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井架计算书机方案文档格式.docx

1、100=1200kg20米以上部分的总自重为:Nq1=20100=2000kg。风荷载:W=W0K2KAF(kg/m2) 式中基本风压W0=25kg/m2。风压高度变化系数KZ=1.35(风压沿高度是变化的,现按均布计算,风压高度变化系数取平均值);风载体型系数K,根据工业与民用建筑结构荷载规范表12,K=Kp(1+n)=1.3(1+),挡风系数=Ac/AF (Ac为杆件投影面积;AF为轮廓面积)。当风向与井架平行时,井架受风的投影面积Ac=0.0751.40(肢杆长度) 2(肢杆数量)+0.062(横腹杆长度)+0.062.45(斜腹杆长度)29(井架为29节)1.1(由节点引起的面积增值)

2、=15.13m2,井架受风轮廓面积AF=Hh=40.62.0=81.2m2(H为井架高度,h为井架厚度)。所以,=Ac/AF=15.3/81.2=0.19,h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得=0.88。风振系数,按自振周期T查出,T=0.01H=0.0140.6=0.406秒,由表2-71查得=1.37。所以,当风向与井架平行时,风荷载:W=W0.KZ.1.3(1+). .AF=251.351.30.19(1+0.88)1.3781.2=1740kg沿井架高度方向的平均风载:q=1740/40.6=43kg/m当风向沿井架对角线方向吹时,井架受风的投影面积:Ac=0.0751.40

3、3+0.062sin450+0.061.6sin450+0.062.452.13sin450 291.1=(0.0750.70+0.060.70) 1.1=21.0m2井架受风轮廓面积AF=(b1.4sin450+hsin450)29=(1.600.70+2.00.70)29=102m2 所以,=Ac/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得=0.86。自振周期T=0.406秒,由表2-71查得=1.37。 计算荷载时,根据工业与民用建筑结构荷载规范表12,当风从对角线方向吹来时,对单肢杆件的钢塔架要乘系数=1.1。 所以,W,=W0.Kz.1.3(1+)

4、 . .AF =250.206(1+0.86)1.1102 =2590kg q,=2590/40.6=64kg/mA、变幅滑轮组张T1及其产生的垂直和水平分力:前面已算出:T1=1920kg。垂直分力:T1v=T1sin=1920sin440=19200.695=1340kg.水平分力:T1H=T1cos=1920cos440=19200.719=1380kg. B、缆风绳自重T2及其产生的垂直和水平分力:T2=n.qL2/8f式中:n-缆风绳根数,一般为4根;q-缆风绳自重,当直径为1315mm时,q=0.80kg/m;L-缆风绳长度(L=H/cosr,H-井架高度,r-缆风绳与井架夹角)f

5、-缆风绳垂度,一般控制f=L/300左右。所以,T2=n.qL2/8f=40.80(40.6/cos450)2/80.03(40.6/cos450) =740kg垂直分力:T2v=T2cosr=T2cos450=7400.707=520kg。T2H=0(对井架来说,4根缆风绳的水平分力相互抵消)。C、起重时缆风绳的张力T3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:T3=K(Q1+q) 7.80+G17.80/2/Hsin450=19807.80+3003.90/40.60.707=576kg 垂直分力:T3v=T3cosr=576COS450=408kg

6、。T3H=T3sinr=576sin450=408kg。D、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20.60米处上、下两道缆风绳皆起作用,故整个井架可近似按两等跨连续梁计算。顶端缆风处:水平分力 T4H=0.375q,L=0.3756420=480kg, 垂直分力 T4v=T4H=480kg中间缆风处:水平分力 T5H=1.25q,L=1.2520=1600kg 垂直分力 T5v=T5H=1600kgE、摇臂杆轴力N0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:NH1=(N0-S1)cosa=(3770-2100)cos300=16700.866

7、=1450kgNv1=(N0-S1)sina=(3770-2100)sin300=16700.50=835kgF、起重滑轮组引出索拉力S1经导向滑轮后对井架的垂直压力:Nv2=S1=2100kgG、提升吊篮的引出索拉力S2对井架的压力: Nv3=S2=f0KQ2=1.061.201000=1280kg2、内力计算:轴力:、O截面(摇臂杆支座处)井架的轴力N0=KQ2+Nq2+T1v+T2v+T3v+T4v+Nv1+Nv2+Nv3 =1200+1200+1340+520+408+480+835+2100+1280 =9360kg、D截面(第一道缆风处)井架的轴力 ND=KQ2+Nq1+T1v+T

8、2v+T3v+ T4v+ T5v+Nv1+Nv2+Nv3 =1200+2000+1340+520+408+480+1600+835+2100+1280 =11760kg弯矩:、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(忽略上、下缆风绳支点处位移不同的影响)。M01=T4H12-1/2q, 122 =48012-1/264-122 =1150kg-mMD1=-0.125q, 202 =-0.125 =-3200kg-m、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起作用。 M02=(T1H-T3H)12+(T1v+T3v+Nv1+NV2

9、)2.55/2 =(1380-408)12+(1340+408+835+2100)1.28 =11800+6000 =17800kg-m ND2=(T1H-T3H)20-NH18+(T1v+T3V+Nv1+Nv2)20-14508+(1340+408+835+2100)1.28 =19440-11600+6000 =13840kg-m所以,井架O截面的总弯矩:M0=M01+M02=1150+17800=18950kg-m 井架D截面的总弯矩:MD=MD1+MD2=3200+13840=17040kg-m3 截面验算:井架截面的力学性能:查型钢特性表得:主肢:758 A0=11.50cm2,4A

10、0=46cm2,Z0=2.15cm2,Ix=Iy=60cm4,Imin=25.30cm4,rmin=1.48cm。缀条:606 A0=6.91cm2,Ix=23.30cm4, Z0=1.70cm2,rx=1.84cm,Imin=9.76cm4,rmin=1.19cm。 井架的总惯矩:y-y轴: Iy=4Iy+A0(Bz1/2-Z0)2 =460+11.50(160/2-2.15)2 =279000cm4 X-X轴: Ix=4Ix+A0(Bz2/2-Z0)2 =460+11.50(200/2-2.15)2=440000cm4 y,-y,轴和x,-x,轴: I,y=I,x=Ixcos2450+Iy

11、sin2450=4400000.7072+2770000.7072=221000+140000=361000cm4井架的总惯矩以Iy=279000cm4最小,截面验算应采用Iy进行验算。井架的整体稳定验算:(计算轴力、弯矩时,风荷载是按井架对角线方向考虑的,故偏于安全)。井架的整体稳定验算,按格构式构件偏心受压计算:、O截面:N0=9360kg、M0=18950kg-m.井架的长细比:y=L0/Iy/4A0=4060/279000/46=51.8井架的换算长细比:0=2y+40.A/A1=51.82+4046/26.91 =53.0相对偏心率:=M0/N0.A/W=1895000/936046

12、/279000/160/2=2.68查钢结构设计规范附录表21,得稳定系数pg=0.257所以,0=N0/pgA=9360/0.25746=792kg/cm2=1700kg/cm2、D截面:ND=11760kg,MD=17040kg-m. 0=53.0 =MD/ND.A/W=1704000/1176046/279000/160/2=1.89查得:pg=0.321所以,D=ND/pgA=11760/0.32146=796kg/cm2Iy,偏于安全,不再验算。、主肢角钢的稳定验算:1 O截面的主肢角钢验算: 主肢角钢的轴力:N=N0/4+M0/255 =9360/4+1895000/255 =23

13、40+7420 =9760kg已知主肢角钢的计算长度L0=1.40m。8的rmin=1.48cm。=L0/rmin=140/1.48=94。 由钢结构设计规范附录四附表16查得稳定系数=0.644。所以,=N/A0=9360/0.64411.50=1270kg/cm2、D截面的主肢角钢验算: ND=11760kg、MD=17040kg-m。N=ND/4+ND/255=11760/4+1704000/255 =2940+6680=9620kg。=0.644 所以,=N/A0=9620/0.64411.50=1300kg/cm2、缀条验算:O截面的剪力:按钢结构设计规范第43条:Q=20A=2060=920kg。按内力分析:考虑两道缆风绳均起作用,所以,Q=T3H+q,12+NH1-T1H =408+6412+1450-1380 =1246kg 取计算剪力为Q=1246kg。缀条的内力:N=Q/2cosa=1246/2200/245=763kg 缀条的计算长度L0=245cm,rmin=1.19。所以,计算长度=L0/rmin=245/1.19=206 查得稳定系数=0.170,所以, =N/A=763/0.1706.91=645kg/cm2,满足要求。3、结论:通过上述截面验算知道,本工程选用的厦门市*机械有限公司制造的型号为SSD60的井架提升机,在上述荷载作用下是安全的。

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