格构式井架安装计算书（PKPM计算）

格构式井架计算书

工程名称：0000000000 编制单位： 1、编制依据

《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-92）、 《建筑施工计算手册》第二版、

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）、 《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)。

本格构式型钢井架设计高度为33.00米，吊重10.00kN，钢井架截面尺寸：长a×宽b=2.10m×2.10m，井架立柱为4L75×8角钢，缀条L63×6角钢，附墙架为18a号槽钢，每节高度1.50m，地基承载力100.00kPa,基础厚度500mm,混凝土采用C25。

第一道 第二道 第三道 第四道 第五道 第六道 第七道 第八道 第九道 第十道 第十一道 标高 间距

2、荷载计算

(1)起吊物和吊盘重力（包括索具等）

G=K(Q+q)

其中 K—动力系数，K=1.20；

Q—起吊物体重力，Q=10.00kN G=1.2×(10.00＋4.00)=16.80kN；

(2)提升重物的滑轮组引起的钢丝绳拉力S

S=f0×G

其中f0—引出绳拉力计算系数，取0.27; S=0.27×(1.2×(10.00＋4.00))=4.54kN； (3)井架自重力q取1.50kN/m;

井架的总重自重Nq=q，×H=1.50×33.00=49.50kN 附墙架以上部分自重：

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，

第十二道 第十三道 第十四道 第十五道 7.0 14.0 21.0 28.0 7.3 7.0 7.0 7.0 Nq1=q×(H－H1)=1.50×(33.00-7.30)=38.55kN； Nq2=q，×(H－H2)=1.50×(33.00-14.30)=28.05kN； Nqi-1=q，×(H－Hi-1)=1.50×(33.00-21.30)=17.55kN； Nqi=q×(H－Hi)=1.50×(33.00-28.30)=7.05kN； (4)风荷载

风向沿井架对角线方向吹时，井架受风向的投影面积：

∑Ac=0.075×1.50×3＋0.063×0.85×(2.10＋2.10)＋0.063×0.85×(2.58＋2.58)×(33.00/1.50)=18.47m2

井架受风轮廓面积AF=1.50×0.85×(2.10＋2.10)×(33.00/1.50)=117.94mφ=∑Ac/AF=0.16,h/b=1.00

由荷载规范查得η=0.92

风荷载体型系数μs=1.3φ(1+η)1.1=1.3×0.16×(1＋0.92)×1.1=0.43 β按荷载规范计算得出β=3.2

ω,= ω0μZμSβZAF=0.71×1.00×0.43×3.2×117.94=115.22kN 沿井架高度方向的平均荷载：q=115.22/33.00=3.49kN/m

2

，

，

3、井架计算

(1)风荷载作用下井架的受力计算

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(取井架的最底部两跨及上部三跨计算)：

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各支座由下到上的内力分别为： R1=27.61kN , M1=-16.11kN·m R2=22.73kN , M2=-12.68kN·m Ri-1=23.16kN , Mi-1=-21.17kN·m Ri=31.10kN , Mi=-38.55kN·m Rmax=31.10kN; (2)井架轴力计算

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1组H1=+7.00m；

N1=G+Nq1+S =16.80+38.55+4.54=59.89kN； 第2组H2=+14.00m；

N2=G+Nq2+S=16.80+28.05+4.54=49.39kN； 第i-1组Hi-1=+21.00m；

Ni-1=G+Nqi-1+S=16.80+17.55+4.54=38.89kN； 第i组Hi=+28.00m；

Ni=G+Nqi+S=16.80+7.05+4.54=28.39kN； 4、截面验算

(1)井架截面的力学特性；

井架的截面尺寸为2.10m×2.10m；主肢型钢采用4L75×8；

主肢的截面力学参数为：zo=2.15cm,Ixo=Iyo=59.96㎝4，Ao=11.50㎝2;

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ba型钢井架截面示意图

井架的y—y轴线截面总惯性距： Iy=4Iy0?A0(???a24 2??z0)?=4×[59.96+11.50×(102.85)]=486833.48cm2?井架的x—x轴线截面总惯性距： Ix=4?Ix0?A0(?,

,

?b242??z0)?=4×[59.96+11.50×(102.85)]=486833.48cm 2?,

,

井架的y—y轴和x—x轴线截面总惯性距： Iy= I

,

,

x=I xcos245o?Iysin2o45=486833.48cm

4

(2)井架的长细比计算： 井架的长细比计算公式:

λ=

HI/(4A0)

其中 H—井架的总高度，取33.00m;

I—井架的截面最小惯性距，取486833.48cm4； A0—主肢截面面积，取11.50㎝2；

经过计算得到λ=3300/102.88=32.08。 换算长细比计算公式：

?0=?2?40A/A1

其中A—井架截面的毛截面面积，取4×11.50㎝2；

A1—井架横截面所截垂直与x-x轴y-y轴的毛截面面积，取2×7.29cm2 经过计算得到?0=33.99。

查表得?=0.922。 (3).井架整体稳定性计算：

井架在弯距作用平面内的整体稳定性计算公式：

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σ=

N?A??mxMW1(1??NNEX)

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4×11.50=46.00㎝2

?—轴心受压构件弯距作用平面内的稳定系数，取?=0.922；

?mx—等效弯距系数，取1.0； M—计算范围段最大偏心弯距值；

W1—弯距作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩， W1=I/（a/2）=486833.48/(210.00/2)=4636.51cm3；

N，EX—欧拉临界力； N，EX=?2EA/(1.1?2)

=3.142×206000×(4×1150.00)/1131.87=8254443N；

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 第一层H1=+7.00m,N1=27.61kN,M1=-16.11kN·m;

σ=59886/4241+{16110000/[4636509×(1-0.01)]}=17.62N/mm

第1道附墙处主肢截面计算强度σ=17.62N/mm2≤[215]N/mm2,满足要求。

第二层H2=+14.00m,N2=22.73kN,M2=-12.68kN·m;

σ=49386/4241+{12680000/[4636509×(1-0.01)]}=14.39N/mm2

第2道附墙处主肢截面计算强度σ=14.39N/mm2≤[215]N/mm2,满足要求。

第i-1道Hi-1=+21.00m,Ni-1=23.16kN,Mi-1=-21.17kN·m; σ=38886/4241+{21170000/[4636509×(1-0)]}=13.75N/mm

第i-1道附墙处主肢截面计算强度σ=13.75N/mm2≤[215]N/mm2,满足要求。

第i道Hi=+28.00m,Ni=31.10kN,Mi=-38.55kN·m;

σ=28386/4241+{38550000/[4636509×(1-0)]}=15.03N/mm

第i道附墙处主肢截面计算强度σ=15.03N/mm2≤[215]N/mm2,满足要求。

(4)缀条的计算

缀条型钢采用L63×6；缀条的截面力学参数为：Rmin=1.24㎝; 1)交叉缀条按下式计算： ①缀条内力计算

N1= Rmax/4cosθ=31.10/(4×1.68)=4.63kN

计算剪力V=fA/85=215×4×(1.15/85)=11.64kN比较取大值。 式中A—全部柱肢的毛截面面积（㎜2）； f—型刚强度设计值；

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2

②缀条刚度按下式计算： λ=L/Rmin=125/1.24=100.81 式中L—缀条的几何长度； Rmin—截面的最小回转半径。

斜缀条刚度λ=L/Rmin=100.81 ＜200 ,满足要求。 ③缀条稳定性按下式计算：

σ=N/（?A）=11640/(0.549×729.00)=29.07N/mm 其中?—受压构件稳定系数 A—毛截面面积（mm2）

斜缀条稳定性σ=N/(φA)=29.07 N/mm＜215 N/mm,满足要求。

2)横缀条按下式计算： ①缀条内力计算

N2= Rmax /2=31.10/2=15.55kN

计算剪力V=fA/85=215×4×(1.15/85)=11.64kN较大值。 式中A—全部柱肢的毛截面面积（㎜2）； f—型刚强度设计值；

②缀条刚度按下式计算： λ=a/Rmin=210/1.24=169.35

式中 a—缀条的长度与宽度取大者； Rmin—截面的最小回转半径。

横缀条刚度λ=a/Rmin=169.35 ＜200 ,满足要求。 ③缀条稳定性按下式计算：

σ=N/（?A）=15550/(0.251×729.00)=84.98N/mm2 其中?—受压构件稳定系数 A—毛截面面积（mm2）

横缀条稳定性σ=N/(φA)=84.98 N/mm2＜215 N/mm2,满足要求。

5、附墙架计算 (1)附墙架强度验算 1）杆件轴心受拉强度验算 σ=N/An

其中σ—为杆件的受拉应力；

N—杆件的最大轴向拉力，取N=Rma=31.10 kN；

An—杆件的截面面积，An=18a号槽钢；查表可知An=2569mm2. 杆件的最大受拉应力 σ= 31100/2569=12.11N/mm

附墙架杆件最大拉应力σ=N/An=12.11N/mm2＜215N/mm2,满足要求。

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2）杆件轴心受压强度验算 σ=N/?An

其中σ—杆件的压应力；

N —杆件的轴向压力； An—杆件的截面面积；

λ—杆件长细比，由L/i的值确定；

杆件：取λ=560/7.04=79.55，根据λ查表计算得： ?=0.690

σ=31100/(0.69×2569)=17.54N/mm2

附墙架杆件最大压应力σ=N/An=17.54N/mm2＜215N/mm2,满足要求。

6、井架基础验算

(1)井架基础承受的轴向力计算

N=G+S+Nq=16.80+4.54+49.50=70.84kN;

井架单支型钢所传递的集中力为：F=N/4=70.84/4=17.71kN； (2)井架单肢型钢与基础的连接钢板计算

预埋钢板的面积A0=F/fc=17709/11.90=1488mm；

(3)井架基础计算

单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下： A= F/fa=17709/0.10=177090 mm2；

单肢型钢混凝土基础边长：a= (4)配筋计算

井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁，其板底最大弯距按下式计算： M=

12qL

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A=421㎜；

式中：M—井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处的弯距设计值；

L—井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处至基底边缘的距离；取

L=a/2=421/2=211mm;

q—相对于荷载效应基本组合时的基础底面地基础单位面积净反力，取去

q=100×211/1000=21.10kN/m；

经过计算得M=0.5×21.10×0.21=0.47kN·m； 基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2；

As1=M/0.95fyh0=0.47×106/(0.95×300×430)=3.80mm2； 按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋； As2=ρbh0=0.0015×421×430=271mm；

比较As1和As2，按271mm2配筋，按构造配筋314@150mm； 基础按构造配筋314@150mm，满足要求。 (5)构造要求

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井架四个单肢型钢混凝土基础间配置通长筋，中间必需用相同等级的混凝土浇筑成整体混凝土板。

井架物料提升机搭拆方案

一、井架物料提升机的选用：

本工程采用的井架物料提升机，物料提升机的性能指标及各项安全装置、电气系统装置，符合《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-92的要求。 安全装置有：

1、自动上升高度限位及上升极限限位装置; 2、下降极限限位装置;

3、楼层限位开关装置(吊笼在每个楼层能自动准确停靠); 4、松断绳限位防坠落装置; 5、出料门联锁开关(出料门未关好,切断升降电源);

6、楼层停靠装置与卷扬机电源连动,自动保证不发生坠落事故; 7、附墙装置; 8、缓冲装置; 9、起重量限制装置;

10、电气系统装有短路保护、过载保护、漏电保护装置。 二、基础、附墙架、缆风绳及地锚的设置： （一）基础设置：

1、提升机基础土层压实后的承载力，不得小于80kPa；浇注C20混凝土，厚度为不应小于300mm；

基础表面平整，水平度偏差不大于10mm。

2、提升机基础按长边与墙体平行方式布置，离墙体1.5～1.8m。 3、埋设避雷接地装置。

4、混凝土浇捣后对地脚螺栓进行校正。 5、混凝土强度达到75%后，进行井架安装。

6、基础设有排水措施。距基础边缘5m范围内，开挖沟槽或有较大振动的施工时，必须有保

证架体稳定的措施。

7、安装底架缓冲装置，先将四只底盘座套在基础预埋的螺栓内，再用槽钢螺栓将四只底盘座

联接起来，将底架放正，对角线偏差不能超过3mm，再用经纬仪检查底架的水平，侧立角钢四角轴套平面，高差不得超过1mm（用垫钢板的方法找平），测好后，紧固地脚螺栓和底架螺栓，然后将缓冲弹簧用压板固定在膨胀螺栓上。 8、将吊笼总成放入井架内，放正位置，注意进出料门的方向。 （二）附墙架设置：

1、提升机附墙架的设置间隔一般不大于9m，且在建筑物的顶层必须设置1组，架体自由高度

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不宜超过6米。

2、附墙架与架体及建筑之间，均采用钢管扣件连接，并形成稳定结构，不得连接在脚手架上。

严禁使用铅线绑扎。

3、附墙架的材质与架体的材质相同，不准使用木杆、竹杆做附墙架与金属架体连接。 4、安装上层井架标准节到15m高度时，必须在离地9m处安装附墙装置，使井架和建筑物可

靠附着。后续每升高6m，即拉一道附墙装置。安装附墙装置先挂好四根附墙钢管，外侧两根可向外45°左右安装，先采用调节螺栓收紧，经纬仪复核，通过放松或收紧四根附墙调节螺栓，使井架对底架平面的垂直度控制在0.1%，然后锁紧调节螺栓。 （三）缆风绳设置：

1、提升机受到条件限制无法设置附墙架时，采用缆风绳稳固架体。高架提升机在任何情况下均不得采用缆风绳。

2、提升机的缆风绳应选用圆股钢丝绳，直径不小于9.3mm，提升机高度在20m以下时，缆风绳不少于一组；提升机高度在21～30m时，不少于2组。

3、在结构主体没有完全建成，附墙架不能全部安装时，采用缆风绳稳固架体。

4、缆风绳与地面的夹角不应大雨600，其下端应与地锚连接，不得栓在树木、电杆或堆放构

件等物体上。 （四）地锚设置

1、地锚位置须满足缆风绳的要求，桩式地锚采用脚手钢管或角钢时，不少于2根；并排设置

间距不小于500mm；打入深度大于1.7m，桩顶部应有缆风绳防滑措施。 三、提升机的安装与拆除：

安装与拆除作业前，应根据现场工作条件及情况编制作业方案。对作业人员分工交底，确定指挥人员，划定安全警戒区域并设监护人员，排除作业障碍。提升架体实际安装的高度不得超出设计所允许的最大高度。

安装作业前检查的内容：①金属结构的成套性和完好性；②提升机构是否完整良好；③电气设备是否齐全可靠；④基础位置和做法是否符合要求；⑤附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠；⑥提升机的架体和缆风绳的位置是否靠近或跨越架空输电线路。必须靠近时，应保证最小安全距离，并应采取安全防护措施。

拆除作业前检查的内容：查看提升机与建筑物及脚手架的连接情况；查看提升机架体有无其它牵拉物；临时附墙架、缆风绳及地描的设置情况；地梁和基础的连接情况。 （一）架体的安装与拆除：

1、安装架体时，先将地梁与基础连接牢固。每安装2个标准节，采取临时支撑或临时缆风绳

固定，并进行初校正，在确认稳定时，方可继续作业。

2、架体各节点的螺栓必须坚固，螺栓应符合孔径要求，严禁扩孔和开孔，更不得漏装或以铅

丝代替。

3、在拆除缆风绳或附墙架前，先设置临时缆风绳或支撑，确保架体的自由高度不得大于2个

标准节。 安装标准节主角钢、标准片、导轨等，首先四根立角钢用插销轴插入，立角钢

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与底架角钢对齐，紧固插轴螺栓，然后再安装侧面的标准片，其中进料门边装上部一片，其余每面装三片，用螺栓紧固。以此类推，导轨从第二节开始应当垂直校正，接轨处一定要平正，错位不能大于0.5mm。

4、拆除作业过程中，严禁从高处向下抛掷物件。

5、拆除作业宜在白天进行，夜间作业须有良好的照明。因故中断作业时，应采取临时稳固措

施。遇雷雨大风天气，严禁搭拆作业。

6、搭拆井架作业工人须持有高空操作上岗证的专业人员。操作时必须正确使用防护用品，戴

好安全帽、系好安全带。

7、井架三面用安全网封闭，进料口搭设防护棚，出料口道板满铺脚手板，两边设安全防护栏

杆。

（二）卷扬机安装：

1、卷扬机应安装在平整坚实的位置上，宜远离危险作业区，视线应良好。因施工条件限制，

卷扬机安装距施工作业区较近时，其操作棚的顶部按防穿透双层防护棚的要求架设。 2、固定卷扬机的锚桩应牢固可靠，不得以树木、电杆代替锚桩。

3、当钢丝绳在卷筒中间位置时，架体底部的导向滑轮应与卷筒轴心垂直，否则应设过辅助导

向滑轮，并用地锚、钢丝绳栓牢。

4、提升钢丝绳运行中应架起，使之不拖地面和被水浸泡。严禁在钢丝绳穿行的区域内堆放物

料。 四、提升机试吊

提升机全部安装完毕后，必须进行轻重车试吊，吊篮内安放额定荷载，在全程起升高度内反复升降吊篮3次以上，做到目测井架体无变形和晃动，各滑轮组转动灵活，所有紧固件无松动现象，吊篮在滑道内无异常响声，各安全装置动作正常。确认一切正常后，报请主管部门检查验收，认定合格挂牌后方可使用。 提升机安装后，使用前须经检验试验，验收合格方能投入使用。 验收按《井架物料提升机安装验收标准》进行。 五、使用过程中，作好定期检查和日常检查工作。 （一）定期检查每月进行1次，由有关部门和人员参加。 检查内容包括：

1、金属结构有无开焊、锈蚀、永久变形； 2、扣件、螺栓连接的坚固情况；

3、提升机构磨损情况及钢丝绳的完好性； 4、安全防护装置有无缺少、失灵和损坏； 5、缆风绳、地锚及附墙架有无松动； 6、电气设备的接地（或接零）情况； 7、断绳保护装置的灵敏度试验。

（二）日常检查由作业司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投人作业。 检查内容包括：

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1、地锚与缆风绳的连接有无松动；

2、空载提升吊篮做1次上下运行，验证是否正常，并同时碰撞限位器和观察安全门是否灵敏

完好；

3、在额定荷载下，将吊篮提升到离地面1—2m高度停机，检查制动器的可靠性和架体的稳定

性；

4、安全停靠装置和断绳保护装置的可靠性；

5、作业司机的视线或通讯装置的使用效果是否清晰良好。 六、安全使用提升机的规定要求：

1、物料在吊篮内均匀分布，不得超出吊篮。当长料在吊篮中立放时，采取防滚落措施；散料

应装箱或装笼。严禁超载使用；

2、严禁人员攀登、穿越提升机架体和乘吊篮上下；

3、提升机在多工种、多楼层同时使用时，专设指挥人员，信号不清不得开机。作业中不论任

何人发出紧急停车信号，应立即执行；

4、闭合主电源前或作业中突然断电时，应将所有开关扳回零位。在重新恢复作业前，应在确

认提升机动作正常后方可继续使用；

5、发现安全装置、通讯装置失灵时，应立即停机修复。作业中不得随意使用极限限位装置； 6、使用中要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况。发现磨损严重，必须按照有关规定及时更换。 7、作业后，将吊篮降到地面，各控制开关扳到零位，切断主电源，锁好闸箱。 8、提升机司机按《使用说明书》的有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑； 9、维修保养时，将所有控制开关扳到零位，切断主电源，并在闸箱处挂“禁止合闸”标志，

必要时设专人监护；

10、提升机处于工作状态时，不得进行保养、维修，排除故障应在停机后进行；

11、更换零部件时，零部件必须与原部件的材质性能相同，并应符合设计与制造标准；维修

主要结构所用焊条及焊缝质量，均应符合原设计要求；

12、维修和保养提升机架体顶部时，应搭设上人平台，并应符合高处作业要求。 七、井架提升机的安全防护：

1、 井架的搭设必须符合规程要求，高度在10～15m设一组缆风绳，每增高10m加设一组，

每组四根，临近建筑物或脚手架一侧采取拉结措施。缆风绳采用直径≮12.5mm的钢丝绳，并按规定埋设地锚。严禁捆绑在树木、电线杆等物体上，严禁用别杠调节钢丝绳长度。 2、井架首层进料口一侧应搭设长度≮2m的防护棚，另三个侧面必须采取封闭措施，每层卸料

平台应有防护门，两侧绑两道护身栏杆，并设挡脚板。

3、井架吊盘出入口均设安全门，两侧必须有安全防护措施。吊盘定位托杠必须采用定型装置，

吊盘运行中不准乘人。

4、井架的导向滑轮必须单独设置牢固地锚，不得捆绑在脚手架上。导向滑轮至卷扬机卷筒的

钢丝绳，凡经通道处应予以遮护。

5、井架天轮与最高一层上料平台的垂直距离≮6m，必须设置超高限位装置，使吊盘上升最高

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位置与天轮间的垂直距离≮2m。

6、井架搭设完毕，应进行空栽与重载试运行，运转正常，安全装置可靠，经验收检查合格后，

方可投入使用。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nnlp.html