内容简介：: 消防炮塔架计算书消防炮塔架计算书一、主要要求：1、型钢格构式塔架，落于泵船甲板上。2、上层炮标高16.0m，自重120kg，水平后座力4.12kn。下层炮标高13.5m，自重120kg，水平后座力2.2kn。3、南京大厂镇江边。二、设计概况：1、抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度0.1g，设计地震分组为第一组.2、基本风压0.4kn/，地面粗糙度为a类(空旷地带)，工程的安全等级为一级(参照高耸结构设计规范设计)。3、按照高耸规范第3.4.2条，本塔架结构不必进行构件截面的抗震验算，仅需满足抗震构造要求。4、荷载的组合，按高耸规范第2.0.5条，取用下式：1.2g+1.4w+1.40.7l 式中，g为自重等永久荷载w为风荷载l为活荷载5、考虑到平时检修及消防炮使用时人员的上下，采用大型角钢格构式塔架，尺寸如下：三、塔架构件选择说明：1、满足大型格构式柱的构造要求：斜缀条与水平缀条的夹角宜在4070内，水平缀条不小于l635，斜缀条不小于l756。2、节点板的厚度由构造决定，选用10mm厚钢板，焊脚尺寸取8mm。3、除塔架柱脚处的水平缀条连在柱分肢的外侧，其他所有缀条。包括斜缀条和水平缀条均连在柱分肢的内侧，塔身外表平整，便于运输；根据业主要求，塔架用螺栓连接。4、塔架可以在工厂分段制作，现场进行拼接。5、格构式柱（塔架）采用分离式柱脚，柱脚底板由计算确定，且应不小于20mm厚；锚栓直径亦由计算确定，且应不小于20mm，孔径为螺栓直径的1.5倍，垫板孔径比螺栓大2mm。四、风荷载的计算：按高耸规范执行。 w=zszr0式中： 0=1.1 0.4=0.44kn/(1.1为工程重要性一级要求，0.4为南京的基本风压)z为风振系数：根据荷载规范gb50009-2001附录e，高耸结构的基本自振周期t1=(0.0070.013)h，本工程为钢结构，取t1=0.013 16.0=0.208sec;另根据高耸规范第3.2.7条，t10.25sec时不考虑风振影响，即z=1.0 s为风荷载体型系数，取2.6(偏于安全取规范的高值) z为风压高度变化系数，按高度16m的取值为1.52 r为风荷载重现期调整系数，为1.2 w =1.02.61.521.20.44=2.09kn/五、柱分肢角钢l14014和缀条角钢l10010的截面特性：角钢截面示意角钢l14014：肢宽l=140mm，肢厚tf=14mm，a=3757平方毫米wxmin=68744(mm)3 ix=6888100(mm)4ix0=10935600(mm)4iy0=2840600(mm)3wx0=110466(mm)3wy0=50467(mm)3ix=42.8mmix0=54mmiy0=27.5mmz0=39.8mmg=29.492kg/m角钢l10010：肢宽l=100mm，肢厚tf=14mma=1926.1(mm)2wxmin=25060(mm)3 ix=1795100(mm)4ix0=2846800(mm)4iy0=743500(mm)3wx0=4260(mm)3wy0=18540(mm)3ix=305mmix0=384mmiy0=196mmz0=28.4mmg=15.12kg/m六、计算格构式柱的柱身1500mm高的材料重量及总重：分肢角钢：l14014， 29.4921.64=188.8 kgl10010水平角钢：15.121.64=96.8 kg l10010斜向角钢：15.121.84=108.9 kg节点板：0.30.60.0178004=56.2 kg合计：188.8+96.8+108.9+56.2=450.7 kg考虑计入爬梯及附属设备等，1600mm高柱重取1.1450.7=495.77 kg柱全高重：495.7710(节)=4957.7kg=49.58 kn七、求塔架内力：控制截面在塔底风荷载沿高度的线载=1.602.09=3.344 kn/m塔底轴力设计值：3.344kn/m12.0mn=49.581.2=59.50kn弯矩设计值：m=1/23.344(风)16.021.4+(4.1216.0+2.213.5)(后座力)1.40.7=599.2+93.7=692.9 knm剪力设计值：v=3.34416.01.4+(4.12+2.2)1.40.7 =74.91+6.2=81.1 kn查规范钢结构设计规范知，格构式柱的轴心受压构件的截面分类为b类。八、验算塔架柱的整体稳定性、整体强度、柱分肢的稳定性、柱分肢的强度以及缀条的有关计算：1. 塔架为格构式柱（大型），属压弯构件，整体稳定性的计算公式为：n/xa+mxmx/w1x(1-xn/nex) f (a) 式中：mx取1.0（悬壁构件类）格构式柱ix=68881002+37572（800-39.8）2 2 =87121064 ix=squr(ix/a)=squr(8712106/15028)=761.4 x=2h/ix=216000/761.4=42.0150 （可以）查表x=0.891 nex=2ea/2xo式中：xo=sqr(2x+40a/ax)= sqr(422+4015028/3852)=43.8则nex=3.14220610315028/43.82=15.91106nw1x=8712106/800=10.891063 (a)公式左边=59.5103/(0.89115028) + (1.0692.9106)/1.010.89106（1-0.89159.5103/15.91106） = 4.44+63.84=68.28 n/mm2f=215 n/mm2（可以）2格构式柱的整体强度计算：公式：n/an+mx/xwnxf (b)式中：n=59.5103 n an=0.915028=13525mm2 mx=692.9 knm=692.9106nmm x=1.0 wnx=0.910.89106=9.8106 mm3 (b)公式左边=59.5103/13525+692.9106/1.09.8106=4.40+70.70=75.1 n/mm2 f=215n/mm2 (可以)2、柱身分肢（单肢）的稳定性验算：按实腹式轴心受压构件计算轴力公式：n1=ny1/2a+mx/2a 式中：n=59.5103 n y1=800-39.8=760.2 mm a=2y1=2760.2=1520.4 mm mx=692.9 knm n1=59.5103760.2/（21520.4）+692.9106/21520.4 =14875+227868=242743 n=242.7 kn 分肢计算长度：l0=0l=0.51600=800 mm y0= l0/iy0=800/27.5=29.1，小于格构式柱转换长细比的0.7倍，即0.7x42=29.4（可以）查表：=0.938 分肢稳定性计算公式：n1/af左式242.7103/（0.9383757）=68.9 n/mm2f=215n/mm2 (可以)4、柱分肢强度验算公式： =n1/anf n1/an=242.7103/0.93757=71.8 n/mm2f (可以)5、缀条的计算：长细比：0x=sqr(x2+40a/a1x) 式中：由第前面计算知x=42 a1x=21926.1=3852 mm2 a=3757 mm2 0x=sqr(422+403757/3852)=42.5 查表， =0.889 剪力v=(af/85)sqr(fy/235) 式中 a=3757 mm2，f=215 n/mm2，fy=345 n/mm2 则 v=(3757215/85)sqr(345/235)=11514n=11.51kn选用q235钢c级普通螺栓d=16mm连接缀条和柱分肢，查钢结构设计手册684页：螺栓受拉的承载力设计值为26.6kn，受剪的承载力设计值为26.1kn。剪力由缀条平面承担时，缀条内力按桁架腹杆来分析斜缀条的轴力： n1=v1/ncos 式中：v1=v/2=11.51/2=5.76 kn 故 n1=5.76103/2cos50=4073 n=4.073kn26.6 kn （可以）(a) 缀条的稳定验算：强度设计值折减系数=0.6+0.0015公式：=n1/（a）f式中：a=1926.1 mm2计算长度：l0=1.01800=1800 mm x0=l0/ix0=1800/19.6=91.8 故=0.608， =0.6+0.001591.8=0.738=4.073103/0.6081926.1=3.48 n/mm2f=2150.738 =158.7 n/mm2 (可以)(b)缀条的强度验算： =n1/an=4.073103/0.91926.1=2.35 n/mm2f (可以)九、格构式柱脚设计：分离式铰接基础1 由于塔架的柱分肢的距离较大，采用分离式柱脚。柱脚由底板、锚栓组成。每个分肢角钢的压力: n1=692.9/(1.522)+59.5/4=227.9+14.88=242.8 kn每个分肢角钢的拉力: n1=692.9/(1.522)-59.5/4=227.9-14.88=213.0 kn每个分肢角钢的剪力: v=81.1/4=20.3 kn底板的平均压应力：n1/(bli)=242.8103/(300300)=2.70n/mm2，小于c20砼的轴心抗压强度设计值fc9.6 n/mm2，故柱脚处的砼局部受压满足要求。2 底板的厚度t计算：底板受砼的反力，为悬臂板。计算公式：tsqr(5m/f)式中：m0.5a20.52.70110216335nmmt=sqr(516335/215)19.5mm，取20mm厚底板。3. 地脚螺栓的设计： q235钢螺栓所需的有效总面积为：aen/fta213.0103/170=1253mm2若每个柱分肢设4个螺栓，则每个螺栓的有效面积需要1253/4=313mm2选用钢结构设计手册直径为24mm的普通螺栓，实际面积有352.5mm2塔架在风载的作用下产生的总水平剪力为：v=81.1 kn,而此时柱脚底板与砼面的摩擦力f=n1=0.3（242.82）145 kn。所以，不必设置抗剪键。注意：如地面已经形成，需用植筋方法来制作锚栓，参照有关植筋类技术手册。十、塔架的工地拼接要求：塔架工地地面拼接时，亦即柱分肢角钢的拼接。应

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。