物料提升机受力计算书.docx
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物料提升机受力计算书
物料提升机安装、顶升、拆卸方案
一、编制依据
1、《施工升降机》GB/T10054-2005；
2、《施工升降机安全规程》GB10055-2007；
3、《SSD80（货用）施工升降机使用说明书》；
4、《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010；
5、《机械设备防护安全要求》GB/T8196-2003；
6、《建筑机械使用安全技术规程》JCJ33-2012；
7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
8、《施工现场临时用电安全技术规范》JCJ46-2005；
二、工程概况
项目名称：
阳东风电升压站综合楼
地址：
广东省阳江市阳东县新洲镇岭南村
使用单位：
中国水利水电第十四工程局有限公司阳东风电场项目经理部
安装单位：
阳江市海山建筑机械安装有限公司
监理单位：
中外天利（北京）工程管理咨询有限公司中水建阳江阳东农垦局鸡山风电场项目监理部
综合楼建筑面积2225.17㎡，地上3层。
地上楼层高度11.5m；首层高4.5m，标准层高3.5m。
根据工程需要安装一台物料提升机（见平面布置图）。
该物料提升机型号SSD80，生产厂家为：
鹤山市建筑机械厂有限公司，安装高度为14.5m，安装位置为：
4轴-5轴与B轴-C轴交叉范围。
提升机周边环境：
开阔，无障碍物，无高压线，符合提升机安装、拆卸和进退场要求。
施工升降机基础由土建施工方负责施工，土建施工方要保证施工升降机的基础符合要求，本基础采用C30混凝土预埋Φ25螺纹钢筋。
三、物料提升机情况（主要技术参数）
项目名称
参数单位
数值
架体基本安装高度
m
8
额定起重量
Kg
800
井架尺寸
m
3×2.1
四、安装前准备工作
1、场地准备和设备存放：
按照工程的需要选用了物料提升机，接着要按照工程的需要和担负的任务做出场地规划，必须保证有足够的占地面积，并且占地面积上空要空荡无阻，地面周边畅通，便于车辆进出和吊装拆卸作业。
并且使用单位要提前进行场地清理，铺设通道和扫除场地内障碍物，同时做好作业区域上空的高压电线和保护，低压电线的疏埋和迁移工作。
其次，按排出必要的场地、仓储、迎接升降机到货的存放，并做到有条理，物单相符，存放安全，避免碰压损坏，做好防雨。
2、钢筋混凝土基础的制作：
钢筋混凝土基础要安排在安装日期前15天以上做好才能架机安装。
制作时要求把基础坑底修平夯实，地基承载力不小于80KPa,整个基础不准有沦陷。
按生产厂家的基础图配置钢筋，保证地脚螺栓预埋件的位置准确。
有关要求如下：
a.砼标号C30及以上；
b.基础上框平面水平偏差不超过2mm；
c.基础找平层水平差＜1/1000；
d.砼的浇制参照有关规定执行，要求平面平整；
e.基础排水沟依据现场实际情况而定；
f.基础对建筑实际距离参照基础图结合实际情况而定；
g.基础高度参照图纸。
3、安装单位必须对索具、起重机具、手拉葫芦、专用扳手及其他辅助工具认真检查，不合格者，均不能使用。
4、使用单位必须认真检查验收升降机的基础部分和隐蔽工程。
准备：
汽车吊一台（或吊臂一套）；开口扳手一套；梅花扳手一套；活动扳手6
把；经纬仪、水平仪、各一台；万能表一块；绝缘电阻表一块；接地电阻表一块；钢丝刷子一把；手锤、杠杆、撬棍等齐备。
5、清点施工升降机的零部件有否缺损，检查各主要结构件是否有变形，脱焊、裂缝等现象，各滑轮、导向轮的转动情况，是否有损坏，钢丝绳是否完好无磨损，有否断丝、断股的异常情况，检查各限位控制器是否有损坏失灵等情况。
五、安装步骤
安装工艺流程及方法：
底架→底节→吊笼→导向轮→防坠安全器→笼顶护栏→标准节加高→护墙架→顶架横梁载重量限制器拼合件→地护栏及护栏门框→电气控制系统及视频控制柜→穿钢丝绳→坠落试验→升降调试和验收。
1、安装底架。
将底架上的地脚螺栓孔套入预先预埋的基础上的4支M24的地脚螺栓配平弹垫螺母，连接紧固。
2、安装带底架的配套卷扬机。
用汽车吊或吊杆吊起一台卷扬机，对准底架上的20个地脚螺栓孔位拧入M16×50螺栓配平弹垫螺母连接紧固。
3、底节安装。
吊起底节，让4条Ф76圆管止口对正底架上的4个定位套，用4支M24×150螺栓配平弹垫螺母连接紧固，接着再往底节上加一节标准节，连接好后用经纬仪或铅垂线检查架体与水平的垂直度，要求误差小于1/1000.
4、吊笼的安装。
吊起吊笼，让架体的两条Ф76圆管穿到吊笼一侧的滚轮圆弧中，同理吊起另一个吊笼，用同样的方法安装好。
5、防坠安装器安装。
（a）拆下每个偏心轮防坠器右边的防尘罩及上下导向轮，将偏心轮防坠器分别置于两侧导轨所对应的吊笼横梁上方（注：
调节螺栓必须朝上，双滑道吊笼两侧装置应对角安装）防坠装置左边的上下导轮弧槽应紧贴导轨，再装上拆下的导向轮和防尘罩。
（b）将支座的活动环套入支承轴，活动环与支承轴紧固螺母须相隔20mm，以保证防坠器前后左右的自动调节空间。
再确定了支座的连接位置后（注：
活动环必须上下垂直，前后水平），再将连接板牢固地用M16×50的螺栓、螺母、平弹垫连接在吊笼的支撑板上。
6、安装好两个吊笼顶部的安全护栏。
7、标准节向上加高安装。
按照需要提升高度加3.5米得总高、配置标准节节数，向上的加高标准节可以三至四节一段用高强度螺栓连接牢固再往上吊起，上下层两节用高强度螺栓M20×180平弹垫螺母连接，直到所需高度。
每次往上安装一段后，都需要用经纬仪或铅垂线检查架体与水平的垂直度，要求误差小于1/1000.
8、护墙架的安装。
当架体安装了3至4节标准节后，再距地面≤9米处安装第一道附墙架，并再次用经纬仪或铅垂线检查架体与水平垂直度要求小于1/1000、再往上的高度每隔约6米安装一道附墙架，同样要测定垂直度。
9、顶架、横梁、载重量限制器拼合装配的安装。
把顶架、横梁、载重量限制器、滑轮拼合装配后再吊到架体顶部安装。
顶部与标准节用4支M20×180高强度螺栓、螺母、平弹垫连接。
载重量限制器固定再板与横梁连接用8支M16×50高强度螺栓、螺母、平弹垫连接紧固。
10、安装地面护栏及护栏门框架。
地面护栏分为左护栏、右护栏、两块，后面护栏两块，前面有中间护栏和左、右框架各一个，前面有支撑的10#槽钢两段连接并在门框架下设有垫高框各一块，护栏块与块之间垫高块与槽钢均用螺栓连接有M12×40、M12×90、M12×50几种规格。
先把护栏脚插入预先制作的孔位，排序做好后人工加料充实，然后把各边各点连接螺栓、螺母、平弹垫上好扭紧。
11、电气控制系统安装。
（a）电气系统卷扬机、刹车电磁铁、各停靠位置行程（限位）开关、载重量限制器、照明灯、影视屏、摄像头、控制线路中的按钮、开关和电气线路元件等，安装在一个控制柜内。
可参照说明书接线原理图。
（b）安装工作由专业电工负责。
要求连接安全符合功能要求。
上、下限位开关、吊笼门开闭连锁开关、电气正反转急停、载重量限制器、抱闸刹车、各操纵按钮工作正常动作正确灵敏，测量接地电阻应不大于4Ω，用500V兆欧表测量电动机及电气元件的对地绝缘电阻值应不大于0.5兆欧。
升降机应做接零和重复接地电阻值≤10Ω，防雷装置的冲击接地电阻值不大于30Ω。
（c）电气控制必须设有短路、过截、相序、断相和零位保护，光线差的或夜班作业的应有足够明亮的照明灯和楼层标志指示灯。
（d）每个吊笼安装一个收线笼，一台机2个收线笼。
12、穿钢丝绳。
（a）把钢丝绳一段提上吊笼顶穿入吊耳滑轮槽，往架体顶部载重量限制器的锁轮槽穿入并用3个Ф11的钢丝卡子锁稳钢丝绳端头，扭紧卡子上的螺母，吊笼顶滑轮槽中钢丝绳的另一端上拉穿入有载重量限制器一端的横梁滑轮槽中，再跨过横梁另一端的滑轮轮槽，接着往下拉到卷扬机辊筒用卡子卡实钢丝绳端头，从辊筒往减速机方向看去，钢丝绳在右侧，顺时针转是拉起吊笼的转向。
装好要检验电动机转向使吊笼的升降无误。
（b）在安装好吊笼上下限位开关、吊笼门联锁开关、防吊笼冒顶二重保护限位开关等的线路电气后，由电工操作控制柜各一个手柄按钮演示吊笼空载（严禁站人）上下运行控制线路的动作效果认定试车完全正常正确后，再进行后面的载荷试车。
13、防坠落试验。
整个架体安装过程完成后，还需要进行防坠落试验。
首先作空载试验，吊笼内不准有人。
方法是：
启动卷扬机，使吊笼起升离开地面约3米得高度停下，用硬物如钢管在吊笼中点撑定约3米高的地方钢管上端预先绑好可以横向拉倒得一段粗绳（软性），另外栓一条约1.5米得保险钢丝绳，一头绑吊笼顶，一头绑住外加横过标准节地横上方得槽钢，绳端各绑结用绳卡子扎结。
在有警戒，人员远离的情况下，拉动粗绳拉倒钢管，使吊笼自由坠下，观察断绳保护器的作用，刹住吊笼，制动距离应小于250mm。
实验完毕，清除掉保险钢丝绳和笼底钢管。
若不能刹住吊笼进行调整直至好为止。
14、附着方法。
根据施工升降机架体中心到建筑物的距离，可以用以下方法。
（a）测定架体中心到建筑物的距离选取附墙架，根据需要附墙架可以沿垂直方向作一定角度的摆动。
并且水平方向有一定的伸缩量，若附着点在楼面，按基础制作架体中心到建筑物的距离配用附墙架。
锚固方法用4支M20螺栓，长度由现场中建筑物穿夹厚度配用。
15、上料平台及防护设施搭设。
施工升降机安装完毕后，应确定和搭设上料平台。
上料平台制成三角斜形垫板式的结构或砖切边中间填料的形式。
用以斜面提升高度，与护栏侧面门框底架横向衔接。
实现手推车运料和人工搬运材料的顺畅进出。
垫板制作正对地护栏侧面门框架，如下图所示：
1420地护栏内300
六、拆卸步骤
升降机的拆卸工作是安装的逆过程。
由上往下进行拆除，拆卸下的高强度螺栓应保存好，螺纹部分应涂黄油防锈备用，高强度螺栓重复使用次数按国家标准要求执行，不得超过2次。
1、参与拆除人员必须获得有关管理部门颁发的相关资格证书方可进行安装和拆卸作业。
2、作业有组织统一进行，按制定的拆卸方案进行作业。
负责拆卸的指挥者作业前必须对各组作业人员进行安全技术布置，各负其责。
高度集中精神对待作业。
3、拆卸前的检查。
根据停用的施工现场，观察有无妨碍拆卸作业的物体、器械，要便于拆下的机件停放，车辆出入和拆卸作业。
3.1、查看基础有无沦陷、裂纹、有无机件损坏对拆卸作业有无影响，安全装置是否灵敏可靠。
3.2检查卷扬机制动器是否灵敏可靠，电控功能是否正常安全可靠。
4、先将吊杆置于地阿龙顶部上升到拆卸高度，竖立吊杆用螺栓将一个托底支撑和二个中间支撑将吊杆固定再架体上。
吊笼下降至地面拆除起重绳并将起重绳穿入吊杆的滑轮、吊钩后用绳卡固定于吊杆。
5、拆横梁。
用吊具将吊杆的吊钩和顶架栓牢，松开顶架横梁与顶架的4个M16×40的高强度螺栓后，点动卷扬机使之微微升起高于顶架高度，转动吊杆将其放在地面。
6、拆顶部顶架。
用吊具将吊杆的吊钩和顶架栓牢，松开顶架与标准节下面的4支M16×40的高强度螺栓后，点动卷扬机使之微微升起高于标准节止口即可，转动吊杆将其放在地面。
7、拆顶部第一节标准节。
用吊具将吊杆的吊钩和标准节栓牢，松开被吊标准节下面4支M20×180的高强度螺栓后，点动卷扬机使之微微高于标准节止口即可，转动吊杆将其放在地面。
8、按7的方法。
拆除顶部第二节标准节。
转动吊杆，将其放在地面。
9、下降吊杆。
此时由于吊杆长度的限制，拆除二节标准节后必须下降吊杆。
在架上固定一个单门滑轮，用一根Ф6.2~Ф9.3的钢丝绳穿过，一端用绳卡固定在吊杆托底支撑上，另一端用绳卡固定在起升机构钢丝绳上，点动卷扬机使钢丝绳少许受力，然后松开托底支撑，再启动卷扬机使吊杆下移3米，并将该支撑固定在架体上，再将中间一个支撑下移3米后固定再架体上，最后将最上面的支撑下移3米后固定再架体上，下降吊杆步骤完成。
10、重复7、8、9的动作步骤，并拆除附墙架。
注意拆除附墙架时架体的自由高度≤9mm。
11、拆除至底部第三节（含底部）后，拆除吊杆，收回起重钢丝绳。
12、人工拆除第三节后，拆除吊笼。
13、拆除底节和最下两节标准节。
14、拆除卷扬机。
15、拆除底架。
16、拆下电控箱外路线收存盖好电控箱。
七、安全措施及注意事项
1、升降机必须安装在符合设计的混凝土基础上。
基础下面素土夯实，基础上表面的平面度为1/1000，其周围应有良好的排水措施。
2、升降机正常工作的环境温度为：
-20℃~-40℃。
3、升降机工作风速不大于20m/s，安装时风速不大于13m/s。
4、升降机的电源电压AC380V±5%。
5、升降机操作人员，必须认真阅读本说明书，并进行一定的训练，了解本机的结构与性能，严格执行本机的保养、使用及安全操作规程，操作时精力要集中，特别是吊笼距天梁3~5m时更要注意，发现故障应立即按下总停按钮。
吊笼着地时卷筒上应保持最少三至四圈钢丝绳。
6、严禁使用升降机吊笼载运人员。
严禁超载运行。
物料再吊笼内应均匀分布，严禁偏载运行。
严禁超长物体运行，禁止升降机再吊笼门开启的状态下运行。
操作人员离开操作现场前应将吊笼降至地面，同时切断总电源，锁好电闸箱。
7、施工升降机再使用过程中根据当地要求设置层门，层门应由用户自备。
8、电气电路发生故障时，应切断电源，参照电气原理图进行修理。
9、对各接触器、各电气元件应定期维修，消除铁芯吸合面的污垢，检查触头是否良好，各元件的紧固螺栓是否松动。
10、施工升降机操作时，发现异常，应及时进行调整和维修，恢复正常后才能进行工作，严禁带病操作。
11、当暴风雨或停机一段时间后，应先进行空机运转检查然后才能带载运行。
12、施工升降机标准节的主弦杆（Ф76圆管）由于腐蚀或磨损，壁厚减少量为出厂时厚度的25%，此标准节应予报废。
八、附图
1、低架物料提升机搭设安装示意图
2、首层闸门安全警示牌，用4号图纸打出。
3、层间闸门安全警示牌，用4号纸打出。
九、计算书
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。
本计算书按照《龙门架机井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-2010）、《建筑施工计算手册》（江正荣主编）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）编制。
（一）荷载计算
1、起吊物和吊盘重力（包括索具等）G
G=K（Q+q）
其中K-动力系数，K=1.00；
Q-起吊物体重力，Q=8.000KN；
q-吊盘（包括索具等）自重力，q=1.000KN；
经过计算得到G=K×（Q+q）=1×（8+1）=9KN。
2、提升重物的滑轮组引起的拉力S
S=f0[K×（Q+q）]
其中f0-引出绳拉力计算系数，取1.02；
经过计算得到S=f0[K×（Q+q）]=1.02×[1×（8+1）]=9.18KN；
3、井架自重力
井架自重力0.8KN/m；
井架的总自重Nq=0.8×14.5=11.6KN；
附墙架以上部分自重；
Nq1=0.8×（14.5-4.5）=8KN；
Nq2=0.8×（14.5-8）=5.2KN；
Nq3=0.8×（14.5-11.5）=2.4KN；
4、风荷载为q=1.48KN/m；
风荷载标准值应按照以下公式计算：
WK=ωo×μz×μs×βz=0.7×1.14×0.8×1=0.638KN/m²；
其中ωo-基本风压（KN/m²），按照《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）的规定，采用ωo=0.7KN/m²；
μz-风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）的规定，采用：
μz=1.14；
μs-风荷载体型系数：
μs=0.8；
βz-高度Z处的风振系数，βz=1；
风荷载的水平作用力：
q=WK×B=0.638×3.66=2.335KN/m;
其中WK-风荷载水平压力，WK=0.638KN/m²；
B-风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B=3.66m；
经计算得到风荷载的水平作用力q=2.335KN/m;
（二）井架计算
1、基本假定：
为简化井架的计算，作如下一些基本假定：
⑴井架的节点近似地看作铰接；
⑵吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力；
⑶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
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）=10.35KN，M
（1）=3.75KN.m；
各附着由下到上的内力分别为：
R
（2）=4.11KN，M
（2）=0.01KN.m；
各附着由下到上的内力分别为：
R（3）=14.1KN，M（3）=10.51KN.m；
Rmax=14.1KN;
3、井架轴力计算
各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附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为：
第一道H1=4.5m；
N1=G+Nq1+S=9+8+9.18=26.18KN;
第二道H2=8m；
N2=G+Nq2+S=9+5.2+9.18=25.78KN;
第三道H3=11.5m；
N3=G+Nq3+S=9+2.4+9.18=20.58KN;
4、截面验算
⑴井架截面的力学特性：
井架的截面尺寸为2.1×3m；
主肢型钢采用4L50×3；
一个主肢的截面力学参数为：
Z0=13.4cm,Ix0=Iyo=7.18cm4，Ao=2.97cm²，i1=11.37cm，缀条型钢采用L25×3；
格构式型钢井架截面示意图
井架的y-y轴截面总惯性矩：
Iy=[Iy0+Ao（a/2-Zo）²]
井架的x-x轴截面总惯性矩：
Ix=4[Ixo+Ao（b/2-Zo）²]
井架的y’-y’轴和x’-x’轴截面总惯性矩：
Iy’=Ix’=Ix×cos²45°+Iy×sin²45°
经过计算得到：
Ix=4×（7.18+2.97×（300/2-13.4）²）=221704.29cm4；
Iy=4×（7.18+2.97×（210/2-13.4）²）=99708.57cm4；
Iy’=Ix’=1/2×（221704.29+99708.57）=160706.43cm4。
⑵井架的长细比计算：
井架的长细比计算公式：
λ=H/[I/（4Ao）]1/2
其中H-井架的总高度，取14.5m；
I-井架的截面最小惯性矩，取99708.57cm4；
Ao-一个主肢的截面面积，取2.97cm4。
经过计算得到λ=15.826
换算长细比计算公式：
λo=（λ²-40A/A1）1/2
其中A-井架横截面的毛截面面积，取4×2.97cm²；
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2×1.43cm²；
经过计算得到λo=9.18
查表得φ=0.961
3、井架的整体稳定计算
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11.88cm2；
φ──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，φ=0.961；
mx──等效弯矩系数,取1.0；
M──计算范围段最大偏心弯矩值（kN.m）；
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）=99708.57/（210/2）=949.61cm3；
NEx──欧拉临界力（kN）。
欧拉临界力NEx的计算公式为
经过计算得到NEx=π2×2.06×105×11.88×102/（1.1×15.8262=1292336.48N；
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
第一道H1=4.5mN1=26.18KN，M1=3.75kNm
σ=26.18×103/（0.961×11.88×102）+（1.0×3.75×106）/[949.61×103×（1-0.961×26.18×
103/1292336.48）]=26.96N/mm2
第1到附墙件处截面计算强度σ=26.96N/mm2≤[σ]=215N/mm2,满足要求!
第二道H2=8m；N2=25.78；M2=0.01kNm
σ=25.78×103/（0.961×11.88×102）+（1.0×0.01×106）/[949.61×103×（1-0.961×25.78×
103/1292336.48）]=22.59N/mm2
第2到附墙件处截面计算强度σ=22.59N/mm2≤[σ]=215N/mm2,满足要求!
第三道H3=11.5m；N3=20.58KN；M3=10.51kNm
σ=20.58×103/（0.961×11.88×102）+（1.0×10.51×106）/[949.61×103×（1-0.961×20.58×
103/1292336.48）]=29.27N/mm2
第3到附墙件处截面计算强度σ=29.27N/mm2≤[σ]=215N/mm2,满足要求!
4、附墙架计算
1）杆件轴心受拉强度验算
σ=
其中σ—为杆件的受拉应力；
N—杆件的最大轴向拉力，为方便计算直接取最大值N=14.1kN,结果偏于安全；
An—杆件的截面面积，本工程选择的是钢管A100×10；查表可知An=2826mm2.
杆件的最大受拉应力
σ=14100/2826=4.99N/mm2
附墙架杆件最大拉应力σ=N/An=4.99/mm2＜215N/mm2,满足要求。
2）杆件轴心受压强度验算
σ=
其中σ—杆件的压应力；
N—杆件的轴向压力，为方便计算直接取最大值N=14.1kN,结果偏于安全；
An—杆件的截面面积；
λ—杆件长细比，由L/i的值确定；
取长细比最大的杆件：
取λ=6403.124/32.016=200，根据λ查表计算得：
=0.18
σ=14100/（0.18×2826）=27.72N/mm2
附墙架杆件最大压应力σ=N/An=27.72N/mm2＜215N/mm2,满足要求。
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