自制工具设计、验算及使用操作规程.doc

1、自制工具设计及操作规程鞍钢建设集团有限公司管道组对用起重门架操作规程一. 门架的用途：门架主要用于金属管道在平坦坚实地面上的组对起重，起重设备为链式起重器。二. 门架的适用范围与选材制作：1. 适用范围：管材重量在850kg以下，管径在1020mm以下，管道长度在4m以内。2. 选材制作：门架选用材质Q235、规格为D894.5以上的钢管，坡口满焊，焊条T42，焊缝hf4mm。3. 门架几何尺寸：门架跨度不大于1.6m，高度不大于1.8m。三. 强度验算：1. 荷载：管材重量 8.5KN 门架自重（略） 起重设备自重（略）2. 横梁验算：横梁的结构形式按简支考虑，其计算跨度L1.6m，荷载按跨

2、中集中荷载考虑。横梁截面抵抗矩W0.245D（截面外径）A（截面积）QL 8.51.6M 3.4KNm4 4 KM 1.33.4103 169.6MPaW 0.2458.911.946横梁强度满足要求。2. 立柱验算：立柱按两端自由中心受压构件考虑。立柱计算高度h180cm，立柱环转截面回转半径r0.3D，立柱长细比h/r1800.38.967。轴心受压稳定系数0.805（查表）。立柱轴心压力N4.25KN。KN 1.34.25 0.57KNNA 0.80511.946立柱强度满足要求。四. 施工操作注意事项：1. 起重用钢绳扣必须符合安全要求，钢绳扣的安全系数K810，选用的链式起重器的起重

3、能力Q1t。2. 组对管材基本就位后，将门架骑放在管材的中部，使管材起吊后能基本保持水平。3. 门架底脚必须垫置平稳坚实，门架与水平面呈垂直状态，门架安放的垂直偏差不得大于20mm。4. 链式起重器要拴挂在门架横梁的中点，拴挂要牢固。5. 门架安放就位经检查确认合格后方可起吊。用门架起吊管材只能垂直起吊，禁止斜拉歪拽。6. 使用门架将管材起吊后，不得进行过大的水平摆动，水平摆动的幅度应控制在30mm以内，谨防因水平摆动造成门架倾倒。7. 若管材起吊后，管材距接口的距离较大时（大于30mm），应将管材放至地面，在地面上进行水平移位后，重新起吊组对。室内抹灰码凳式脚手架操作规程一. 用途及优点：码

4、凳式脚手架仅在层高为3.5m以下的室内墙面及顶棚装饰使用。其优点是：安全、拆装方便、周转使用率高。二. 码凳的选材与制作：1. 钢管简易码凳由二个支腿和一个横担组成。2. 材料选用Q235焊接钢管，焊条选用T42，坡口满焊，hf4mm。3. 上铺四块300025050冲压钢脚手板，脚手板与横担用8退火线绑扎固定。三. 强度验算：1. 荷载：操作人员荷载 0.7521.5KN 冲压钢脚手板 0.2541.0KN 灰槽及砂浆 1.0KN 总荷载：1.50.7513.5KN2. 横担验算：横担的结构形式按简支考虑，其计算跨度L1.0m，荷载按均布考虑。均布荷载：q3.51.03.5KNmqL2 3.

5、51.02M 0.44KNm8 8 KM 1.40.44103 107MPaW 0.2454.84.89横担强度满足要求，支腿计算略。四. 施工操作注意事项：1. 要严格控制脚手板上的荷载，每空脚手板上最多允许2人操作，二人共用1个灰箱，灰箱及所装砂浆的总重量不得超过1KN。2. 码凳组装时，每端的两个支腿必须保持平行，且必须与横担垂直。支腿必须支设在同一水平面内，且支腿必须支垫在坚硬的基层上，如遇软弱土层时，必须加设垫木。3. 两组码凳的间距要比脚手板长度小200左右，使脚手板铺设后每端可伸出码凳外100左右。脚手板与码凳横担必须采取相应的固定措施（8退火线绑扎固定）。4. 两组码凳必须平行

6、摆放，且码凳的横担要与脚手板垂直。5. 销钉的规格必须符合要求，销钉必须穿透支腿钢管，严禁穿半管。6. 操作人员上下码凳式脚手架必须用梯子，不得直接攀爬码凳，谨防在外力的作用下，造成脚手架倒塌。临时安全维护栏杆操作规程适用范围：工业建筑的临边与洞口作业的安全防护围栏。一. 临边作业1. 对临边高处作业，必须设置防护措施，并符合下列规定：1.1 基坑周边，尚未安装栏杆或栏板的阳台、料台与挑平台周边，雨蓬与挑檐边，无外脚手的屋面与楼层周边等处，都必须设置防护栏杆。1.2 分层施工的楼梯口和梯段边，必须安装临时护栏。顶层楼梯口应随工程结构进度安装正式防护栏杆。1.3 井架与施工用电梯和脚手架等与建筑

7、物通道的两侧边，必须设防护栏杆。1.4 各种垂直运输接料平台，除两侧设防护栏杆外，平台口还应设置安全门或活动防护栏杆。2. 临边防护栏杆杆件的规格及连接要求，应符合下列规定：2.1 钢管横杆及栏杆柱均采用483.5mm的管材，以扣件或电焊固定。3. 搭设临边防护栏杆时，必须符合下列要求：3.1 防护栏杆应由上下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离地高度为1.01.2m，下杆离地高度为0.50.6m。坡度大于12.2的屋面，防护栏杆应高1.5m，立柱间距不大于2m。3.2 栏杆柱的固定应符合下列要求：3.2.1 当在基坑四周固定时，可采用钢管并打入地面5070cm深。钢管离边口的距离不应小于50cm。3

8、.2.2 当在混凝土楼面、屋面或墙面固定时，可用预埋件与钢管焊牢。3.3 栏杆柱的固定及其与横杆的连接，其整体构造应使防护栏杆在上杆任何处，能经受任何方向的1000N外力。3.4 在栏杆下边设置严密固定不低于18cm的挡脚板。挡脚板与下边距离底面的空隙不应大于10mm。二. 洞口作业1. 进行洞口作业以及因工程和工序需要而产生的。使人与物有坠落危险或及人身安全的其他洞口进行高处作业时，必须按下列规定设置防护设施：1.1 板与墙的洞口，必须设置牢固的盖板、防护栏杆或其他防坠落的防护措施。1.2 钢管桩、钻孔桩等桩孔上口，杯形、条形基础上口，未填土的坑槽，以及人孔、天窗、地板门等处，均应按洞口防护

9、设置固定的盖件。1.3 施工现场通道附近的各类洞口与坑槽等处，除设置防护设施与安全标志外，夜间还应设红灯示警。2. 洞口根据具体情况采取设防护栏杆，洞口防护栏杆的杆件及其搭设应符合建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ8091）中附图3.1。3. 防护栏杆的立柱间距均不大于2m，如需要设置大于2m时技术人员按实际情况计算后设置。三. 防护栏杆的力学计算详见建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ8091）中附录二之（一）。1. 屋面和楼面临边防护栏杆设置图例见建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ8091）中附图2.1。2. 楼梯、楼层和阳台临边防护栏杆设置图例见建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ8

10、091）中附图2.2。3. 通道侧边边防护栏杆设置图例见建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ8091）中附图2.3。四、栏杆立柱与埋设件焊接节点见附图：混凝土吊斗吊环计算吊环计算：以容积为1.0m3砼吊斗为例，吊绳起吊斜角=45砼吊斗自重取300Kg ；砼容重取2400Kg/m3；G=300+2400=2.7t吊环（钢筋）允许拉应力取=50N/mm2每个吊斗设四个吊环，计算时取三个，n=6根据建筑施工计算手册580页钢筋吊环计算公式吊环截面A=9807Gsin/n=98072.7sin45/650=124.7mm2选14吊环：A=153.9mm2124.7mm2焊缝计算：N=fheLW=160

11、60.7704=188.2KN（一个吊环承载力）满足要求钢管砼顶升连接螺栓计算钢管砼柱砼顶升时，泵送管与钢管柱连接采用圆弧钢板用两根螺栓固定，如上图示。螺栓强度计算如下：1. 砼顶升过程中，泵送砼产生推力，由钢管柱承担，固定螺栓受力较小。2. 当砼顶升完毕，关闭闸门，移走泵车时，由于钢管柱内砼刚浇筑完毕，处于流态状，它的侧压力为最大，这时固定螺栓受的力最大。3. 计算公式：砼侧压力：F=cH c：砼容重；H：砼高度固定螺栓受的拉力：f=F*S S：弧形钢板与砼接触面积4. 计算实例：砼顶升高度15m（从砼顶升口到柱顶）砼容重c=2400kg/m3弧形钢板与砼接触面积S=0.2m0.2m=0.0

12、4m2F=cH=24000N/ m315m=360000N/m2=360KN/m2f= FS=360KN/m20.04m2=14.4KN需用螺栓有效面积s=f/=14400/1701/2=42.35mm2 （螺栓允许应力=170N/mm2；每个节点两根螺栓连接）取M10螺栓有效面积58mm242.35mm2。满足要求。吊篮及操作平台设计与验算吊篮及操作平台适用于钢结构安装工程，其制作、安装及使用方法如下：（一）吊篮：工程施工中经常使用吊蓝来安装及焊接屋面梁及平台梁等,为施工安全考虑,钢直爬梯及吊蓝的制作方法如下图所示: 吊篮验算：采用J422焊条进行焊接，其焊缝金属的抗拉强度能达到420N/m

13、m2。焊缝处的极限应力：=f/r=0.95240/1.5=152 N/mm2吊蓝上端与钢板连接处的焊缝受到的剪应力：=1800N/5082mm2=2.25 N/ mm2 焊缝处所受到的应力小于焊缝的极限应力。吊蓝处两圆钢焊接部位的剪切应力按最大重力得：=2.25 N/ mm2 ，拉应力也按最大值计算得：=2.25 N/ mm2 ，两应力的合应力：=3.18 N/ mm2 152 N/mm2。结论：满足要求。（二）操作平台（钢结构接口临时焊接平台） 1、钢烟囱、钢柱的操作平台1.1钢烟囱、钢柱在空中接口时，需要在接口处的下一节安装前在地面上焊接安装用临时平台。1.2平台与接口的距离为800100

14、0mm，便于对口作业人员操作。 1.3在钢跳板安装时，采用8#退火线与三角支撑绑扎，并且钢跳板之间也采用8#退火线连接。 1.4作业时施工人员的安全带挂在临时栏杆上。 1.5临时平台的安装方法见图示。钢平台验算：焊缝采用J422焊条进行焊接，其焊缝金属的抗拉强度能达到420N/mm2，焊缝的极限应力为152N/mm2。设L756角钢在最远端受到3700N的压力，由受力分析，其水平受到拉力为3700N。水平角钢焊缝处受到拉应力：=3700N/1600mm2=2.3N/mm2 。受到剪切应力：=2100N/800mm2=2.625 N/mm2。合应力：=3.49N/mm2152N/mm2。满足要求

15、。2、旋流井安全钢平台：2.1井内挖土时，为保证施工人员的人身安全，在井内设安全钢平台。2.2钢平台在井壁内预埋钢板，钢平台及钢支架焊在预埋钢板上。2.3钢平台采用槽钢16、12，上铺花纹钢板=6mm，并设安全栏杆。2.4施工井壁时，井内侧钢管脚手架底脚可设在安全钢平台上，因此安全钢平台必须焊牢，特别是槽钢与埋件的焊缝应大于6mm。验算：采用J422焊条进行焊接，其焊缝金属的抗拉强度能达到420N/mm2，焊缝的极限应力为152N/mm2。16上端所承受的重量及其自重：1074。水平槽钢的焊缝面积为 4160mm2,水平槽钢受到的拉应力：=10740N/4160mm2=2.58N/mm2 埋设

16、件内钢筋与钢板之间的焊缝面积：2411mm2，则钢筋与钢板之间受到拉应力：=10740N/2411 mm2=4.46N/mm2，两侧的拉应力均小于极限应力值。水平槽钢受到的剪切应力：=10740N/2560mm2=4.2N/mm2。拉应力与剪切应力的合力：=4.93N/mm2。结论：小于焊缝的极限应力，满足要求。爬梯的制作、安装与使用1.引用标准建筑工程安全管理规定条例2.制作、安装使用2.1 固定爬梯材料选用，爬梯制作必须选75以上等边角钢做爬梯的两侧支柱，踏步选用1012圆钢。制作爬梯立柱间距35cm45cm在爬梯超过5米长时，需要安装护笼、护笼的材料选用1012圆钢。用圆钢制作护笼圈，直

17、径600cm。在与爬梯焊接时护笼圈间距必须在500 cm800 cm之间，护笼圈与圈的连接用1012圆钢按5点连接。爬梯立柱背面必须焊接15 cm长的爬梯爪用于与结构件（用材）的连接，使爬梯与结构件形成10cm的间距。爬梯爪与爪之间为1.5m。爬梯制作完成后，必须在地面与结构连接安装，禁止在悬空状态下安装。焊接作业时必须焊肉饱满无夹渣、气孔、气泡、必须保证焊接强度。2.2临时爬梯制作安装材料选用：临时爬梯制作必须选用1012圆钢和退火8#铁线。制作：临时爬梯支柱间距35cm45cm。安装在与框架连接安装时，使用退火8#线绑扎，爬梯头部立柱弯曲90与框架柱上平面焊接（满焊），长度不得小于250m

18、m，焊缝高度为8mm；梯蹬两侧弯曲需不小于50mm，焊接高度为8mm，两侧满焊。临时爬梯互相搭接部位必须绑牢顺平，禁止出现挠头现象。确定爬梯的焊角尺寸 、最小焊角尺寸：hfmix1.5tmax1/2=1.53.16=4.7mm 、最大焊角尺寸：hfmax1.2tmnx=1.210mm=12mm 、由于t6mm： hfmax hfmax-（12）mm=11mm10mm 所以取焊角尺寸为8mm。焊缝最小焊接长度 角焊缝的最小计算长度lw8hf且40mm 因此lw=88mm=64mm。梯蹬与梯子立杆之间的最小搭接长度 Lw5 tfmix且25mm，因此Lw=510mm=50mm强度计算 焊接形式：采

19、取E43型焊条，手工电弧焊，Q235钢，焊件厚度16mm的情况下，查表得焊缝的抗剪强度ffw=160N/mm2。 、梯蹬强度计算：梯蹬单侧的搭接长度为50mm，采取双侧焊接，单侧焊缝长度为100mm（64mm）。 利用公式：N/hflwffw Nffwhflw=160N/mm28mm200mm =256000N=25600Kg 、梯子上部连接强度计算 N/hflwffw Nffwhflw=160N/mm28mm1000mm =1280000N=128000Kg2.3注意事项制作过程中的材料使用不得以小代大、或改变材料要求，禁止使用螺纹钢等，必须保证爬梯的强度。爬梯制作、安装时，各部位的连接、焊

20、接要保证搭接长度和焊接强度，必须由具备资质的电焊工进行作业。爬梯在安装前需由专人进行确认，确认无问题后方可安装使用，使用过程中必须由专人每天进行检查，如发现问题应马上停止使用，同时进行修补或更换。大型起重吊具（扁担）设计与验算一般的大型吊装作业，正常的吊装方法满足不了要求时，需采用增加横梁（俗称扁担）的方法进行吊装施工。而根据构件的重量、平面尺寸、几何形状、吊装作业环境等因素的影响，横梁的制作也不同。下面介绍横梁强度计算的基本方法：1、 根据受力情况绘制并计算出最大弯矩：Mmax=PL/4 Mmax=QL2/8 2、根据截面形式计算出惯性矩： 矩形：IY=bh3/12 圆形： =d4/64 环形：IY=d4/64-bt/4（d-t）2 惯性矩平行移轴公式：IY= IYc+a2A 3、根据截面惯性矩计算抗弯模量： 抗弯模量： Wz= IY/Ymax4、求出横梁的最大正应力进行强度校核： =Mmax/Wmax- 23 -