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厂区室外钢梯改造设计方法浅析
发布人:管理员   发布时间:2021-6-7

                               

 

        随着社会对安全生产关注度的逐渐提高,厂区内室外钢梯的安全问题引起了人们的普遍关注。一般厂区室外钢梯数量众多,各部钢梯之间可能存在着相似的安全问题,如果针对每一个钢梯进行设计改造,必将会进行大量重复的工作。因此,本文试图寻找一种简捷高效的方法来解决这一问题。

1、室外钢梯改造的核心目的
        钢梯改造的主要原因也是核心目的是保证使用者的安全,次要目的是提高钢梯使用的舒适性,并在此基础上节约改造成本。以此为原则,分清改造的主次,将庞大复杂的数据简单化,提高改造设计的效率。下面以唐山某厂区室外钢梯改造项目为例展开探索。本项目中,钢直梯改造149部;钢斜梯改造34部。

2、室外钢直梯现状情况分析
        首先根据《固定式钢梯及平台安全要求第1部分:钢直梯》、《固定式钢梯及平台安全要求第3部分:工业防护栏杆及钢平台》以及国标图集《钢梯》中对钢直梯及平台设计的规范要求向业主方提出改造设计所需要的条件。本项目以表格的形式向业主方提出所需的条件(表1),使现状条件一目了然。
       2.1.1钢直梯周围环境条件分析
        表1中条件2~4是提供钢直梯周围环境的现状。处于非正常环境的梯子根据现状情况应单独进行改造。条件3下端基准面一般为地面、屋面、女儿墙、平台及其他共五种,应注意不同的基准面钢直梯落地支撑的做法不同。条件4上端基准面可分为屋面、女儿墙、平台及其他四种,其中应注意女儿墙若较高,应在女儿墙内侧增设钢直梯。室外钢直梯应对其表面进行除锈防腐处理。

       2.1.2钢直梯自身现状分析
        首先了解钢直梯的各个构件,钢直梯简图如图1所示。应注意条件1钢直梯的进出方向不同,梯子护笼做法也不相同。条件5梯段的高度,将会影响到转换平台的设置与否,栏杆高度值以及护笼的设置与否,将不满足规范要求的梯子进行标记。条件6内侧净宽度不满足规范要求的梯子应进行标记。以下将根据钢直梯的构件进行分部分析。条件7~9核查支撑是否满足规范要求,先核查支撑型号,满足规范再核查条件7、8。支撑是钢直梯的承重构件也是与周围建筑的连接件,支撑的改动与增加将会破坏其所依附的建筑墙体,改造设计中应特别注意支撑不要将墙体穿透,否则会影响建筑物内部空间的使用,如遇到有特殊要求的厂房,破坏墙体的内墙面会带来较为严重的经济损失。条件10、11,先核查梯梁型号,满足规范再核查条件10。

        梯梁不满足规范要求的进行标记。梯梁如有更换,而其他构件满足要求时,其他构件可以再次安装。条件12~14,先核查踏棍型号是否满足,满足后再核查条件12、13。条件15~20,先根据梯段高度确定增设或拆除护笼。满足条件的护笼,先核查护笼各构件型号,满足后再核查其他。条件21为上端基准面处的栏杆,其高度值由梯段高度决定。条件22~30,应根据梯段高度决定是否需要转换平台。需要做的按规范进行改造。不需要转换平台的,核查现状平台,先核查24,满足后再核查23,确定防护栏杆高度。满足栏杆高度要求的,再核查条件26~30。
        现状情况根据以上思维逻辑进行分析,可节约大量时间。将核查出有问题的钢梯根据不满足的条件分别做不同的标记。以便将钢直梯进行分类改造。

       

       2.2室外钢斜梯现状情况分析
        首先根据《固定式钢梯及平台安全要求第2部分:钢斜梯》和《固定式钢梯及平台安全要求第3部分:工业防护栏杆及钢平台》以及国标图集《钢梯》中对钢斜梯的要求向甲方提出设计所需要的条件(表2)。
        2.2.1钢斜梯周围环境条件分析
          钢斜梯应主要考虑梯段的使用率问题,使用高的梯段在满足规范的前提下应该适当考虑加固。钢斜梯也要对其表面进行除锈防腐处理。
        2.2.2钢斜梯自身条件分析
         首先了解钢斜梯的各个构件,钢斜梯简图如图2所示。条件1,梯段高度决定该斜梯需要几个梯段,如满足条件再进行其它条件核查。不满足则需重做。条件2,核查是否满足。经分析后,满足条件的梯子,再进行按构件分部核查。条件3~6,都是对踏板的核查,核查不满足规范的梯子进行标记。条件7~13,是对栏杆进行核查:条件7~10是对栏杆扶手进行核查,如满足条件7,再核查条件8~10;条件11、12是对中间栏杆进行核查,如满足条件12,再核查条件11;条件13是对栏杆立柱进行核查,先核查立柱型号,满足条件再核间距。不满足规范的钢斜梯分别进行标记。综合以上分析,钢斜梯的改造主要在踏板和栏杆扶手两大部分。
        通过对钢直梯与钢斜梯现状的分析,将不满足条件的钢梯按存在的问题分别进行标记。根据这些标记可以将需要改造的钢梯分为几大类,从而简化改造设计的工作量。以下将阐述具体的改造设计方法。

                             

3室外钢梯改造设计方法
      3.1室外钢直梯改造设计
        根据钢梯改造存在问题的分析,除重新制作的钢直梯外,可将钢直梯按以下18类进行改造设计:
        第1类,当支撑距基准面≤2400mm,且第一级踏棍距下端基准面大于400mm时,增加梯梁至下端基准面,并且固定。梯梁增加做法见国标图集《钢梯》。固定梯梁做法分为以下几类:当下端基准面为地面时节点图见图3a,当下端基准面为屋面时节点图见图3b,当下端基准面为女儿墙时,增加梯梁至女儿墙并且固定(图3d)或在侧墙增加支撑(图3c),因基准面女儿墙较窄,所以考虑在女儿墙所在的屋面上需增加一个可移动的钢踏步,扩大钢梯下端基准面,使第一级踏棍距下端基准面(钢踏步顶)小于等于400mm。节点见图3。

           

        
        第2类,当支撑距基准面>2400mm,且第一级踏棍距下端基准面大于400mm时,除增加梯梁至下端基准面并且固定外,还需增加梯梁与墙面的支撑(节点详见国标图集《钢梯》)。
        第3类,支撑应达到角钢50mm×50mm×5mm 的强度,不能达到此强度的支撑需要换成50mm× 50mm×5mm的角钢。该类直梯的其他构件满足规范要求时可以重新安装不必更换。
        第4类,当支撑间距大于2.4m时,应增加支撑。
        第5类,第一级踏棍距下端基准面大于400mm的钢直梯,需要增加梯梁到下端基准面,梯梁连接节点详见国标图集《钢梯》。
        第6类,梯梁应达到角钢50mm×50mm×5mm 的强度,不能达到此强度的梯梁需要换成50mm× 50mm×5mm的角钢。该类直梯的其他构件满足规范要求时可以重新安装不必更换。
        第7类,梯梁间踏棍供踩踏表面的内侧净宽度应为400mm~600mm,在同一攀登高度上该宽度应相同。攀登高度在5m以下时,梯子内侧净宽度可小于400mm,但应不小于300mm。不满足此要求的钢直梯,其中一侧的原有支撑固定不变,另外一侧支撑重做,保证内侧净宽度满足要求。
        第8类,第一级踏棍距下端基础面大于400mm的钢直梯,需增加踏棍。踏棍是焊接在梯梁上。踏棍做法详见国标图集《钢梯》。
        第9类,顶部踏棍与到达的上端基础面不在同一水平面的钢直梯,需增加踏棍,使顶部踏棍与到达的上端基础面在同一水平面。踏棍是焊接在梯梁上。
        第10类,圆形踏棍直径应不小于20mm,若采用其他截面形状的踏棍,其水平方向深度应不小于20mm,踏棍截面直径或外接圆直径应不大于35mm,以便于抓握。不满足此类要求的钢直梯需要换成直径为20mm的踏棍。
        第11类,梯段大于3m,没有设护笼的钢梯,应新增护笼。
        第12类,现有护笼的钢直梯核对是否满足《固定式钢梯及平台安全要求第1部分:钢直梯》中对护笼构件的要求,满足条件的钢直梯护笼只需局部修改:现有护笼距下端基础面<2200mm的部分拆除;现有护笼距下端基础面>3000mm的钢直梯,需要增加护笼,使其距下端基础面为2200mm~ 3 000 mm;不满足这些条件的钢直梯,需要把护笼拆除重做或增加构件,做法见国标图集《钢梯》。
        第13类,梯段高度>10000mm的钢直梯,需要做转换平台,做法见国标图集《钢梯》。
        第14类,梯段高度≤10000mm的钢直梯中,平台护栏不满足规范要求的需要重新做,做法见国标图集《钢梯》。
        第15类,当梯段小于2m时,防护栏杆高度应不低于900mm。当梯段大于等于2m并小于20m 的平台、通道的防护栏杆高度应不低于1050mm。不满足要求的栏杆需要重新按要求安装,脚垫可以不更换,具体做法详见国标图集《钢梯》。
        第16类,钢直梯到达的基础面为女儿墙时,女儿墙高度≤1200mm时,女儿墙内侧加同女儿墙高度的可移动钢踏步。女儿墙高度为1200mm~2400mm时,女儿墙内侧需增加钢直梯和900高的可移动钢踏步,改造完后第一级踏棍距下端基准面(钢踏步顶)满足≤400mm的要求,如图4所示。

                                   


        第17类,设备上的钢直梯,因连接件与设备均是厂家设计,因此只对踏棍和护笼不满足要求的钢梯进行修改。
        第18类,特殊钢直梯。该类涵盖其它一些特殊情况的钢直梯,要进行单独改造设计。属于个别情况,数量极少。
      3.2室外钢斜梯改造设计
        除重新制作的钢斜梯外,可分为以下两大类进行改造设计第1类,核对钢斜梯敞开边的栏杆或封闭边的扶手,是否满足《固定式钢梯及平台安全要求第2部分:钢斜梯》中关于栏杆扶手的规定,不满足的进行修改。栏杆扶手的连接方式全部为焊接。
        第2类,核对钢斜梯踏板,是否满足《固定式钢梯及平台安全要求第2部分:钢斜梯》中关于踏板的规定,不满足的进行修改。踏板与梯梁的连接方式见国标图集《钢梯》。
      3.3钢梯应有接地处理以及除锈防腐处理
        多数室外钢梯有上屋面的使用需求,因雷电等原因,钢梯应考虑有接地处理。钢梯改造过程中,应特别注意除锈防腐的处理,以便增加钢梯的使用年限。
      3.4墙体修补
        因钢直梯新增支撑、改变支撑的位置以及新增平台,会对原有厂房墙体产生破坏,需对破坏部分进行修补。

结束语
       本文借助唐山某厂区室外钢梯改造项目的设计实例,重点阐述厂区室外钢梯改造设计的方法,首先按照文中提出的思维逻辑对现状情况进行分析,得出现状钢梯存在的问题。将这些问题进行分类整理,对每类钢梯进行改造设计。该设计方法成功将对183部钢梯的改造简化为对20类钢梯的改造,可有效避免单个钢梯改造的遗漏。相信对以后类似项目的设计具有一定的参考价值。

 

 

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