烟囱井架受力验算

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1、井架受力验算一、荷载计算1、起重物和吊笼重力（包括索具等）G1=K（Q+q）=1.2×（3+1.5）=5.4kNK——动力系数，对起重5t以下的手动卷扬机K=1，30t以下的卷扬机K=1.2。本计算取K=1.2。Q——起重物体重力，本计算Q=3kN。q——吊笼重力，本计算q=1.5kN。2、提升重物的滑轮组引起钢丝绳拉力S=fo［K（Q+q）］＝1.5×5.4＝8.1kNfo——引出绳拉力计算系数，取fo＝1.5。３、井架自重力井架主肢采用４根Ｌ75×8角钢（理论质量9.03kg/m），缀条采用

2、Ｌ50×5角钢（理论质量3.77kg/m），1.25米安装一道水平缀条和一道斜缀条。高度方向每10米自重力Ｇ１０Ｇ１０＝9.03×９.８×４×１０＋３.７７×（１×４＋１.６×４）×８×９.８＝６.６１kN高度方向每15米自重力Ｇ１５Ｇ１５＝1.5×Ｇ１０＝７.６kN４、施工平台重力施工平台总质量为７.５３ｔ（方案中计算）。Ｇ３＝７.５３×９.８＝７３.７９kN井架竖向轴力ＮＮ＝Ｇ１＋Ｓ＋Ｇ２＋Ｇ３＝９４.８９kN５、风荷载风荷载标准值：Ｗｋ＝Ｗｏ×μｚ×μｓ×βｚ　＝０．７×２．４×２．０×０

3、．７＝２．３５kN／ｍ２Ｗｏ——基本风压（kN／ｍ２），按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（１０３页），取Ｗｏ＝０.７μｚ——风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（２９页），取μｚ＝２.４。μｓ——风荷载体型系数，按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（４１～４２页），取μｓ＝２.０。βｚ——高度Ｚ处的风振系数，取βｚ＝０.７。风荷载水平作用力q＝Ｗｋ×B＝2.35×1＝2.35kN／ｍB——风荷载作用宽度，B＝1m。风荷载产生最大剪力Ｖ＝qx=2

4、.35×15=35.25kN风荷载产生的最大弯矩M=qx2/2＝2.35×152/2＝264.375kN.m二、截面验算1、井架截面的力学特性井架截面尺寸1m×1m主肢型钢采用4根L75×8，缀条型钢L50×5一个主肢的截面力学参数为，IXO=IYO=60cm4AO=11.5cm2a、井架X-X轴或Y-Y轴（井架平行方向）总惯性矩Ix=IY=4[IXO+AO(a2-ZO)2]=4[60+11.5×(1002-2.15)2]=105562.6cm4其中a=100cm（井架宽度）,ZO=2.15cm

5、（形心位置）b、井架X’-X’轴或Y’-Y’轴（井架对角线方向）总惯性矩IXO’A=IXO’C=bh312=5.304×106.05312=527cm4IXO’B=IXO’D=bh312=10.605×5.304312=132cm4Ix’=IY’=2IXO’+2[IXO’B+AO(d2-ZO)2]=2×527+2[132+(141.42-5.304)2×11.5]=99680.64cm4其中d=1.00×2=1.414m(井架对角线长度)ZO=5.304cm（相对形心位置）得Imin=Ix’=9

6、9680.64cm4c、井架在长细比计算：长细比计算公式：　λ＝HImin/4AoImin——截面的最小惯性距Ao——1根主肢（L75×8角钢）的截面面积AO=11.5cm2λ=150099680.64/4×11.5=32.22换算长细比计算公式：λH=λ2+40AA1=32.222+40×469.6=35.07A——井架横截面的毛截面积（4根L75×8角钢）取A＝11.5×4＝46cm2A1——井架横截面所截垂直于X-X轴（或Y-Y轴）的平面内各斜缀条毛截面面积（2根L50×5）之和,取A1＝

7、4.8×2＝9.6cm22、井架的整体稳定性验算σ=NAφx+βmxMW1x(1-φxNNEX)≤f=215N/mm2N——所计算构件段落范围内的轴心压力，N=94.89kNφx——稳定系数，由λH从《钢结构设计规范》137页查得φx=0.918M——所计算构件范围内的最大弯矩，M=264.375kN.mβmx——等效弯矩系数，对于有侧移框架的悬臂构件取βmx=1NEX——欧拉临界力，NEX=π2EA/λ2=3.142×210×109×4600/32.222=9.17×1012kN(E—钢材弹性

8、模量210×109Pa，A—主肢面积4根L75×8角钢)W1x——弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗拒,W1x=Imin/(d2)=99680.64/(141.42)=1409.91cm4Imin——截面的最小惯性距d——井架的对角线长度,d=1.414mσ=948904600×0.918+1×264.375×1061409.91×104×(1-0.91894.892.1×109)=41.22N/mm≤f=215N/mm2满足要求。3、主肢角钢应力验算每一根主肢上的轴力N’N’=N1/n+M