意
1.3主要吊具选用
1.3.1钢丝绳选用
以大剧场需要吊装的构件最大重量约1.28t作为计算基准,由于该起重系统用途是吊装构件,不是用来载人的,并且做滑轮组跑绳的安全系数K取值一般不小于5,起吊经定滑轮之间穿1股钢丝绳,跑绳选用6*37+1,1700MPa,φ13mm钢丝绳。
缆风绳的安全系数不小于3.5,缆风绳为单股钢丝绳,缆风绳选用6*37+1,1700MPa,φ15mm和φ13mm钢丝绳。
1.3.2电动卷扬机的选用
定滑轮之间的钢丝绳穿1根,选用电动卷扬机的额定牵引拉力为2.0t,考虑到实际情况,选用慢速的电动卷扬机,容绳量需满足垂直吊装高度的要求。
1.3.3桅杆本体的选用(见图2,图3)
桅杆使用无缝钢管制作,其中立杆采用φ133*4.5,长度为5m,斜杆采用φ159*4.5,长度为8.5m。
图2桅杆式起重机示意图 图3桅杆式制作大样图
2设计参数校核计算
2.1桅杆设计参数
斜杆采用无缝钢管Φ159×4.5制作。构件计算载荷 P=(Q+q)K1。
式中Q――构件重量t, q――吊具重量t(按构件重量的5%计算),K1――动载系数;取K1=1.1。
P=(Q+5%Q)×1.1=1.16Q=1.16×1.28=1.485t
2.2钢丝绳和卷扬机校核
滑车组出绳端拉力S1=P×K0
式中,m--滑轮组数; K0――荷载系数,(按二个导向滑轮)。
因未使用动滑轮和定滑轮,工作绳数为1股,经查表,得K0=1.082
则S1= P×K0=1.485×1.082=1.61t
起重跑绳采用Φ13.0钢丝绳,钢丝绳破断拉力为87.3KN,安全系数取5,则允许牵引力为17.46KN,即允许牵引力为1.75t,所以钢丝绳满足吊装要求。
同样采用2t卷扬机也满足吊装要求。
2.3起重斜杆校核
最不利工况吊装状态,扒杆倾角(与水平夹角)为45o,斜杆缆风绳水平倾角为11o。变幅钢丝绳牵引力T:1.485t。
计算主桅杆所受正压力:除卷扬机牵引力外,其他荷载所附加在主桅杆上的正压力Pz= s1+Pcos45o+Tcos(45o-11o) =1.61+1.485cos45o+1.485cos(45o-11o)=3.89t
斜杆稳定性验算
在构件吊装过程中,经上述受力分析,主桅杆单肢所承受的最大压力为PZ=3.89t
Φ159×4.5无缝钢管,截面性质: 截面积A=21.84cm2 ; 截面系数W= 82.1cm3 ;惯性半径,i=5.46cm。
计算长细比:λ=850/5.46=155.7
进行适当加固,刚度满足要求。
经查表,压杆稳定系数:Ψp=0.32
σ=PZ/(Ψp*A)=3.89*104/(0.32*21.84*100)=55.66N/mm2<〔σ〕=160 N/mm2
经以上计算分析,斜杆满足要求。
2.4起重立杆校核
立杆采用无缝钢管Φ133×4.5制作。经受力分析,立杆所承受的压力为2t。
立杆稳定性验算:
在构件吊装过程中,经上述受力分析,立杆单肢所承受的最大压力为PZ=2t
Φ133×4.5无缝钢管,截面性质:截面积A=18.17cm2; 截面系数W= 56.45cm3;惯性半径,i=4.55cm。
计算长细比:λ=500/4.55=109.9<〔λ〕=150
刚度满足要求。
经查表,压杆稳定系数:Ψp=0.563
σ=PZ/(Ψp*A)=2*104/(0.563*18.174*100)=19.55N/mm2<〔σ〕=160 N/mm2
经以上计算分析,立杆满足要求。
所以,本项目桅杆式起重装置满足吊装要求。
3安装施工技术与安全技术措施
3.1安装施工技术
根据现场实际情况,计划六层以下采用汽车吊吊装,最大吊装重量为2.04t,最大吊装高度为23.1m,采用16t汽车吊即可满足吊装要求,16t汽车吊在14m吊装幅度、臂长30.5m的情况下,最大吊装高度为27.5m,最大吊装重量为2.6t。
其他构件吊装长度不超过6.4m,重量不超过1.28t,采用天面桅杆式起重装置进行吊装,本方案主要就利用桅杆式起重装置进行吊装的有关技术方面分析和计算。
将需要吊装的构件运输至首层混凝土框架结构区域,然后将需要吊装的构件捆绑在吊钩上,在确保牢靠的情况下,通过现场试吊,将构件吊装离地0.2m,观察桅杆式起重机的各个系统与被吊装构件,在试吊没有出现异常情况下,继续将构件吊装至所安装的楼层位置。
3.2安全技术措施
(1)作业前,应向参与作业人员进行安全技术交底与班前安全活动工作。
(2)对吊装区域不安全因素和不安全的环境,要进行检查、消除或采取保护措施。
(3)起吊作业前,做好吊装作业前的准备工作。如检查起吊用具和防护设施,对辅助用具的准备的准备、检查,确定吊物回转半径范围、吊物的落点等情况的准备工作。
(4)吊装中要熟悉和掌握捆绑技术,及捆绑的要点。起吊过程中必须做到“十不吊”的规定。
(5)严禁任何人在已起吊的构件下停留或穿行,已吊起的构件不准长时间在空中停留。
(6)起重作业人员在吊装过程中要选择安全位置,防止吊物的冲击、晃动、坠落伤人发生事故。
(7)起重指挥人员必须坚守岗位,准确、及时传递信号,开卷扬机人员要对指挥发的信号、吊物的捆绑情况、运行通道、起降的空间,确认无误后才能进行操作。多人捆扎时,只能由一人负责指挥。
(8)起吊作业前,应对机械进行检查,安全装置要完好,灵敏。起吊满载或接近满载时,应先将吊物吊起离地10至20cm处停机检查,检查起重构件的稳定性、制动器的可靠性、吊物的平稳性、绑扎的牢固性。确认无误后方可再行起吊。吊装中起降要平稳,不能忽快忽慢和突然制动。
(9)在各楼层构件吊装口设置活动护栏,吊装作业完成后,及时封闭。
4结束语
由此可见,电梯安装质量直接影响电梯的使用质量和安全,因此,必须加强安装施工技术和措施,才能保障电梯顺利安装,达到使用上舒适性、安全性、可靠性的要求。
参考文献:
[1] 电梯设备施工技術手册.中国建筑工业出版社.2011-5
[2] 《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001
[3] 《建筑钢结构焊接程》JGJ81-91
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。