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文本内容:
龙门架设计方案一.竖井龙门架方案设计根据
1.《钢构造设计规范》;
2.《建筑施工手册》;
3.《钢构造》,上海铁路大学,中国铁路出版社;
4.《钢构造设计原理》,同济大学出版社二.设计龙门架的规格和布置根据数年施工状况,龙门架统一采用工字钢和角钢连接,安装时采用焊接和螺栓连接龙门架在架立时,一定在圈梁外侧做基础,土仓时立柱应用混凝土浇注,在竖井一侧的立柱不少于6根,用28a工字钢或25槽钢对扣焊接其中预埋铁钢板采用200mm的钢板龙门提高架采用等跨构造,工字钢间连接采用焊接钢板,钢板间用螺栓和焊接连接为适应不一样尺寸的竖井及运送能力,设计了6m,
6.5m,
7.5m三种跨度的钢梁,其中6m为双跨单轨提高架,
6.5m分双跨单轨和三b、横梁长
4.6m按简支梁计算跨中弯矩设计值M,=l.IX
1.4X
0.25FL=
61.99KN•Mnax最大弯矩点位于C点采用工32a、Q235工字钢1U/o=
121.98N/mm2f=215N/mm2xl/b=
2.3/O.28=
8.216,故不需进行整体稳定性验算挠度验算3max=Fl3/48/E/I=
4.84mm1/400=
11.5mm满足规定2双轨横梁长
4.6m,按简支梁计算,弯矩最大点在之间M=l.IX
1.4X
0.25FL=
75.5KN-Mlllax采用工32a、Q235工字钢-M/w x-
148.6N/mm2f=215N/mm2maxl/b=
1.8/
0.28=
6.416,故不需进行整体稳定性验算挠度验算挠度最大位于AC、DB之间«ax=Fa33-4a2/24/E/I=
8.58mml/400=ll.5mmm满足规定三立杆立杆分为单轨和双轨提高梁计算1单轨采用工32a工字钢,总高度为
6.5m,平面内计算长度为
0.626X
6.5m,考虑剪刀撑和横撑的作用,平面外计算长度
5.5m截面特性值A=
54.89cm2I=7114cm2xly=345cm2刚度验算长细比九x=kx/ix=36Xy=loy/iy=219入max=入y=219150计算整体稳定性对X轴属a类,对y轴属b类查表得4=
0.910,小产
0.308x=N/d/A=
17.5X103/
0.308/
54.89/10=
10.35N/mm2f=215N/mm2it足⑵双轨若采用132a工字钢,高度为
6.5米,经查规范附表计算长度系数为
0.626,平面内计算长度为
0.626X
6.5米,考虑剪刀撑和横撑的作用,平面外的计算长度为
5.5米刚度验算长细比X=36x儿二219入max=入y=219150对X轴属a类,对y轴属b类查表得M=
0.910,4尸
0.3080二N/巾/A=35X lO7o.308/
54.89/10=
20.7N/mm2f=215N/小宿满足四挡土撑计算采用
114、Q235工字钢做挡土撑,长度为
7.5m及最底部处最不利,为三跨持续梁1荷载计算堆土高度按
2.5m计算,不计粘结力,土内摩擦角按15,底部挡土撑所受积极土压力均布荷载为q=l/2X20X
1.7+
2.5tg245-15/2X
0.8=
19.9KN/m2内力计算最大弯矩设计值M=
1.2X
0.08ql2=
1.2X
0.08X
19.9X
2.52max=
11.94KN・M支座最大剪力设计值V皿二L2X
0.6ql=
1.2X
0.6X
19.9X
2.5=
35.82KNNmax=9KN(风荷载)
(3)抗弯强度验算提高架为临时施工构造,重要性系数取
0.9查表GB706-65中热轧工字钢截面特性表,可知w-
101.7X10mm3x
0.9=
0.9XM/«=
0.9X
11.94X
107101.7/103raax x=
0.9X
117.4N/mm2f=215N/mm2故满足强度规定
(4)抗剪强度计算查表GB706-65中热轧工字钢截面特性表,可知1=712X101mm1,s=
44.4X103mm3,t=
5.5w
0.9=
0.9XVXs/I/tw=
0.9X
35.82X103X
44.4X103/712/104/
5.5T二
0.9X
40.61N/mm2f=125N/mm2v故满足规定5稳定性计算挡土撑上满铺钢板,稳定性不用计算6刚度验算D点的挠度为a o=O.677Xql4/100/E/I=
0.6777X
19.9X
2.54X107100/206/107712/104=
3.6l/400=
6.25mm满足规定
五、节点验算
1、柱脚及横梁和立柱采用螺栓固定后施焊节点螺栓选用M20,重要用于连接固定作用,M20螺栓满足规定
2、柱脚及横梁和立柱焊缝焊缝高度为h=8nini,满足规定,可不进行计算五.提高架附加工图见附图六.提高架附属设施1检修平台和雨棚在提高架上设电葫芦检修平台,如附图所示检修平台未设置栏杆,在进行检修作业时,应按高空作业进行,必须佩带保险绳止匕外,本检修平台承载力较低,检修人员不超过两人,检修用工具不超过10Kg.另设电葫芦防雨棚,简易雨棚用瓦楞铁制做,用钢板和螺栓固定在大梁工字钢上面,如附图所示2爬梯及挡土设施在龙门架立柱上焊接山20日勺圆钢作爬梯踏步,间距300mm,圆钢与立柱工字钢两翼焊牢为以便堆土和出土,在堆土跨距立柱
0.4m,
1.2m和
2.0m处立柱内侧各设一道挡土撑,挡土撑采用H4挡土撑与立柱之间14mni厚200X200连接板在堆土跨均匀布置挡土柱,如附图所示,挡土柱采用128a,长3000mm,并嵌固于600X600X600的混凝土基础内500mm,施工时可根据堆土和出土需要进行安装七.加工阐明
1.立柱的预埋件采用20nini厚钢板,预埋时,其上螺栓日勺位置尺寸必须精确无误
2.圈梁外的立柱,要设置
0.8mX
1.0mXO.8m长X宽X高时混凝土基础,在混凝土基础上预埋钢板,规定基础混凝土一次浇筑完毕
3.提高架立柱与横梁预固定用高强度螺栓连接,螺栓均为巾18大梁与中间横梁的预固定连接采用巾20螺栓连接
4.提高架侧向加设剪刀撑,以增强侧向强度剪刀撑为角钢,与立柱间采用焊接连接
5.电葫芦应设垂直和水平运送限位器
6.在立柱上下部各焊一块16mm厚剪刀撑连接钢板,上部剪刀撑连接钢板中心距立柱顶
0.5m,下部剪刀撑连接钢板中心距立柱底
0.5m在剪刀撑角钢端部直接打螺栓孔,并与剪刀撑连接钢板用巾18X60螺栓预固定固定后采用焊缝连接,焊缝高度不不大于8mmo
7.横撑、斜撑及剪刀撑日勺连接均用螺栓预固定后焊缝连接挡得搭设规定:UN■EJ围挡设计计算
1、钢材等级:Q235柱高m
4.000柱截面一般热轧工字钢H6柱平面内计算长度系数
2.000柱平面内计算长度
2.000强度计算净截面系数
1.000截面塑性发展不考虑与否进行抗震设计不进行抗震设计
2、风压计算风动压(伯努力方程)由于丫.=Y/g y=
0.01225KN/m3原则状态10级风速v=
28.4m/s因此十级风速的基本风压
0.5X
0.01225X
28.42/
9.8KN/m2=
0.51KN/m2风荷载原则值O F二口口3k Bgz SZ
301.88B类,地面u=l.3u=l.4因此«=l.88X
1.3X
1.4X
0.51=
1.746Bgz=s zkKN/m2每柱均布荷载设计值防’二L2X
1.746=
2.10KN/m根部弯矩□J=
2.10X4X
0.5X
1.4X4=
23.52KN-M
3、设计内力绕X轴弯矩设计值近Kn.m:
23.520绕Y轴弯矩设计值M Kn.m:
0.000y轴力设计NKn
0.
0004、截面特性计算A=
2.6110e-003;元二
4.4000e-002;匕=
8.0000e-002L=
6.5700e-002;i=l.8900e-002yW=
1.4090e-004;W=l.4090e-004lx2xW=
2.1100e-005;W=
2.1100e-005ly2y
5、柱构件平面内稳定验算成果平面内计算长度m
8.000平面内长细比入x
121.766对X轴截面分类a类轴心受压稳定系数巾x
0.483等效弯矩系数
1.000Bmx计算系数Nex KN:
325.486柱平面内长细比:X=121,766[X]=
300.000受拉构件没有进行平面内稳定验算柱构件平面内验算满足
4.柱构件平面外稳定验算成果平面外计算长度m
2.000平面外长细比入y
105.820对y轴截面b类轴心受压稳定系数小y
0.518受弯整体稳定系数
0.8168bx等效弯矩系数Btx
1.000柱平面外长细比入尸
105.820〈[入]=300受拉构件没有进行平面外稳定验算柱构件平面外验算满足
5.局部稳定验算腹板计算高厚比H/T=
20.70〈容许高厚比[H/TJ=
119.8o wO翼缘宽厚比B/T=
3.47〈容许宽厚比[B/T]=
15.0柱构件验算满足跨双轨两种提高架,
7.5m为双跨双轨提高架三.设计计算一.大梁提高架的受力为集中荷载,且沿大梁移动一般状况下土斗时装土量为
1.2m3,湿日勺砂及卵石容重为
2.0t/m3,土重为24KN,土斗重为3KN,电葫芦重为8KN,故集中荷载取35KN风荷载原则值取风荷载为
0.45KN/m2,对水平方向投影为
0.45X
0.33=
0.15KN/m2根据施工经验,选用工字钢作为大梁,o其受力简图如下所示35KNA KB7DcLI L2两跨大梁35KNAyrBy-jcD TCLlL2L3三跨大梁为保证提高架经济,受力合理,选用不一样类型的工字钢做大梁,进行强度和稳定性验算
1.6m双跨大梁采用工32a、Q235工字钢,梁跨度1最大为
6.0m,荷载F为35KN,比重q为
43.4Kg/m,强度和稳定性验算如下
1、内力计算电葫芦荷载考虑
1.1的动力系数,跨中最大弯矩设计值:M=l.2X
0.07ql2+l.1X1,4X
0.2O3XF1=
66.96KN・Mmax支座最大剪力设计值V=
1.2X
0.626ql+l.IX
1.4X
1.0XF=
55.9KNmaxNmax=9KN风荷载
2、抗弯强度验算提高架为临时施工构造,重要性系数取
0.9查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,a=
508.2X1O,mm3x
0.9=
0.9XMmax/«x=
118.6N/mm2f=215N/mm2故强度满足规定3抗剪强度验算查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,I=7114X10W,s=
292.7X103mm3,t=8,w
0.9=
0.9X VX s/I/t=
25.9N/mm2f=125N/mm2Tmax wv故强度满足规定4稳定性验算大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值1=
6.0m,与梁宽度的比值l/b=
6.0/
0.28=
21.4316必须进行整体稳定性验算查表得工32a工字钢的整体稳定性系数巾L
0.86中尸
0.
7190.9XM/
①/3*=
164.9N/mm2f=215N/mm2max故整体稳定性满足规定5刚度验算最大跨中的挠度为川二
0.521Xql4/100/E/I+l.497XF17100/E/I=
7.9mni1/400=15mm满足规定
2.
6.5m双跨大梁采用工32a、Q235工字钢,梁跨度1最大为
6.5m,荷载F为35KN,比重q为
43.4Kg/m,强度和稳定性验算如下
1、内力计算电葫芦荷载考虑L1的动力系数,跨中最大弯矩设计值Mmax=
1.2x
0.07ql2+l.lxl,
40.203F1=
72.66KN-MX X支座最大剪力设计值Vmax=
1.2x
0.626ql+l.lxl.4xl.0xF=
56.02KNN=9KN风荷载max
2、抗弯强度验算提高架为临时施工构造,重要性系数取
0.9查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,cox=508,2x103mm
30.95=
0.9xMmax/cox=
128.7N/mm2f=215N/mm2故强度满足规定3抗剪强度验算查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,^YlUXlOmm1,s=
292.7X lOmm3,t=8,w
0.9=
0.9X VX s/I/tw=
25.92N/mm2f=125N/mm2Tmax v故强度满足规定4稳定性验算大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值1=
6.5m,与梁宽度的比值1/b=
6.5/
0.28=
23.2116必须进行整体稳定性验算查表得工32a工字钢的整体稳定性系数巾尸
0.86
①尸
0.
7190.9XM/0/«=
186.75N/mm2f=215N/mm2raax b故整体稳定性满足规定5刚度验算最大跨中的挠度为3o=O.521Xql7100/E/I+l.497XF17100/E/I=
10.lmm1/400=
16.25mm满足规定
3.
6.5m三跨大梁采用工32a、Q235工字钢,梁跨度1最大为
6.5m,荷载F为35KN,比重q为
43.4Kg/m,强度和稳定性验算如下
(1)、内力计算电葫芦荷载考虑L1的动力系数,跨中最大弯矩设计值:M=
1.2X
0.08ql2+l.1X
1.4X
0.2XF1=
71.83KN・Mmax支座最大剪力设计值V=
1.2X
0.6ql+l.1X
1.4X
1.0XF=
55.93KNmaxNmax=9KN(风荷载)
(2)、抗弯强度验算提高架为临时施工构造,重要性系数取
0.9查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,3*二
508.2X1033nlm
0.9o=
0.9XM/)=
127.17N/mm2f=215N/mm2Gmax X故强度满足规定
(3)抗剪强度验算查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,I=7114X10W,s=
292.7X10W,t=8,w
0.9=
0.9XV Xs/I/tw=
25.9N/mm2f=125N/mm2Tmax v故强度满足规定
(4)稳定性验算大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值1=
6.5m,与梁宽度的比值l/b=
6.5/
0.28=
23.2116必须进行整体稳定性验算查表得工32a工字钢日勺整体稳定性系数8尸
0.86
①尸
0.
7190.9XNU/
①/3*=
176.87N/mm2f=215N/mm2故整体稳定性满足规定5刚度验算最大跨中的挠度为3=
0.677Xql4/100/E/I+l.458XF17100/E/I=
9.9mml/400=
16.25mm满足规定
4.
7.5m双跨大梁采用工32a、Q235工字钢,梁跨度1最大为
7.5m,荷载F为35KN,比重q为
52.7Kg/m,强度和稳定性验算如下
1、内力计算电葫芦荷载考虑
1.1的动力系数,跨中最大弯矩设计值M=
1.2X
0.07ql2+l.1X
1.4X
0.2O3XF1=
84.55KN・Mmax支座最大剪力设计值V=
1.2X
0.626ql+l.1X
1.4X
1.0XF=
56.9KNmaxNmax=9KN风荷载
2、抗弯强度验算提高架为临时施工构造,重要性系数取
0.9查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,w=
692.2X103mm3x
0.9=
0.9XNU/w=
109.89N/mm2f=215N/mm2x故强度满足规定3抗剪强度验算查表GB706-65,热轧工字钢截面特性表,1=11076XIOW,s=
400.5X10W,t=
9.5,w
0.9=
0.9X VX s/I/tw=
19.53N/mm2f=125N/mm2Tmax v故强度满足规定4稳定性验算大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值1=
7.5m,与梁宽度日勺比值l/b=
7.5/
0.32=
23.4416必须进行整体稳定性验算查表得工32a工字钢的整体稳定性系数力尸
0.
550.9XM/d b/^x-
199.8N/mm2f=215N/mm2raax故整体稳定性满足规定5刚度验算最大跨中的挠度为3=
0.521Xql7100/E/I+l.497XF17100/E/I=
10.lmml/400=
16.25mm满足规定二横梁考虑根据竖井提高规定用单轨和双轨,受力简图如下所示:35KNYC!B/l/IH/l/lll////////////////H/l/l//18002300I18002300IB////////////////////////////////////18001400140035KN单轨35KN双轨a横梁长
3.6m1单轨按简支梁计算跨中弯矩设计值:M=l.1XL4X
0.25FL=48,51KN•Mlnax最大弯矩点位于C点采用工32a、Q235工字钢=/«=
95.45N/mm2f=215Mmax xN/mm2l/b=
1.8/
0.28=
6.4l6,故不需进行整体稳定性验算挠度验算:w x=Fl3/48/E/I=
2.32mml/400=9mmma满足规定。