浅议钢井架围设安全网前后缆风绳的受力计算正式版

格构式型钢井架计算书依据《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》完成。

一、荷载计算:井架所受到的荷载主要包括以下几项：1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G其中 K ——动力系数，K=1.20；Q ——起吊物体重力，Q=5.00kN；q ——吊盘（包括索具等）自重力，q=1.50kN。

经过计算得到 G=7.80kN。

2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S其中 f0 ——引出绳拉力计算系数，取1.06。

经过计算得到 S=8.27kN。

3.井架自重力为25.00kN/m4.风荷载为 Qw = 0.020kN/m5.摇臂杆端点A各杆件的内力摇臂杆的起重荷载为 Q2=5.00kN则起重滑轮组引出的索拉力S1=1.20×5.00=6.00kNA点三向力平衡公式根据已知条件=30.00，=30.00。

其中 N ——摇臂杆的A端点轴力，经计算得到为12.00kN；T1 ——变幅滑轮组缆风绳的张力，经计算得到为6.00kN。

6.每根缆风绳的自重力其中 Ts ——每根缆风绳自重力产生的张力(kN)；q ——缆风绳单位长度自重力，取0.008kN/m；l ——每根缆风绳长度，H/cos确定(m)；H ——缆风绳所在位置的相对地面高度(m)；——缆风绳与井架的夹角；w ——缆风绳自重产生的挠度(m)，取w=l/300。

经过计算得到由上到下各缆风绳的自重力分别为H1=30.00m —— Ts1=12.73kN；H2=20.00m —— Ts2=8.49kN；格构式型钢井架立面示意图二、井架内力计算:1. 各缆风绳与型钢井架连接点截面的轴向力计算：经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的轴向力分别为第1道H1=30.00mN1=7.80+8.27+25.00×(30.00-30.00)+6.00×sin30.00+2×12.73=44.52kN第2道H2=20.00mN2=7.80+8.27+25.00×(30.00-20.00)+6.00×sin30.00+(12.00-6.00)×sin30.00 +2×8.49+2×12.73=314.49kN摇臂杆的支点截面处 H=22.00mN0=7.80+8.27+25.00×(30.00-22.00)+6.00×sin30.00+(12.00-6.00)×sin30.00+2×12.73=247.52kN2. 各缆风绳与型钢井架连接点截面的弯矩计算：型钢井架计算简图经过连续梁的计算得到4.594.553.253经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的弯矩分别为第1道H1=30.00m弯矩和支点力分别为M1=0.05kN.m； Q1=4.39kN第2道H2=20.00m弯矩和支点力分别为M2=3.25kN.m； Q2=4.95kN摇臂杆的支点截面处 H0=22.00m弯矩为M0=5.88kN.m三、整体稳定性计算:1. 井架截面的力学特性：井架的截面尺寸为2.00×2.00m；主肢的截面力学参数为 A0=11.50cm2，Z0=2.15cm，Ix0=60.00cm4，Iy0=60.00cm4；格构式型钢井架截面示意图井架的y-y轴截面总惯性矩：井架的x-x轴截面总惯性矩：井架的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩：经过计算得到：Ix=440672.63cm4；Iy=440672.63cm4；Iy'=Ix'=440672.63cm4；计算中取井架的惯性矩为其中的最小值440672.63cm4。

钢丝绳承载力计算1．现场施工如何应用经验公式进行钢丝绳破断力的估算举例说明;答：以钢丝绳直径dmm为依据,乘一比例系数,得到“径数”,记为;,对6x19股钢丝绳径数x=0．31d；对6x37股钢丝绳径数x=0．30d;经验公式：钢丝绳破断F1=x/2吨力；取安全系数为4时钢丝绳最大工作负荷F2=x/8吨力;上述经验公式以钢丝绳抗拉强度db：1500N／n~2为基准求得的,验算表明,估算公式所得结果均为偏于安全的负误差,对6x19股钢丝绳误差范围为—2．85％～—6．38％；对6x 37股钢丝绳误差范围为—2．9％～—8．5％；一般能够满足施工现场钢丝绳选用的计算需要;常用钢丝绳规格与破断拉力可见附录E;经验公式推导过程：1多股拧制的拉断力有效系数A1,对6x19股钢丝绳取0．85,对6x37股钢丝绳取O．82；2钢丝绳计算截面与承力钢丝总面积的差异用有效面积系数k2表示,对6x19股钢丝绳Al=0,456-0．485,对6x 37股钢丝绳A2=0．444-0．485；3钢丝绳抗拉强度有多种值,估算公式选取质量为中等水平值ab=1500Ninon2；钢丝绳在什么情况下应降低负荷使用答：1钢丝绳在一个节距内有少数几根断丝情况下,低于报废标准的,折减起吊荷重,其折减系数参考表9-2;2钢丝绳表面有磨损或锈蚀时,但又达不到报废标准的,折减起吊荷重;其折减系数参考表9—2;3.丝绳在什么情况下必须报废答：1钢丝绳在使用中,断丝数达到所有丝数1／2时应报废;2一个节距内断丝根数超过表9-3规定应报废;3钢丝绳整股破断应报废;4钢丝绳磨损或锈蚀深度超过原直径的40％者或本身受过严重火烧或局部电烧者应报废;5压扁变形和表面毛刺严重者应报废;6断丝数量虽然不多,但断丝增加很快者应报废;。

建筑施工现场井架的设计与计算井架的截面轮廓尺寸为1.60×2.00 米。

主肢角钢用∠75×8；缀条腹杆用∠60×6。

一、荷载计算：为简化计算，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳起作用，只有在风荷载作用下才考虑上下两道缆风绳同时起作用。

⑴、吊篮起重量及自重：KQ2=1.20×1000=1200kg⑵、井架自重：参考表2-67，q2=0.10t/m，28 米以上部分的总自重为：Nq2=（40-28）×100=1200kg20 米以上部分的总自重为：Nq1=20×100=2000kg。

⑶、风荷载：W=W0K2KβAF（kg/m2）式中，基本风压W0=25kg/m2。

风压高度变化系数KZ=1.35（风压沿高度是变化的，现按均布计算，风压高度变化系数取平均值）；风载体型系数K，根据《工业与民用建筑结构荷载规范》表12，K=Kp （1+n）=1.3（1+η），挡风系数φ=ΣAc/AF （Ac 为杆件投影面积；AF 为轮廓面积）。

当风向与井架平行时，井架受风的投影面积ΣAc=[0.075×1.40(肢杆长度)×2（肢杆数量）+0.06×2（横腹杆长度）+0.06×2.45（斜腹杆长度）]×29（井架为29 节）×1.1（由节点引起的面积增值）=15.13m2，井架受风轮廓面积AF=Hh=40.6×2.0=81.2m2（H 为井架高度，h 为井架厚度）。

所以，ω=ΣAc/AF=15.3/81.2=0.19，h/b=2/1.6=1.25,由表2-68 查得η=0.88。

风振系数β，按自振周期T 查出，T=0.01H=0.01×40.6=0.406 秒，由表2-71 查得β=1.37。

所以，当风向与井架平行时，风荷载：W=W0.KZ.1.3ω（1+η）. β.AF=25×1.35×1.3×0.19×（1+0.88）×1.37 ×81.2=1740kg沿井架高度方向的平均风载：q=1740/40.6=43kg/m当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积:ΣAc=[0.075×1.40×3+0.06×2×sin450+0.06×1.6×sin450+0.06×2.45×sin450+0.06×2.13×sin450] ×29×1.1=(0.075×1.40×3+0.06×2×0.70+0.06×1.6×0.70+0.06×2.45×0.70+0.06×2.13×0.70) ×29×1.1=21.0m2井架受风轮廓面积AF=（b×1.4×sin450+h×1.4×sin450）×29=（1.60×1.4×0.70+2.0×1.4×0.70）×29=102m2所以，ω=ΣAc/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25,由表2-68 查得η=0.86。

文件编号：RHD-QB-K2403 （安全管理范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX浅议钢井架围设安全网前后缆风绳的受力计算示范文本浅议钢井架围设安全网前后缆风绳的受力计算示范文本操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。

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浅议钢井架围设安全网前后缆风绳的受力计算○刘银沛何少忠（广东省六建集团有限公司）钢井架由于其造价低廉、装拆方便等优点，在建筑工地中成为物料垂直运输的主要机具，得到了广泛的应用。

但是，据有关部门的统计，全国建筑业每年发生的一次死亡3人以上的重大事故中，属钢井架和龙门架的就占50%。

发生事故的主要原因之一就是稳固架体的缆风绳的选择和使用不当。

近年来，随着建筑工地对文明施工、安全施工的要求越来越高，钢井架架体三面围设安全网以防止物料滚落的现象也越来越普遍。

那么，钢井架架体围设安全网前和围设安全网后缆风绳的受力到底有大多呢？下面，我们举一个具有普遍意义的实例来说明这个问题。

例：某工地因施工需要欲搭设一高度为30.6m 的钢井架，钢井架体设两组缆风绳、对角拉设，如图1所示。

图1 钢井架受力图钢井架架体D面为进出料工作面，A、B、C三面围设安全网。

主要技术参数如下：架体主肢角钢∟75×75×7架体横缀杆∟60×60×5架体斜缀杆∟50×50×5架体标准节高∟1.8m缆风绳绳径13mm，6X（37）摇臂杆长8000mm摇臂杆起重量起重滑轮组及吊具等重量q=150kg≈1500N摇臂杆自重G₁=300kg≈3000N如上图所示，钢井架缆风绳所受的力主要有三个：缆风绳自重产生的张力、缆风绳受风荷载产生的张力、摇臂吊杆起重时缆风绳的张力。

1. 缆风绳自重产生的张力缆风绳自重产生的张力按下式计算：式中，—缆风绳自重产生的张力，Nq—缆风绳自重力，当绳径为13mm时，q=6.2N/m—缆风绳长度。

钢井架计算书属于钢结构结构；地上1层；建筑高度：20.5m；总建筑面积：23712平方米；总工期：180天。

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《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-1992）、《建筑施工计算手册》（江正荣主编）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）编制。

一、荷载计算1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）GG = K(Q+q)其中 K ──动力系数，K= 1.00 ；Q ──起吊物体重力，Q= 10.000 kN；q ──吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN；经过计算得到 G=K×(Q+q) =1.00×(10.000+1.000)= 11.000 kN。

2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力SS = 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)] =1.020×[1.00×(10.000+1.000)]=11.220 kN ；3.井架自重力井架自重力1.5kN/m；井架的总自重N q=1.5×23.4=35.1 kN；附墙架以上部分自重：N q1=1.5×(23.4-5)= 27.6kN；N q2=1.5×(23.4-10)= 20.1kN；N q3=1.5×(23.4-18)= 8.1kN；4.风荷载为 q = 0.719 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算：W k=ω0×μz×μs×βz= 0.45×1.42×0.48×0.70 = 0.215 kN/m2；其中ω0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB5009－2001)的规定，采用：ω0 = 0.45 kN/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 = 1.42 ；μs──风荷载体型系数：μs = 0.48 ；βz──高度Z处的风振系数，βz = 0.70 ；风荷载的水平作用力:q = W k×B=0.215×3.35= 0.719 kN/m；其中 W k──风荷载水平压力，W k= 0.215 kN/m2；B──风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 3.35 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.719 kN/m；二、井架计算井架简图1、基本假定：为简化井架的计算，作如下一些基本假定：（1）井架的节点近似地看作铰接；（2）吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力；（3）井架空间结构分解为平面结构进行计算。

井字架安全计算一、墙面板安装由于墙面板用自攻螺丝固定，根据檩条距离制作简易井字架，施工人员安装墙面板时站在井子架上作业，移动架上部固定在女儿墙上或顶部临近钢构件上，中间用钢丝绳绑扎在墙面檩条上，下面用14#槽钢作为底部移动及支撑固定，并由屋面至地面设置二根生命保险绳，安装两块板移动一次，人员作业时安全带须牢挂在檩条及生命保险绳上。

操作人员移动时双钩安全带始终必须有一只挂于钢架或生命绳上。

二、井字架安全计算1、井子架规格井子架尺寸为800㎜×800㎜，长度17米。

主立管采用4根Φ25×2.5镀锌钢管，焊接接头错开位置不小于1米，并加套管焊接加固接头；横管采用Φ25×2.5镀锌钢管，横杆间距为500mm，所有横杆与立管焊牢。

钢梯必须满足现场施工操作要求，有利于施工人员的人身安全和长时间的停留。

井子架尺寸见下图已完成的墙板墙面板铺设方向安全带垂直生命线钢梯2、井子架内力受力分析计算（同济大学3D3S软件）1.设计依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）2.计算简图计算简图 (圆表示支座，数字为节点号)3 荷载与组合结构重要性系数： 1.003.1 节点荷载3.2 单元荷载1) 工况号: 0单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图（实粗线表示荷载作用的单元） 2) 工况号: 1单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图（实粗线表示荷载作用的单元）3.3 其它荷载(1). 地震作用无地震。

(2). 温度作用无温度作用。

3.4 荷载组合(1) 1.20 恒载 + 1.40 活载工况14 内力位移计算结果4.1 内力4.1.1 最不利内力4.1.2 内力包络及统计按轴力 N 最大显示构件颜色 (kN)169 1 2.8 0.1 -0.0 0.0按轴力 N 最小显示构件颜色 (kN)轴力 N 最小的前 10 个单元的内力 (单位：m,kN,kN.m)按弯矩 M2 最大显示构件颜色 (kN.m)205 1 0.0 -0.0 0.0 238 1 0.0 0.0 -0.0按弯矩 M2 最小显示构件颜色 (kN.m)按弯矩 M3 最大显示构件颜色 (kN.m)按弯矩 M3 最小显示构件颜色 (kN.m)28 1 -0.0 0.0 -0.0 100 1 0.0 -0.0 0.0 52 1 -0.0 0.0 -0.04.2 位移4.2.1 组合位移最大正位移组合 1: Uz(mm)最大负位移组合 1: Uz(mm)5 设计验算结果本工程有 1 种材料：Q235：弹性模量：2.06*105N/mm2；泊松比：0.30；线膨胀系数：1.20*10-5；质量密度：7850kg/m3。

建筑施工现场井架的设计与计算井架的截面轮廓尺寸为1.60 X2.00米。

主肢角钢用/ 75X8;缀条腹杆用/60 X 6。

一、荷载计算：为简化计算，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳起作用，只有在风荷载作用下才考虑上下两道缆风绳同时起作用。

⑴、吊篮起重量及自重：KQ2=1.20X 1000=1200kg⑵、井架自重：参考表2-67, q2=0.10t/m , 28米以上部分的总自重为：Nq2=（40-28）X 100=1200kg20 米以上部分的总自重为：Nq1=20X 100=2000kg。

⑶、风荷载：W二W0K2KAF （kg/m2）式中，基本风压W0=25kg/m2风压高度变化系数KZ=1.35 （风压沿高度是变化的，现按均布计算，风压高度变化系数取平均值）；风载体型系数K根据《工业与民用建筑结构荷载规范》表12, K=Kp （1+n）= 1.3 （1 + n ），挡风系数©二艺Ac/AF （Ac为杆件投影面积；AF为轮廓面积）。

当风向与井架平行时，井架受风的投影面积艺Ac=[0.075 X 1.40（肢杆长度） x 2 （肢杆数量）+0.06 X 2 （横腹杆长度）+0.06 X 2.45（斜腹杆长度）]X 29 （井架为29节）X 1.1 （由节点引起的面积增值）=15.13m2，井架受风轮廓面积AF=Hh=40.6X2.0=81.2m2（H 为井架高度，h 为井架厚度）。

所以，3 二艺Ac/AF=15.3/81.2=0.19 , h/b=2/1.6=1.25,由表2-68 查得n =0.88。

风振系数（3，按自振周期T查出，T=0.01H=0.01 X 40.6=0.406秒，由表2-71 查得3 =1.37。

所以，当风向与井架平行时，风荷载：W=W0.KZ.1.33（1+n ） . 3.AF=25X1.35X1.3X0.19X（1+0.88）X1.37X 81.2=1740kg沿井架高度方向的平均风载：q=1740/40.6=43kg/m当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积:艺Ac=[0.075 X 1.40 X 3+0.06 X 2Xsin450+0.06 X 1.6 X sin450+0.06X 2.45X sin450+0.06 X2.13X sin450] X 29X 1.1 =（0.075X1.40X3+0.06X2X0.70+0.06X1.6X0.70+0.06X2.45X 0.70+0.06X2.13X0.70）X29X1.1=21.0m2井架受风轮廓面积AF=（bX1.4Xsin450+hX1.4Xsin450）X29=（1.60X1.4X0.70+2.0 X1.4X0.70）X29 =102m2所以，3二艺Ac/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25, 由表2-68 查得n =0.86。

井架受力分析计算书一、斜架抬头时受力分析与计算1、斜架起立前安装部分总质量104260.7kg ，重心在距底脚中心约19.77m 处。

考虑到安全和计算方便，质量按105000kg ，重心按21.5m 计算。

现拟定铰链中心O 位于沿斜架中心线立面投影方向0.3m 处，水平距底脚重心基础边缘0.25m 处；吊车吊耳中心位于距底脚中心27m 位置，在G1-6构件纵向中心线上；两台16t 凿井绞车吊耳位于距底脚中心28.36m 位置，偏G1-6构件纵向中心线1.15m 处。

2、斜架铰链定位设计Oh1h2L1L2300250P HQFM N ER如图，斜架起吊到位后侧立面角为69.6955°，G1-1底脚宽为1000㎜，NH=1000㎜，则ER=500+148430050028461⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭=508.5808㎜ 由图可知，h1=300/sin69.6955°=319.8766㎜ 则铰链孔至底脚中心的水平距离为OF=OP+PF=250+HQ=250+NH ×sin69.6955=1187.8618㎜ 则h2=MF-h1=OF/tan69.6955°-319.8766=119.6323㎜ L1=OR=OM-MR=OF/sin69.6955°-NR/tan69.6955°=1188/sin69.6955-300/tan69.6955° =1155.5638㎜可知铰链孔中心O 点标高为878.4-h2=758.7677㎜ 至井筒中心线水平距离L=10700-1187.8618=9512.1382mm 3、主斜加抬头时受力分析斜架抬头时，受到竖直向上吊车起吊拉力T ，竖直向下重力G 及铰链支点作用力N ，受力分析图见图一。

对支点O 由力矩平衡原则，得 T ·OB=G ·OA()()105000021.50.3=833707.8652N 270.3G OA T OB ⨯-⋅==-故铰链支点O 对斜架的作用力为N ＝G －T ＝1050000-833707.8652=216292.1348N ，方向竖直向上。

缆风绳受力计算设及钢筋绳索参数1. 引言本文档旨在提供缆风绳受力计算设及钢筋绳索参数的相关信息。

首先，我们将介绍缆风绳受力计算的基本原理和方法。

随后，我们将探讨钢筋绳索的参数和选择。

通过阅读本文档，读者将了解到如何计算缆风绳的受力以及如何选取适合的钢筋绳索。

2. 缆风绳受力计算设缆风绳的受力计算设基于受力平衡原理。

通常，缆风绳受力由以下因素决定：- 风载荷：根据所在地区的气象条件和结构物的暴露面积，可以计算出风的压力。

风的压力将作用在缆风绳上，产生拉力。

- 结构物特性：包括结构物的尺寸、形状、刚度等参数。

这些参数将影响缆风绳的受力分布。

- 缆风绳特性：包括绳索的材料、直径、强度等参数。

根据以上因素，可以使用力学原理计算出缆风绳在各个点的受力情况。

常用的方法包括有限元分析、工程经验等。

通过计算和分析，可以确定缆风绳的受力分布，并进行合理设计。

3. 钢筋绳索参数钢筋绳索是常用的缆风绳材料之一。

选取适合的钢筋绳索需要考虑以下参数：- 直径：钢筋绳索的直径将直接影响其强度和刚度。

一般情况下，较大直径的钢筋绳索具有较高的强度和刚度。

- 材料：选用高品质的钢材制造的钢筋绳索具有较高的强度和耐久性，在工程中更为可靠。

- 强度：钢筋绳索的抗拉强度是选择钢筋绳索时的重要指标。

根据具体需求和工程要求，可以选择不同强度等级的钢筋绳索。

- 表面处理：钢筋绳索的表面处理能够提高其防腐性能和耐久性。

常见的表面处理方法包括镀锌、涂塑等。

根据实际工程需求，结合缆风绳的受力计算结果，可以选择适当的钢筋绳索参数来满足设计要求。

4. 结论本文档介绍了缆风绳受力计算设及钢筋绳索参数的相关内容。

通过理解缆风绳受力的基本原理和计算方法，以及钢筋绳索的参数选择，读者可以更好地进行缆风绳的设计和选用。

在实际应用中，需要根据具体项目的需求进行详细分析，并结合合适的计算工具和经验进行设计。

请注意，本文档中的内容仅供参考，具体工程中的设计和选择仍需根据实际情况进行。