烟囱钢内筒施工方案附件二烟囱钢内筒吊篮计算及分析.doc

附件二：烟囱钢内筒吊篮计算及分析 1．设计说明 吊篮是240M烟囱钢内筒、钢平台及钢爬梯安装时所用的施工平台，呈圆形网状，采用多种角钢拼装焊接而成。在安装钢内筒、钢平台或钢爬梯时，通过钢筒顶部的支承梁及滑轮系统，将吊篮在烟囱内垂直升降，随着烟囱外筒壁半径的变化，吊篮的大小也随之变化，根据施工工序要求，吊篮是从小到大，从上往下逐一钢平台进行吊篮拼装，即跨度从?10～16m变幅。实际中要求吊篮平台承载14t荷载，为了确保施工安全，须对每一构件及整个吊篮平台进行设计验算。 吊篮的制作安装按照GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》。 2.设计计算 .1 结构形式 吊篮平面示意图（见下图） 2.1.1主截面验算 吊篮荷载主要由以下几部分组成 ①吊篮自重标准值（永久荷载）GK≈5.5T ②机具荷载（永久荷载）：1T ③人员荷载（活荷载）：10×70kg =0.7T ④物料荷载（活荷载）：4T 总荷载：G总=γG·GK +γQ·QK =1.1×(5.5+1)+1.4×(0.7+4)≈14T 式中 γG—永久荷载分项系数; γQ—可变荷载分项系数 2.1.2主梁荷载的确定 从结构形式看，主梁受力最不力，仅对此梁进行验算。将结构分为8等分分别承担总荷载进行受力分析。 F总= G总/ 8=14/8=1.75T=17.5KN qA1=1.1.×9/8=0.756KN/m qB1=(1.1×1+1.4×4)/3.536=1.895KN/m qC1=1.4×0.7/4.464=0.22KN/m 式中： F总—每榀梁所受的合力; qA1—结构自重(永久荷载); qB1—施工荷载(活载)和机具荷载(永久荷载); qC1—人载(活载)。 为了简化计算将矩形均布荷载化成梯形均布荷载来计算 FA =(q1+qAB/2 )LAB/2/2 FA=(2.651+2.546)×0.5/2=1.299KN 式中： FA—点A所承受均布荷载的合力。 q1 —均布荷载在点A的大小。 qAB/2—均布荷载在点A、B中点的大小 FB=2.442KN，FC=2.233KN, FD=2.023KN,FE=1.814KN, FF=1.604KN,FG=1.395KN， FI=1.186KN,FJ=0.514KN 2.1.3主梁受力简图 设定主梁为2∠50×5角钢 取 a=600(如上图) 有A=2×960=1920mm2 Ix=1/12×5×12003+2×100×5×5952=1074×106mm4 Iz=2(Ix+Aa2) =2(1074×106+1920×(600-21.9)2)=3432×106mm4 抗弯截面模量： Wz=Iz/yc=3432×106/(600-2.84)=5747×103mm3 梁的正应力验算： 根据梯形图将荷载分成矩形和三角形的均布荷载来计算弯矩 如下图: Mmax=q2L2/2+ qL2/6=0.976×82/2+1.675×82/6＝49.099KN.m 由上述计算得主梁截面满足设计要求。 2.1.4主梁挠度验算 2.1.5整体稳定计算 根据钢结构设计规范原理:有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上与其牢固连接的情况下,能阻止梁受压翼缘的侧向位移,所以此情况不必验算梁的整体稳定性。 因为施工吊蓝工作面上满钢板梁的集中荷载作用点两侧边有刚性10号槽钢及角钢L50×5连接, 能阻止梁受压翼缘的侧向位移,所以不用计算梁的整体稳定. 2.1.6各分肢杆件内力计算 首先找零杆得F3=0,F11=0,F19=0, F27=0 对H点受力分析得： 正为拉杆,负为压杆㎏ 2∠50×5角钢截面积为960 mm2。其中F28=+36.8381KN是受力最大。 强度验算: 刚度验算: 压杆中F28=+36.838kN受力最大, 2.1.7 连接接点计算 根据斜撑内力可知：受力最大杆件为F24=+55.5KN 连接板与杆件连接采用焊接，焊缝采用双面焊缝，焊缝高度hf=6mm 角焊缝强度设计值fwf=160N/mm2 得焊缝长度： 所以单边焊缝取长度≥27.07mm。取10cm满足要求 根据上述计算此吊篮设计满足要求。 3 .吊篮钢丝绳验算 钢丝绳选用抗拉强度为1670MPaφ32.5钢丝绳, 抗拉强度1670N/mm2，钢丝绳最小破断拉力取510KN，吊篮实际最大承载（含自重）G=14t，并由2个动滑轮组成。 安全系数n=4P/G n＝4×510/140＝14.5814 安全系数