悬挂机构是吊篮的基础结构件。其作用是通过悬挂在其端部的钢丝绳承受悬吊平台升空作业时的全部自重、工作载荷和风载荷等。
1.悬挂机构的类型及工作原理
由于建筑物或构筑物的顶部或某些用于架设悬挂机构层面的结构、空间和形状各异,所以吊篮的悬挂机构类型较多。尽管类型不同,但吊篮悬挂机构具有以下共同特点:便于拆装组合,单件质量较轻(一般不超过50kg),具有伸缩性或可调节性。
按力矩平衡方式不同,吊篮悬挂机构大致分为附着式和杠杆式两大类型。
(1)附着式悬挂机构 此类悬挂机构的共同特点是:悬挂机构附着在建筑物或构筑物的女儿墙、檐口或某些承重的结构上。悬吊所产生的倾翻力矩,全部或部分靠被附着的建筑结构所平衡。
其优点是:结构简单,零件数量少,不需大量配重块,机动性好。但其适用范围较窄,使用的限制条件较多,例如,必须充分了解被附着的结构的强度,被附着的结构要求比较规则。附图4-22所示为两种较常用的附着式悬挂机构。
(2)杠杆式悬挂机构 此类悬挂机构的倾翻力矩全部靠本身结构进行平衡。其优点是适用范围宽,对安装现场无特殊要求。目前在吊篮上应用最为广泛。附图4-23所示为最典型的杠杆式悬挂机构。
该悬挂机构主要由横梁1、前支架2、后支架3、配重4和加强钢丝绳张紧机构5组成。横梁1由前梁、中梁和后梁组合而成。三段梁均采用薄壁矩形管材套接成整体,前、后梁均可伸缩,以便组成不同的外伸长度L和不同的支承距离B,来适应建筑物的不同需求。
附图4-22 附着式悬挂机构
附图4-23 杠杆式悬挂机构
1—横梁 2—前支架 3—后支架 4—配重 5—加强钢丝绳张紧机构
前支架2、后支架3都分为上下两段。一般也采用薄壁矩形管材套接成整体,并且可以伸缩,改变支架高度,以适应不同高度的女儿墙。支架上端与横梁采用销轴或螺栓联接。有的在支架下端横撑上设置脚轮,便于悬挂机构整体平移。有的还设置可调支腿,使支架落地平稳可靠。
后支架3的横撑上焊有数根立管,用于固定配重。配重4安装在后支架横撑上,起到平衡作用在悬挂机构上的倾翻力矩。其材料一般采用铸铁、特制高强混凝土或外包铁皮混凝土。每块配重的质量为20kg或25kg,便于搬运和装卸。
加强钢丝绳张紧机构5由加强绳、立柱和索具螺旋扣(俗称花篮螺栓)组成。其作用是增强横梁的承载能力,改善横梁受力状况,减小横梁截面尺寸和自重。
2.悬挂机构安全技术要求
悬挂机构是吊篮的基础。悬挂机构一旦发生问题,后果不堪设置。吊篮事故统计表明,由于悬挂机构安装或使用不符合要求而引发的事故占吊篮事故的一半以上,而且全部是造成人员伤亡的恶性事故。国家标准规定悬挂机构的安全技术要求如下:
1)悬挂机构应有足够的强度和刚度,单边悬吊时应能承受平台自重和额定载重量及钢丝绳重。
2)悬挂机构施加于建筑顶面或构筑物上的作用力均应符合建筑结构的承载要求。当悬挂机构的载荷由屋面预埋件承受时,其预埋件的安全系数不应小于3。
3)配重应严格按照设计图样的规定制造,并标有质量标记。
4)配重应准确、牢固地安装在配重点上。安装时对配重做好紧固工作。(www.daowen.com)
5)在正常工作状态下,吊篮悬挂机构的抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值不得小于2。
附图4-24 杠杆式悬挂机构平衡图
抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值一般用抗倾覆系数来表示,杠杆式悬挂机构平衡图如附图4-24所示。
上述三者之间的关系用下列公式表达
式中 K——抗倾覆系数;
F——吊点处全部悬吊载荷(kg);
G——配重质量(kg);
a——横梁外伸距离(m);
b——前后支架间距(m);
Gb——抗倾覆力矩,由支点(前支架)内侧的所有构件,主要是配重的重力
对支点的力矩之和组成;
Fa——倾覆力矩,由支点外侧的所有载荷对支点的力矩之和,再加上风载荷
对吊篮所产生的倾翻力矩组成。
国家标准规定:在正常工作状态下,吊篮悬挂机构的抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值不得小于2。
3.吊篮结构件报废规定
1)吊篮主要结构件由于腐蚀、磨损,其深度达到原构件的10%时,则应予以报废。
2)主要受力构件产生永久变形而又不能修复时,应予以报废。
3)悬挂机构、悬吊平台和提升机吊架等整体失稳后不得修复,应报废。
4)当结构件及其焊缝出现裂纹时,应分析原因,根据受力和裂纹情况采取加强措施。达到原设计要求时,才能继续使用,否则应予以报废。
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