钢结构高空作业用挂篮计算方法

摘要 本文针对新时期中石油HSE管理要求，通过对挂篮制作强度合理的计算，落实高空作业相关规定，提高了高空作业效率，通过对项目管理的不断总结，确保了项目安全受控。

关键词 钢结构；高空作业；挂篮计算

中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0110-02

中国石油新山子石化公司千万吨炼油及百万吨乙烯项目新增石脑油火车、轻烃汽车卸车安装工程钢结构安装共计有近1 000t，其中火车卸车及轻烃卸车钢结构框架主要采用分片组焊、分片吊装，各榀框架吊装完毕后，再安装框架之间连接梁的施工方法。因而在施工连接梁时存在高空作业，为确保施工人员的安全及顺利施工，高空焊缝外观处理及高强螺栓的终拧采用挂篮，同时在挂篮里面作业的操作人员将安全带系挂在钢梁或安全绳上，而上下挂篮作业采用钢直梯。示意图如图1。

1 挂篮构造

挂篮采用长方形形式，尺寸为800mm×600mm×1200mm。用上下两个框架，4根角立杆和底部钢板网焊接制成，如示意图所示。其材料规格尺寸分别为：两根弯立杆采用Φ20的螺纹钢筋，上部煨弯挂设在梁翼缘上，其它杆件采用Φ14螺纹钢筋，底部在钢筋上铺设GW3×36×100的钢板网，踢脚板用扁钢―120×3制作，如图2所示。

2 计算书

本挂篮考虑同时载荷两人，即一个焊工和一个铆工同时作业，考虑到作业人员将配备施工必备工具，折算每人体重按100Kg计算。挂篮以最宽梁进行验算（即b=300）。

2.1 荷载

1）荷载标准值

（1）恒荷载

φ20螺纹钢筋 3.54m×2.47kg/m×10m/s2=84.44N

φ14螺纹钢筋 19m×1.21kg/m×10m/s2=230N

-120×3踢脚板 2.8m×2.83kg/m×10m/s2=79.24N

GW3×36×100钢板网 0.48m2×5.29kg/m2×10m/s2=25.4N

石棉网 0.48m2×1.05kg/m2×10m/s2=5N

合计 424.08N

（2）活荷载（考虑两人及其附带工具）

2×100 kg×10m/s2=2000N

2）荷载设计值

1.2×424.08+2000×1.4=3309 N

2.2 底板强度核算

1m2全部荷载设计值 3.31kN÷0.48m2=6.9kN/m2

由挂篮构造知1m2Φ14@200钢筋截面面积为770mm2

6.9kN÷770mm2=8.96 N/mm2

2.3 拉杆强度验算

两根挂杆（φ20）为主要受力构件，则只需验算这两根挂杆。由上计算有每根挂杆受力为1 655 N，则1 655N÷314.2mm2=5.3N/ mm2

2.4 抗倾覆验算

计算简图

考虑全部活荷载放置悬挑端，如上计算简图（F为摩擦力），对整个挂篮分析可得：

Q=3309N，则F=3 309N+300×20×0.14=463N，

则最大弯距为Mmax=3 309×600-3 309×150-463×1 200=933 138Nmm

σmax=933138/（570× 3.14×203/32）

为增加挂篮的抗倾覆能力，分别在弯起部分两端用Φ12的钢丝绳把挂篮和梁捆绑在一起。为便于装卸，钢丝绳采用绳夹锁死。

3 施工注意事项

1）挂篮使用前应加载二倍载荷的重物（即400kg）做试验，以保证挂篮2.0的安全系数；2）在挂篮内作业人员不得超过两人，当风速达到10m/s时，应停止施工工作；3）高处作业的所有人员必须始终系挂安全带（包括行走过程），并且系挂点牢固、安全可靠。且应熟悉掌握本工种专业技术及操作规程。凡经医师诊断为高血压、贫血、心脏病、高度近视、癫痫以及其他不适宜高处作业、登高作业及登高架设作业人员，不得从事高处作业；4）作业时衣着要灵便，禁止穿硬底鞋、带钉和易滑的鞋，必须按规定使用安全带，安全带必须高挂低用。

参考文献

[1]钢结构安装工程安全防护技术措施.

[2]建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-1991）.

[3]独山子石化公司HSE管理C版文件.