建筑施工吊篮安全设施机构力学计算及强度校核.pdf

46建设机械技术与管理 2023.06 设计计算1 高处作业吊篮管理程序根据关于加强附着式升降脚手架和高空作业吊篮安装检验检测管理的通知宜市住建文 201630 号，简述高处作业吊篮管理程序1-5。专项施工方案。安装前，安拆单位应结合工程实际，编制吊篮安全专项施工方案，方案的编制、审核、审批应符合危险性较大的分部分项工程安全管理规定有关问题的通知建办质 201831 号文规定要求。安装自检。安装完成后，安拆单位技术负责人组织对吊篮进行自检，并在自检报告上签字。检验检测。安拆单位自检合格后，应委托具备高处作业吊篮检验检测资格的检验检测机构检验，并取得检验合格报告。联合验收。高处作业吊篮取得检验检测机构检验合格证明后，施工总承包单位应组织安拆单位、使用单位、产权单位、监理单位、建设单位对吊篮进行联合验收，填写高处作业吊篮使用验收表。验收合格，方可投入使用。定期检查。施工总承包单位、安拆单位、使用单位、监理单位应按标准规定，定期对吊篮进行检查，并做好检查记录。2 悬挂机构力学计算悬挂机构实为杠杆原理来保证其受力与挂点的吊篮的安全，结构简图如下所示。E点处为支撑轮，G点处为配重块，A 点为吊篮吊点位置。吊篮对 A 点的拉力通过钢丝绳传导到ADC 的拉力。故对该受力进行简化，E 点为可动铰支座，建筑施工吊篮安全设施机构力学计算及强度校核Mechanical Calculation and Strength Check of Safety Facilities of Building Construction Hanging Basket屈建军（湖北信德建设集团有限公司，湖北宜昌443000）摘要：在高空作业吊篮管理程序上，从专项施工方案、安装自检、检验检测、联合验收、定期检查这五个方面详细说明。从建筑施工吊篮的悬挂机构力学计算、钢丝绳悬挂销轴的强度校核、抗倾覆计算、前后支座校核这些计算，得出结论标准吊篮的结构强度问题、钢丝绳安全系数、悬挂机构配重、前后支座增高架及楼面承载问题，均符合国家高空作业标准。关键词：吊篮工程；安全设施机构；力学计算；强度校核中图分类号：TU74 文献标识码：AG 点为固定铰支座。具体载荷分别为：悬挂机构：300kg（按 2 个 150kg=300kg）；钢平台自重：476kg（按 32m=6m）；钢丝绳：15kg（按长度0.25kg30m2根）；安全绳：15kg（按长度0.25kg30m2根）；电缆线：10kg（按长度30m）；重锤：24kg（12kg2）；额定载荷：300kg（实际载荷：工作人员 2 人 150kg，施工工具及施工物料 150kg）；配重块：1000kg。（1）吊篮风荷载计算按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 7.3.3 条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1；对墙面，s1取 1.0；对墙角，s1取 2.0；故吊篮风载荷标准值为：wk=gzuzus10=1.9030.88220.0716=0.24kN/m2。（2）钢丝绳承载力计算故吊蓝在使用时，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（N）；K安全系数，选取 9。图 1 标准悬挂结构布置图QD=k Q12+Q22 =k 41162+4502 37269N2023.06建设机械技术与管理 47设计计算而本工程采用的是法尔胜8.3 钢丝绳，其出厂的破断拉力为 53000N，很明显大于QD，钢丝绳校核符合要求。（3）悬挂机构承载力计算由上述数据可知，单个悬挂架应当承载的力的大小为：P=Q12+Q22 4141N；已知杆AB=1700mm，BD=850mm，BC=4400mm。AD与 AC的 夹 角=arctan(850/1700)=27，CD与AC的夹角 =arctan(850/4400)=11，该悬挂机构用Q235A 材料。3 钢丝绳悬挂架销轴的强度校核需要对钢丝绳悬挂架销轴进行剪切和挤压强度校核。已知销轴采用的是 8.8 级的螺栓。轴径20mm，其=640MPa，安全系数 f=4，得许用拉压应力、剪切应力和挤压应力分别为sf=160MPa，=0.577 =92.3MPa。（1）剪切强度校核已 知 销 轴 所 受 剪 切 力P=4141N，销 轴 的 截 面积 为 S=d2/4=314.2mm2，销 轴 所 示 剪 切 应 力 为P2S=6.6MPa，故满足强度要求。（2）挤压强度校核已知销轴所受挤压面积 S=820=160mm2，其挤压应力为 P2SP=12.94428kg，满足要求。配重支架在非工作状态下对结构作用力最大，单个支架配重重力为 4900N。即屋面吊篮前梁伸出最长为 1.7m 时，抗倾覆计算满足要求。5 前后支座校核（1）前支座校核图 2 配重悬挂支架简图根据静力平衡方程可知，前支座的压力大小为：FB=41416.1/4.4+1509.8(4.4-1.834)/4.4=7163N而前支座立柱（80804 方管）主要受到轴向压力作用，其横截面积大小为：Sq=802-722=1216mm2，根据 FS=可得 远小于 Q235 钢材屈服强度 为 235MPa，故满足相关标准要求。（2）后支座校核根 据 静 力 平 衡 方 程 可 知，后 支 座 受 力 大 小 为：G=4289.8=4194.4N，而后支座调节杆（70704 方管）主要受到轴向拉力作用，其横截面积大小为：S后=702-622=1056mm2。根据FS =可得，F后4194.4NS后1056mm2后=4MPa,远小于Q235钢材屈服强度 为235MPa，故满足相关标准要求。6 计算结论综上所述，无论是标准吊篮的结构强度问题和钢丝绳安全系数问题，还是悬挂机构配重、前后支座增高架及楼面承载问题，都是符合国家高空作业标准的。但实际情况中若不能满足承载力要求，应采取相关安全使用措施：（1）加大的垫板，加垫板以后后支架对楼（屋）面混凝土的压应力从集中随整体混凝土结构向外延伸、扩展，达到分散集中载荷之目的。（2）要求风力大于 5 级及其它一切恶劣天气条件下禁止使用吊篮，必须将吊篮降到地面或用绳索拴住吊篮。参考文献1 林奋彬，翁晓东，林晓波，等.浅谈屋面超高构架层吊篮的布设研究 J 建筑机械化，2022(07):56-58.2 阮凡，蔡旺林，邢伟，等.高处作业吊篮的改进安装技术 J 中国建筑金属结构，2023(01):66-68.3 王铭浩，王文通，蔡宝清.可调节应力反拉骑墙式吊篮冗余保护体系研究应用 J 建筑施工，2023(01):67-70.4 钟杨春.吊篮在外墙涂料施工中的应用研究 J 大众标准化，2022(03):100-102.5 张旭.建筑施工吊篮新国标执行情况分析与对策 J 福建建筑，2021(10):64-65.收稿日期：2023-08-25作者简介：屈建军，硕士，高级工程师，一级建造师（建筑、市政专业），主要从事建筑和市政工程施工。CwrWIIL0-SwrLbLi34231.7-1501.8344.4=Mw=428kgFq7163NSq1056mm2q=6.8MPa