格构式型钢井架计算书

格构式型钢井架计算书依据《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)完成。一、荷载计算:井架所受到的荷载主要包括以下几项：起吊物和吊盘重力(包括索具等)G=K(Q+q)其中K——动力系数，k=1.2；Q——起吊物体重力，Q=10.00kN；q 吊盘(包括索具等)自重力，q=2.00kN。经过计算得到G=14.40kN。提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S=fK(Q+q)0其中fo——引出绳拉力计算系数，取1.06o经过计算得到S=15.26kN。3•井架自重力为1.00kN/m4.风荷载为Qw=1.20kN/m5•摇臂杆端点A各杆件的内力摇臂杆的起重荷载为Q]=16.50kN则起重滑轮组引出的索拉力S]=1.2Oxl6.5O=19.8OkNA点三向力平衡公式S N-S TSin(180-a-P)Sin(90+卩)Sin(90+a)根据已知条件口=30.00， =45.00o其中N——摇臂杆的A端点轴力，经计算得到为34.29kN；T1——变幅滑轮组缆风绳的张力，经计算得到17.75kNo6.每根缆风绳的自重力ql28w

其中Ts——每根缆风绳自重力产生的张力(kN)；q——缆风绳单位长度自重力，取0.008kN/m；l 每根缆风绳长度，H/CosO确定(m)；H——缆风绳所在位置的相对地面高度(m)；日——缆风绳与井架的夹角；w 缆风绳自重产生的挠度(m)，取w=l/300。经过计算得到由上到下各缆风绳的自重力分别为H1=50m——Ts1=21.21kN；H=40m——Ts=16.97kN22H=30m——Ts=12.73kN；33H=20m——Ts=8.49kN；4411、井架内力计算:1.各缆风绳与型钢井架连接点截面的轴向力计算：经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的轴向力分别为第1道H]=50mN]=14.40+15.26+1.00x(50.00-50)+17.75xsin45.00+2x21.21=84.64kN第2道H2=40mN2=14.40+15.26+1.00x(50.00-40)+17.75xsin45.00+2xl6.97+2x21.21=128.58kN第3道H3=30mN3=14.40+15.26+1.00x(50.00-30)+17.75xsin45.00+(34.29-19.80)xsin30.00+2x12.73+2x16.97+2x21.21=171.29kN第4道H4=20mN4=414.40+15.26+1.00x(50.00-20)+17.75xsin45.00+(34.29-19.80)xsin30.004+2x8.49+2x12.73+2x16.97+2x21.21=198.26kN摇臂杆的支点截面处H=38.17mN0=14.40+15.26+1.00x(50.00-38.17)+17.75xSin45.00+(34.29-19.80)xSin30.00+2x21.21+2x16.97=137.66kN2.各缆风绳与型钢井架连接点截面的弯矩计算：经过连续梁的计算得到型钢井架剪力图和弯矩图如下经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的弯矩分别为第1道斗=50m弯矩和支点力分别为M=0.00kN.m；Q=-8.81kN11第2道H2=40m弯矩和支点力分别为M=22.57kN.m；Q=26.39kN22第3道H3=30m弯矩和支点力分别为M=3.82kN.m；Q=8.37kN33第4道H4=20m弯矩和支点力分别为M=44.36kN.m；Q=24.27kN44摇臂杆的支点截面处H0=38.17m弯矩为M0=8.60kN.m、整体稳定性计算:井架的轴截面总惯性矩：1.井架截面的力学特性：井架的轴截面总惯性矩：1.井架截面的力学特性：井架的截面尺寸为1.60x2.00m；y0=60.00cm4井架的轴截面总惯性矩：井架的轴和轴截面总惯性矩：I'=I'=ICos2450+1Sin245oxyxy经过计算得到：Ix=440672.64cm4；Iy=279028.64cm4；Iy'=Ix'=359850.64cm4；yx计算中取井架的惯性矩为其中的最小值279028.64cm4。2.井架的长细比计算：井架的长细比计算公式：H

其中H——井架的总高度，取50.00m；Imin——井架的截面最小惯性矩，取279028.64cm4；A0 一个主肢的截面面积，取11.50cm4。经过计算得到几=64.20。换算长细比计算公式：其中A 井架横截面的毛截面面积，取4x11.50cm2；A1 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积，取2x6.90cm2；经过计算得到几h=65.23。井架的整体稳定性计算：井架在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：N 卩M 上其中N——轴心压力的计算值(kN)；A 井架横截面的毛截面面积，取4x11.50cm2；——轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；

^mx——等效弯矩系数，取1.00；Mx——计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m)；W1x——弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩,W1x=3487.86cm3；NEx'——NEx，=NEx/1.1,NEx为欧拉临界力(kN)。根据换算长细比几=65.23按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录C的注1得到妙=0.78o欧拉临界力NEx的计算公式为「 兀2EAN二_ex A2经过计算得到NEx=3.142x206.00x100x4x11.50/65.232/1000=2198.10kN；经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的强度分别为第1道斗=50m=23.46N/mm2，计算强度小于205N/mm2，满足要求！第2道H2=40m=42.42N/mm2，计算强度小于205N/mm2,满足要求！第3道H3=30m=48.63N/mm2，计算强度小于205N/mm2，满足要求！第4道H4=20m=68.63N/mm2，计算强度小于205N/mm2，满足要求！摇臂杆的支点截面处H0=38.17m=40.75N/mm2，计算强度小于205N/mm2,满足要求！、缆风绳受力计算:

缆风绳的拉力设计值选取各支点力水平分力最大值作为设计依据，最大值绳拉力为Fg=26.39/sin45.00=37.32kN缆风绳的容许拉力按照下式计算:tFL匕g卞其中［F』——缆风绳的容许拉力(kN)；Fg——缆风绳的钢丝破断拉力总和(kN)；计算中