施工现场井架的设计与计算

施工现场井架的设计与计算井架的截面轮廓尺寸为160200米。主肢角钢用758；缀条腹杆用606。一、荷载计算为简化计算，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳起作用，只有在风荷载作用下才考虑上下两道缆风绳同时起作用。、吊篮起重量及自重KQ212010001200KG、井架自重参考表267，Q2010T/M，28米以上部分的总自重为NQ2（4028）1001200KG20米以上部分的总自重为NQ1201002000KG。、风荷载WW0K2KAF（KG/M2）式中，基本风压W025KG/M2。风压高度变化系数KZ135（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，KKP（1N）13（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AC0075140肢杆长度2（肢杆数量）0062（横腹杆长度）006245（斜腹杆长度）29（井架为29节）11（由节点引起的面积增值）1513M2，井架受风轮廓面积AFHH40620812M2（H为井架高度，H为井架厚度）。所以，AC/AF153/812019，H/B2/16125,由表268查得088。风振系数，按自振周期T查出，T001H0014060406秒，由表271查得137。所以，当风向与井架平行时，风荷载WW0KZ13（1）AF2513513019（1088）1378121740KG沿井架高度方向的平均风载Q1740/40643KG/M当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积AC007514030062SIN45000616SIN450006245SIN450006213SIN4502911007514030062070006160700062450700062130702911210M2井架受风轮廓面积AF（B14SIN450H14SIN450）29（160140702014070）29102M2所以，AC/AF21/1020206H/B2/16125,由表268查得086。自振周期T0406秒，由表271查得137。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11。所以，W，W0KZ131AF25135130206（1086）111371022590KG沿井架高度方向的平均风载Q，2590/40664KG/M、变幅滑轮组张T1及其产生的垂直和水平分力前面已算出T11920KG。垂直分力T1VT1SIN1920SIN440192006951340KG水平分力T1HT1COS1920COS440192007191380KG、缆风绳自重T2及其产生的垂直和水平分力T2NQL2/8F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，Q080KG/M；L缆风绳长度（LH/COSR,H井架高度，R缆风绳与井架夹角）F缆风绳垂度，一般控制FL/300左右。所以，T2NQL2/8F4080（406/COS450）2/8003406/COS450740KG垂直分力T2VT2COSRT2COS4507400707520KG。水平分力T2H0（对井架来说，4根缆风绳的水平分力相互抵消）。、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T3KQ1Q780G1780/2/HSIN4501980780300390/4060707576KG垂直分力T3VT3COSR576COS450408KG。水平分力T3HT3SINR576SIN450408KG。、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2060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T4H0375Q,L03756420480KG，垂直分力T4VT4H480KG中间缆风处水平分力T5H125Q，L12564201600KG垂直分力T5VT5H1600KG、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水平分力NH1（N0S1）COSA37702100COS300167008661450KG垂直分力NV1（N0S1）SINA37702100SIN3001670050835KG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NV2S12100KG、提升吊篮的引出索拉力S2对井架的压力NV3S2F0KQ210612010001280KG二、内力计算、轴力、O截面（摇臂杆支座处）井架的轴力N0KQ2NQ2T1VT2VT3VT4VNV1NV2NV3120012001340520408480835210012809360KG、D截面（第一道缆风处）井架的轴力NDKQ2NQ1T1VT2VT3VT4VT5VNV1NV2NV312002000134052040848016008352100128011760KG、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）。M01T4H121/2Q,122480121/2641221150KGMMD10125Q,2020125642023200KGM、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（T1HT3H）12（T1VT3VNV1NV2）255/21380408121340408835210012811800600017800KGMND2（T1HT3H）20NH18（T1VT3VNV1NV2）255/213804082014508134040883521001281944011600600013840KGM所以，井架O截面的总弯矩M0M01M0211501780018950KGM井架D截面的总弯矩MDMD1MD232001384017040KGM三、截面验算、井架截面的力学性能查型钢特性表得主肢758A01150CM2,4A046CM2,Z0215CM2,IXIY60CM4,IMIN2530CM4,RMIN148CM。缀条606A0691CM2,IX2330CM4,Z0170CM2,RX184CM,IMIN976CM4,RMIN119CM。井架的总惯矩YY轴IY4IYA0（BZ1/2Z0）24601150160/22152279000CM4XX轴IX4IXA0（BZ2/2Z0）24601150200/22152440000CM4Y,Y,轴和X,X,轴I，YI，XIXCOS2450IYSIN24504400000707227700007072221000140000361000CM4井架的总惯矩以IY279000CM4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N09360KG、M018950KGM井架的长细比YL0/IY/4A04060/279000/46518井架的换算长细比02Y40A/A151824046/2691530相对偏心率M0/N0A/W1895000/936046/279000/160/2268查钢结构设计规范附录表21，得稳定系数PG0257所以，0N0/PGA9360/025746792KG/CM2IY,偏于安全，不再验算。、主肢角钢的稳定验算O截面的主肢角钢验算N09360KG、M018950KGM主肢角钢的轴力NN0/4M0/2559360/41895000/255234074209760KG已知主肢角钢的计算长度L0140M。758的RMIN148CM。L0/RMIN140/14894。由钢结构设计规范附录四附表16查得稳定系数0644。所以，N/A09360/064411501270KG/CM2、D截面的主肢角钢验算ND11760KG、MD17040KGM。主肢角钢的轴力NND/4ND/25511760/41704000/255294066809620KG。0644所以，N/A09620/064411501300KG/CM2、缀条验算O截面的剪力按钢结构设计规范第43条Q20A2060920KG。按内力分析考虑两道缆风绳均起作用，所以，QT3HQ,12NH1T1H4086412145013801246KG取计算剪力为Q1246KG。缀条的内