烟囱井架及操作平台系统.doc

烟囱井架及操作平台系统安全稳定性验算烟囱井架及操作平台系统安全稳定性验算一、 井架及操作平台构成本工程采用有井架内倒外提拉的施工工艺。井架断面尺寸为12001200，立柱采用758角钢制作，水平及斜拉杆采用505制作，立柱单节长2500mm，两端及中间均设置水平拉杆，每节内设两道斜拉杆，筒身内每20m高四周设水平拉结，以保证井架的垂直度。操作平台系统：操作平台由12根12.6槽钢辐射梁和内、外两层围圈构成，操作平台上铺30mm厚木板，平台由12个额定起重能力为3t和4个额定起重能力为1.5t的手扳葫芦通过钢丝绳悬挂在井架上，在平台下面沿筒壁内、外设两层吊篮用于支模作业。二、 荷载计算1、 井架自重荷载计算：井架总高包括基础应为130m。立杆荷载：q1=13049.03kg/m=50.67kN斜拉杆：q2=1.783.7752=26.66kN水平杆：q3=1.2123.7752=28.23kN2、 平台重量及施工荷载辐射梁及内外围圈采用12.6槽钢，总长81mq4=9612.318=11.83kN平台木跳板荷载，按单重450kg/m3计算q5=4.74.73.140.03450=9.36kN内外吊篮荷载：q6=60002=12kN外模板荷载：q7=20kN平台上各种设备及其它材料荷载q8=16.2kN平台浇筑砼时，施工人员按8人计算，单人体重按0.75kN/人计：q9=80.75=6 kN平台上按存放2罐混凝土考虑，每罐砼按0.3m3计，则砼荷载q10=0.3224=14.4 kN井架内吊笼按3 kN计，钢绳按405m计算，吊笼内按装0.3 m3砼计，则总荷载为：q11=3+0.324+4050.01218=15.13 kN井架外钢绳拉力及重量q12= q11/2+1350.01218=9.2 kN三、 井架立柱安全稳定性验算由于井架在卷扬机钢丝绳作用下属偏心受压，且外钢丝绳一侧受力较大，故只需验算受力较大一侧即可，其单立杆所承担的荷载值：N=(q1+q11)/4+ q12/2=57.22 kN根据型钢表查得758角钢截面几何特性如下：截面积：A=1150mm2，最小回转半径imin=14.8mm每节井架中间设水平拉杆，其计算长度：l0=1250mm。其计算长细比：=84.5根据钢结构设计规范，角钢立柱属b类截面，其稳定系数=0.661考虑各种不利因素，取安全系数K=2根据= =151N/mm2fk=215 N/mm2。说明井架支柱是安全的。四、 井架整体稳定性验算在烟囱筒身倒模施工过程中，筒身内模至少有一节模板通过木方支撑在井架上，筒身内每20m高四周设水平拉结，因此平台以下井架整体稳定性是有充分保证的，平台以上井架最大自由高度为25m，如平台以上井架整体稳定能满足要求，即可说明井架整体是安全的。平台以上井架风荷载计算：根据荷载规范，井架所受风荷载标准值：wk=zzsw01、 wk-风荷载标准值2、 wo-基本风压3、 z-风荷载高度变化系数4、 s-单榀桁架风荷载体型变化系数5、 z-风振系数井架的风压标准值为：wk=0.175 kN/m2风荷载在平台下支撑处所产生的弯矩M风= wk1.22512.5=65 kNm平台处井架所承受荷载值：N1=133kN钢丝绳所产生的偏心距按实际计算e=0.8m，钢丝绳产生的弯矩为M偏=9.20.8=7.36 kNm井架所承受的总弯矩：M= M风+M偏=72.36 kNm按型钢表查得：758截面特性：A0=1150mm2 Z0=21.5mm， x=y=60104mm4505 A1=48mm2井架的截面惯性矩：=4【x+ A0（h/2- Z0）2】=154185104 mm4= = =43换算长细比0=(2+404A0 /2A1)1/2=(432+404600/96)1/2=61.4根据钢结构设计规范=0.802井架的理论承载力：NEX= = K=2(36+29.3)=128.3N/mm2 q12=9.2kN说明钢丝绳是安全的。六、 平台提升系统承载能力验算：平台系统采用12个3t各4个1.5t手扳葫芦，其总承载能力为：P=123+41.5=42t=420kN 平台系统总荷重：P0=q4+q10=11.83+9.3