地铁施工竖井提升架计算书

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1、提升系统设计计算及安装说明书1、立柱基础采用1500×1500mm，深1000mm的混凝土墩，C30砼浇筑，并预埋连接4个Φ22圆钢预埋件。2、提升设备（电动葫芦）设置4个电动葫芦，额定起重量为10T，提升速度14m/min。电动葫芦为带有运行小车的自动式钢丝绳电动葫芦。3、提升架结构①、立柱用无缝钢管制作而成，柱距、跨度及钢管型号详见设计图纸。②、柱间采用单根槽钢[20b连接。③、主梁采用40b工字钢，为增加主梁刚度，主梁与立柱间设置工字钢16的斜撑。④、下吊式轨道梁为40b工字钢，通过缀板与主梁焊接，缀板用20mm钢板。4、提升系统计算一、

2、轨道梁验算（单位：Pa、m）轨道梁形式:由图可以看出，取其中最不利受力单元的力学模型如下：15根据结构力学分析，在等截面简支梁中点为最大挠度，最不利荷载处即为挠度最大或剪力最大处。剪力最大在支座处，综合考虑电葫芦自重为10KN、吊车梁自重4.25KN、起吊重物重量100KN，外加其它不确定因素产生的附加荷载，最后确定集中荷载P=120KN，根据力学模型分析，简支梁集中应力在中点时，即为最不利荷载。在简支梁上任取一点加一竖向单位荷载作为虚拟状态，分别求出实际荷载和单位荷载作用下梁的弯距，设X为梁上一点，0≤X≤L/2，则有：因为对称，所以当X=L

3、/2时，有最大值Mmax=PL/4=1.725×105N·m材料为Q235钢，由手册得抗弯强度：[σ]=215MPa选用工40b，其截面特征为：I=22781cm4，W=1139cm31、由强度条件σ=Mx/γxWnx+My/1.2WγxWnx≤[σ]得，由于Mx=0，所以0+1.725×105/1.2×1139×10-6=126.21MPa≤[σ]=215MPa结论一：设计满足强度要求2、由ymax=PL3/48EI得，最大挠度，ymax=1.2×105×5.753/48×2.06×1011×22781×10-8=10.13mm由刚度条件：y

4、max≤L/400得：ymax=10.13mm≤L/400=5.75/400=14.375mm结论二：设计满足刚度要求。二、主梁验算主梁形式一：15由设计图纸可以看出为超静定结构，斜撑及柱与横梁焊接作为支撑固定端，计算最不利荷载，电动葫芦运行作为集中荷载，简化后得力学模型如下：横梁采用工40b，截面面积=94.07cm2,I=22781cm4，W=1139cm3采用ansys8.0对结构进行模拟计算，建模及计算结果如下：剪力图15弯距图变形图15求出最大弯矩M=66.609×103N.m,最大挠度ymax=1.34mm材料采用Q235钢，由手册

5、得抗弯强度：[σ]=215MPa由强度条件得：σ=M/W=66609/1139×10-6=58.48MPa所以，σ＜[σ]结论一：强度满足规范要求。由刚度条件ymax≤L/400得：ymax=1.34mm≤L/400=14400/400=36mm结论二：刚度满足规范要求。三、立柱验算立柱形式一：φ325，10mm厚无缝钢管的惯性矩：IX=12286.52cm4截面系数：WX=756.09cm3截面积：A=98.96cm2x轴方向为主轴方向，最不利N取值：横梁传至柱顶N1＝-56.473KN15斜撑作用传至立柱竖向力N2=101.652+56.4

6、73=158.125KN斜撑作用传至立柱横向力F=158.125×1.5/2=118.594KN作用至柱基顶面之内力：1、N＝N1+N2=-56.473+158.125=101.652KN2、M=Fab2(3-b/L)/2L2=118.594×2×62×（3-6/8）/2×82=150.1KN·m强度：σ=N/An+Mx/γxWnx=101.652×103/98.96×10-4+150.1×103/1.05×756.09×10-6=199.34MPa<215MPa故整体稳定。立柱形式二：φ325，12mm厚无缝钢管的惯性矩：IX=14471.4

7、5cm4截面系数：WX=890.55cm3截面积：A=118cm2x轴方向为主轴方向，最不利N取值：横梁传至柱顶N1＝2×79.063=158.126KN15斜撑作用传至立柱竖向力N2=2×(101.652+79.063)=361.43KN斜撑作用传至立柱横向力的合力F=0KN作用至柱基顶面之内力：N＝N1+N2=-158.126+361.43=203.304KN强度：σ=N/An=203.304×103/118×10-4=17.23MPa<215MPa故整体稳定。四、稳定性分析根据综合考虑，井架38×9.72m面为最大风力承受面，选取此面为最

8、不利面。井架受力简化力学模型如下：风力弯距为：——安全系数（本例取1.5）——风荷载（按9级风考虑，w取0.7KN/m2）——井架屋面长度——井架高度