钢井架设计计算书(共8页)

精选优质文档-倾情为你奉上钢井架设计计算书根据本工程的实际情况，层高3.0米，建筑总高度18.60米，钢井架设置按技术规范要求，结合本工程的工程量，拟采用22米钢井架，节高2米，架体总高度28米，吊篮起重（包自重）Q=1吨，主肢角钢用L758，缀条腹杆用L636，井架设两道缆风绳，第一道设在离地面14米处，第二道设在井架顶端，缆风绳与井架夹角为45，摇臂杆设在距顶部12米处（摇臂杆设计从略），算得摇臂杆根部轴力No=37.7KN，起重滑轮组引出索拉力S=21KN，变幅滑轮组钢丝绳的张力T1=19.2KN，其计算简图见图1。1、荷载计算钢井架在吊重时承受的下列荷载，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳的作用，只有在风荷载作用下才考虑上、下两道缆风绳起作用。（1）吊篮起重力及自重力KQ2=1.210000=12000N（2）井架自重力 q=2kN/m14m以上部分总自重力为：Nq2=（2814）1000=14000N14m以下部分自重力为：Nq1=141000=14000N（3）风荷载W=W0ZSAF式中W0=850N/m2，z=1.2；s=1.3（1+）井架投影面积AC=（0.07522+0.0632+0.0632.78）141.1=9.26m2（14为井架节数）井架受风轮廓面积AF=Hh=282=56m2 由荷载规范查得=1.38s=1.30.7(1+1.38)=0.53按荷载规范计算得出=2.60， Wo=850N/m2（基本风压）所以当风向与井架平行时，风载为：W=8501.20.532.656=78712N沿井架高度方向的平均风载：当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积：AC=(0.07522+0.06322sin45+0.0632.782sin45)141.1=11.18m2井架受风轮廓面积:AF=（22sin45+22sin45）14=79.20m2 由荷载规范查得=1.38风载体型系数 s=1.3（1+）=1.30.14(1+1.38)1.1=0.48所 以 W=W0 ESAF =8501.20.482.679.20=N沿井架高度方向的平均荷载：（4）变幅滑轮组张力下及其产生的垂直与水平分力为：已知：T1=19200N垂直分力：T1V=T1sin=19200sin45=13576N。水平分力：T1H=T1sin=19200cos45=13576N。（5）缆风绳自重力T2及其产生的垂直和水平分力：式中n=4，q=8N/m（缆风绳直径1012mm时），垂直分力：T2V=T2cos=52817cos45=37347N水平分力：T2H=0（因4根缆风绳的水平分力相互抵消）。（6）起重时缆风绳的张力TS及其产生的垂直和水平分力。起重时只考虑顶端一道缆风绳起作用，在起重时缆风绳的张力：=4658N垂直分力：T3V=T3cos=4658cos45=3294N水平分力：T3H= T3sin=4658sin45=3294N（7）风荷载作用下，缆风绳张力产生的垂直和水平分力：在风荷载作用下，考虑井架顶部及16m处的两道缆风绳皆起作用，故整个井架可近似按两跨连续梁计算。顶部缆风绳处：水平分力： T4H=0.375q =0.375360014=18900N垂直分力：T4V= T4H=21600N中部截面处：水平分力： T5H=1.25q=1.25360014=63000N垂直分力： TV5= T5H=63000N（8）摇臂杆轴力No及起重滑轮组引出索拉力S1对井架引起的垂直和水平分力：水平分力: NH1=（No-S1）cosa=(37700-21000)cos30=14463N垂直分力：Nv1=（No-S1）sina=(37700-21000)cos30 =8350N（9）起重滑轮组引出索拉力S1经导向滑轮后对井架垂直压力：NV2S1=21000N（10）升降吊篮的引出索拉力S2对井架的压力：NV3S2=f0KQ2=1.061.210000=12800N二、内力计算（1）轴力1）0截面（摇臂杆支座处）井架的轴力N0=KQ2+Nq2+ T1V+T2V + T3V+ T4V+ NV1 +NV2+NV3=12000+14000+13576+37347+3294+18900+8350+21000+12800=N（2）D截面（第一道缆风绳处）井架的轴力ND=KQ2+Nq1+T1V+T2V+ T3V +T4V+ T5V+NV1+ NV2+ NV3=12000+14000+13576+37347+3294+18900+63000+8350+21000+12800=N（2）弯矩1）风载对井架引起的弯矩，考虑上、下两道缆风绳同时起作用，因而近似的按两跨连续梁计算。MD1=0.125q142 =0.1253601142=88200Nm2)起重荷载引起的水平分力对井架产生的弯矩，此时只考虑顶端的缆风绳作用。MO2=(T1H-T3H)12+(T1V + T3V+ NV1+ NV2)=(135763294)12+(13576+3294+8350+21000) =NmMD2=(T1H-T3H)14-NH14+(T1V + T3V+ NV1+ NV2)=(135763294)14139484+(13576+3294+8350+21000) =Nm所以，井架O截面的总弯矩： MO= MO1+ MO2=32400+=Nm井架D截面的总弯矩 MD= MD1+ MD2=88220+=Nm3、截面验算（1）井架截面的力学特征：查型钢特性表得主肢: L908，A0=13.94m，Z0=2.52cm，Ix=Iy=106cm4 Imin=43.97cm4，imin=1.78cm缀条：L636，A0=7.29cm，Z0=1.78cm，Ix=127.12cm4， Imin=11.2cm4，imin=1.24cm。井架的总惯矩：y-y轴：=cm4x-x轴：=cm4yy轴和xx轴：IyIx= Ixcos245+ Iysin245=cos245+ sin245=cm4。井架的总惯矩取 Iy=cm4（2）井架的整体稳定性验算1）O截面NO=N MO=Nm换算长细比 查钢结构设计规范附录得y=0.956=32.12+51.46=83.58N/mm2f=215N/mm22）D截面ND=N，MD=Nm同上计算得DY=30.91，查得=0.956，NEX=N=46.45+56.07=103N/mm2f=215N/mm2(3)主肢角钢的稳定验算N1 AO=11.50m2 =0.955主肢角钢及缀条的稳定性验算（略）。4、井架基础：基础土质强度小于120kpa，井架底板浇C20砼300厚，螺栓、铁件埋设按井架底座。专心-专注-专业