水塔上部結(jié)構(gòu)支筒.doc

銅陵有色銅冶煉工藝技術(shù)升級改造項(xiàng)目閃速爐水塔上部結(jié)構(gòu)支筒施 工 方 案中國十五冶銅陵有色銅冶煉工藝技術(shù)升級改造工程項(xiàng)目經(jīng)理部2011年3月13日6審 批 欄批 準(zhǔn)審 核編 制會 簽?zāi)?錄1 工程概況12 編制依據(jù)13 施工部署13.1施工組織機(jī)構(gòu)13.2 作業(yè)隊(duì)人員與機(jī)械設(shè)備23.3 施工工藝33.4 施工工期33.5 施工現(xiàn)場平面布置44 施工方法45 關(guān)鍵部位的施工工藝55.1支筒井架提升51、井架基礎(chǔ)52、井架安裝55.2 滑模施工61、滑模組裝62、滑模提升63、模板拆除96 質(zhì)量保證體系97 安全保證體系107 文明施工措施11附一 格構(gòu)式井架計(jì)算書12111 工程概況本工程為共2座一樣的鋼筋混凝土倒錐殼水塔。其容量為1000m3，有效高度為50米（內(nèi)存最低水位）。整座水塔采用現(xiàn)澆施工工藝，倒錐殼水塔主要由鋼筋混凝土基礎(chǔ)，筒身和水柜三大部分組成?；A(chǔ)方案已審批，本方案為筒體施工方案。 筒身為等截面筒體現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑為5060mm，壁厚為350mm、筒身縱向兩側(cè)每隔5米設(shè)有園形窗1個，內(nèi)設(shè)有平臺、爬梯等。砼標(biāo)號C35，砼用量251m。筒體采用提升式滑模施工。2 編制依據(jù)施工圖紙混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB502042002）建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）煙囪工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50078-2008）鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB502052001；建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81-2002建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ80913 施工部署3.1施工組織機(jī)構(gòu)項(xiàng)目部施工組織機(jī)構(gòu)與作業(yè)隊(duì)組織機(jī)構(gòu)見圖3.1.1,3.1.2。項(xiàng)目經(jīng)理：李鳳翔生產(chǎn)經(jīng)理：張志東項(xiàng)目總工：張文忠技術(shù)員：楊承質(zhì)檢工程師：熊安幫安全工程師：呂又良水塔專業(yè)作業(yè)隊(duì)圖3.1.1 項(xiàng)目部施工組織機(jī)構(gòu)圖項(xiàng)目經(jīng)理：王明亮生產(chǎn)經(jīng)理：王 華項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人：王明亮（兼）技術(shù)員：鄧成凱質(zhì)檢員：王志安安全員：王名飛（兼）作業(yè)班組圖3.1.2 作業(yè)隊(duì)施工組織機(jī)構(gòu)3.2 作業(yè)隊(duì)人員與機(jī)械設(shè)備1、作業(yè)隊(duì)人員表3.2.1表3.2.1 作業(yè)隊(duì)人員表序號工 程 名 稱單 位數(shù) 量1木 工人42鋼 筋 工人63砼 工人74油漆、涂料工人25架 子 工人36電焊工人37機(jī) 械 工人28維 護(hù) 電 工人19普 工人510合 計(jì)人332、機(jī)械設(shè)備表3.2.2按照機(jī)具使用計(jì)劃組織設(shè)備進(jìn)場，所有進(jìn)場機(jī)械必須經(jīng)檢驗(yàn)合格方可投入使用。實(shí)行人機(jī)固定、機(jī)械使用、保養(yǎng)責(zé)任制，要求操作人員必須遵守安全操作規(guī)程，愛護(hù)機(jī)械設(shè)備，執(zhí)行保養(yǎng)規(guī)程；認(rèn)真執(zhí)行交接班制度，填好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。實(shí)行操作證制度。對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、考試，確認(rèn)合格者發(fā)給操作證。施工機(jī)械操作人員及特種作業(yè)人員必須持證上崗，機(jī)械設(shè)備見表3.2.2表3.2.2 機(jī)械設(shè)備表序號機(jī)械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量額定功率（KW）1滑模機(jī)具4#系列1套2井字架12121座3卷揚(yáng)機(jī)3T1臺7.54卷揚(yáng)機(jī)2T1臺7.55鋼筋切斷機(jī)GJ5-401臺2.26鋼筋彎曲機(jī)GJ7-401臺47插入式振動器HX50、204臺2.28磅秤500KG2臺9光學(xué)經(jīng)緯儀JDJ61部10臺鉆1臺11水準(zhǔn)儀DS31臺12交流電焊機(jī)BX3-5004臺13對中定線錘25KG2個14蛙式打夯機(jī)HW-282臺15氧割設(shè)備1套16砂輪切割機(jī)1輛17斗車4臺3.3 施工工藝水塔上部結(jié)構(gòu)筒體施工流程如下表滑模組裝支筒主體滑模拆除轉(zhuǎn) 序3.4 施工工期上部結(jié)構(gòu)筒體施工工期共50天，施工進(jìn)度計(jì)劃見下表。序號項(xiàng)目名稱進(jìn)度計(jì)劃3月4月5月2530510152025305101井架、模板安裝2支筒滑升153模板拆除3.5 施工現(xiàn)場平面布置上部結(jié)構(gòu)筒體施工平面布置與基礎(chǔ)施工平面布置一致，包含施工用水、施工用電、施工臨時道路、生產(chǎn)臨建設(shè)施等內(nèi)容。施工用電從場地北邊的一級配電箱接出，接至水塔相應(yīng)區(qū)域。初定電纜BX-150mm2，采用架空埋設(shè)，布線為三相五線制，執(zhí)行一機(jī)一閘一漏電制度和首級與末級開關(guān)箱保護(hù)接零制度。施工用水從6#東邊接入，初擬定DN40管。施工臨時道路，利用6#、9#路作為臨時施工道路。其中混凝土澆筑時，泵車和混凝土灌車停在9#路上，進(jìn)行混凝土澆筑。維護(hù)措施，因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)筒體施工為高空作業(yè)，因此施工時采用全封閉式施工。關(guān)于安全維護(hù)等相關(guān)措施請見水塔安全維護(hù)方案。鋼筋、木工棚：鋼筋、木材進(jìn)行集中加工，鋼筋堆放時采用架空堆放，分類堆碼整齊。以上部位均進(jìn)行硬化處理，做法為：200厚毛石鋪墊、碾壓；100厚級配碎石面層。施工平面布置圖見圖3.4。圖3.4 施工平面布置圖4 施工方法本工程筒體采用提升式滑模施工：在水塔支筒內(nèi)設(shè)置一座型鋼井架，作為滑升模板時滑升的支承結(jié)構(gòu)及砼運(yùn)輸，配合使用時設(shè)吊重3T的卷揚(yáng)機(jī)1臺。在操作平臺系統(tǒng)上設(shè)置扒桿一座，供鋼筋垂直運(yùn)輸。1、定位測量：建立本工程軸線、標(biāo)高控制點(diǎn)，標(biāo)高和坐標(biāo)控制點(diǎn)用砼保護(hù)好，并做好測量成果標(biāo)識和記錄。2、鋼筋工程：所有進(jìn)場鋼筋必須提供質(zhì)保書或產(chǎn)品質(zhì)量證明書，同時現(xiàn)場按規(guī)范規(guī)定取樣送檢試驗(yàn)合格后，方可下料加工。鋼筋采用電渣壓力對焊，3、模板工程：采用滑模施工，模板及其支架均通過計(jì)算確定，使其具有足夠的強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性。4、砼工程：必須嚴(yán)格按配合比設(shè)計(jì)通知書配料拌制，砼澆灌前必須用水濕潤模板，砼施工過程中，按要求進(jìn)行振搗，防止漏振和欠振現(xiàn)象。支筒外用1：2水泥砂漿隨澆壓光，各工序嚴(yán)格按操作程序進(jìn)行。5、定點(diǎn)放線：用鋼繩吊50KG鉛垂對中，放線工作要認(rèn)真復(fù)核、檢查，嚴(yán)格防止軸線偏移，尺寸錯誤。6、支筒外裝飾采用隨砼澆筑外抹1:2水泥砂漿的方式。水箱完成后與水箱一起刷涂料。7、以300mm為單位設(shè)立水平標(biāo)志，作為平臺滑升控制標(biāo)高的依據(jù)，每隔5米拉總尺一次，以消除累計(jì)誤差。8、沉降觀測：在500mm高，沿筒壁均勻設(shè)置4處沉降觀測點(diǎn)。每隔10m進(jìn)行沉降觀察一次。5 關(guān)鍵部位的施工工藝本工程關(guān)鍵施工工藝為筒體井架提升和滑模施工。5.1支筒井架提升在水塔支筒內(nèi)設(shè)置一座型鋼井架，井架是支筒滑升模板時滑升的支承結(jié)構(gòu)和物料垂直運(yùn)輸?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)，故內(nèi)井架中心和水塔支筒中心對齊。井架設(shè)吊重3T的卷揚(yáng)機(jī)1臺、2T的卷揚(yáng)機(jī)1臺，附設(shè)有吊籃、拔桿吊等設(shè)施。附型鋼井架計(jì)算書。1、井架基礎(chǔ)井架安裝在基礎(chǔ)杯口內(nèi)，其中心與基礎(chǔ)中心對齊，支座與水塔主體通過8根24預(yù)埋螺栓固定，井架荷載直接作用于水塔基礎(chǔ)上。2、井架安裝井架每節(jié)長3米，采用用16高強(qiáng)螺栓連接，井架第一節(jié)安裝在基礎(chǔ)杯口內(nèi)，井架底部保持水平且其中心與基礎(chǔ)中心對齊。在水平線0.00m高處附近通過4根25鋼筋與主體鋼筋焊接固定。在離井架15-20米處安置一絞車，井架底部距離地面約20cm高處安裝一滑輪，通過鋼絲繩（直徑為10mm）與井架頂部固定的立桿用于井架構(gòu)件的上下運(yùn)輸。運(yùn)輸時用鋼絲繩與U型鉤將井架構(gòu)件扣緊，吊裝至已安裝的井架頂部，并用螺栓固定。在井架每隔18米設(shè)一道纜風(fēng)繩，它們與地面的夾角為4560。每組纜風(fēng)繩均由4根6.5鋼繩組成，分4個方向拉出。拉好井架頂部的纜風(fēng)繩后，安裝滑輪鋼梁，試驗(yàn)起吊重量1.0T，經(jīng)調(diào)試，自檢合格后，井架可投入使用，將自檢記錄報監(jiān)理備案。5.2 滑模施工1、滑模組裝滑模采用80槽鋼，鋼圈用80槽鋼彎弧組成，模板高1.0m，操作平臺采用16榀放射梁和16 H形鋼架組成。本工程支筒外徑為5060mm模數(shù)與國家標(biāo)準(zhǔn)圖模數(shù)不同，需要一次性添置內(nèi)、外鋼圈，H形夾架，支承操作平臺，（操作平臺和模板等設(shè)備重量為3.15噸，8個施工人員重約0.55噸，作業(yè)時材料等重約0.5噸，模板與砼的摩擦力重約0.85噸，合計(jì)總重約為5.1噸）。模板平面布置和立面布置見圖5.2 。2、滑模提升提升模板時采用8個5T的手拉葫蘆，八個人將模板慢慢上拉，在提升過程中每人看好自己面前的水平尺，使模板均勻上升，以防扭曲。每次提升的高度為30cm，每提升一次都由專人查看一下中心線偏移情況，嚴(yán)格控制筒身垂直度，符合規(guī)范要求，若有超過要求，馬上調(diào)整。混凝土混凝土出模強(qiáng)度為0.2-0.3Mpa（氣溫在28左右需40分鐘，20左右需60分鐘，12左右需80分鐘才能達(dá)到此強(qiáng)度），滑升成型的支筒砼，每小時灑水不少于1次，以保持混凝上表面濕潤為宜，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)不得少于7晝夜。操作平臺見下圖5.2。圖5.2 操作平臺示意圖3、模板拆除在支筒混凝土澆筑完畢三天后，拆除模板1、先將滑模模板槽鋼固定在筒壁上，再松開箍模板鋼圈螺栓，拆下內(nèi)外鋼圈。2、按順序拆除筒壁滑模。3、拆除模板放在操作平臺上，用物料提升機(jī)放到地面。6 質(zhì)量保證體系本項(xiàng)目我們將采用ISO9001：2002國際質(zhì)量體系和全面質(zhì)量管理，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，百分之百滿足業(yè)主的要求。1、成立以項(xiàng)目經(jīng)理部項(xiàng)目經(jīng)理為組長，項(xiàng)目總工為副組長，質(zhì)量員、技術(shù)員為組員的全面質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組,形成行政上支持，技術(shù)上把關(guān)的良性循環(huán),負(fù)責(zé)工程總體質(zhì)量控制。2、由施工隊(duì)項(xiàng)目經(jīng)理、施工技術(shù)負(fù)責(zé)人并配備相應(yīng)的技術(shù)人員及質(zhì)檢員，形成成立質(zhì)量保證體系。質(zhì)量保證體系見下表6.1。項(xiàng)目經(jīng)理：王明亮生產(chǎn)經(jīng)理：王 華技術(shù)負(fù)責(zé)人：王明亮（兼）技術(shù)員：鄧成凱質(zhì)檢員：王志安鋼筋組長：宋志堂砼組長：楊國奇模板組長：嚴(yán)華表6.1 質(zhì)量保證體系3、施工技術(shù)員要有責(zé)任心，重要崗位安排專人持證上崗，并保證人員相對穩(wěn)定。4、采用性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備進(jìn)行本項(xiàng)目施工，配備修理人員跟班作業(yè)，出現(xiàn)故障及時搶修，使工程設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。5、在施工現(xiàn)場配備高精度的測量儀器，所有計(jì)量測試儀器定期檢查、校正，避免由于儀器的誤差影響工程質(zhì)量。6、筒身中心垂直度不得超過規(guī)范要求。在模板組裝前和施工中認(rèn)真做好垂直度檢測工作(即重垂法)。7、施工前認(rèn)真組織有關(guān)施工人員熟悉審查施工圖紙，研究施工組織設(shè)計(jì)，明確施工方案和施工工藝，作好技術(shù)交底工作。施工隊(duì)中認(rèn)真做好隱檢，預(yù)檢和結(jié)構(gòu)驗(yàn)收工作，施工作業(yè)班組要實(shí)行自檢、互檢、交接檢和產(chǎn)品掛牌檢。施工現(xiàn)場嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)量管理制度。8、原材料、成品、半成品、構(gòu)件都應(yīng)當(dāng)按規(guī)定取樣試驗(yàn)，并取得出廠證明，嚴(yán)禁在工程中使用不合格材料，混凝土、砂漿配合比要求準(zhǔn)確并按規(guī)定和施工要求留置試塊。7 安全保證體系項(xiàng)目經(jīng)理：王明亮生產(chǎn)經(jīng)理：王 華安全員：王名飛鋼筋組長：宋志堂砼組長：楊國奇模板組長：嚴(yán)華除建立以工程項(xiàng)目經(jīng)理為首，項(xiàng)目經(jīng)理部為主的安全文明保證體系外，也建立施工隊(duì)為主的安全文明保證體系，落實(shí)各級安全崗位責(zé)任制，采取嚴(yán)密的安全防護(hù)措施，切實(shí)把好安全關(guān)，確保本工程施工安全。安全保證體系見圖7.1。圖7.1 安全保證體系1、水塔施工是多工種組合的立體交叉作業(yè)，勞動組合十分嚴(yán)密，分工必須十分明確，在做好安全教育、安全技術(shù)交底。對所有的施工人員均定期進(jìn)行安全教育。 2、內(nèi)外操作平臺吊盤均用安全網(wǎng)兜實(shí)，混凝土運(yùn)輸?shù)郎显O(shè)置安全防護(hù)棚及欄桿。水箱模板下面滿鋪防護(hù)網(wǎng)，設(shè)置防護(hù)欄桿。3、進(jìn)入現(xiàn)場的人員必須做好二穿一戴：筒壁施工時必須系好安全帶，戴好安全帽。4、模架及吊籠制作后在使用前要進(jìn)行安全試壓試驗(yàn)隨時對物件實(shí)際工作性能進(jìn)行觀測。如有損壞，應(yīng)立即予以更換。5、使用吊籠的原則是人貨不能混載，一次載人不得超過2人，隨時檢查安全閘門的可靠性能和工作時滑動性能。6、夜間施工照明必須滿足施工需要，平臺上照明采用低壓燈具，所有電器線路，設(shè)置在安全穩(wěn)妥處以防碰壞傷人，且隨時檢查，嚴(yán)防漏電或失靈造成事故，所有用電器械均接地接零，做到一機(jī)一閘一漏一箱。7、注意氣象預(yù)報，隨時掌握氣象情況，當(dāng)遇大風(fēng)大雨(大風(fēng)五級以上)時停止工作，做好安全預(yù)防措施，搞好加固保護(hù)器具設(shè)備工作。8、調(diào)試好機(jī)械、電器控制系統(tǒng)之間的連鎖運(yùn)轉(zhuǎn)。做好內(nèi)外掛架、吊架及滑模在施工吊運(yùn)前的試用檢查，隨時觀察其活動部位的潤滑情況，并做好及時加油清理。9、所有機(jī)械必須指定專人操作。卷揚(yáng)機(jī)司機(jī)是通過培訓(xùn)具有操作證的熟練人員操作。每天檢查卷揚(yáng)機(jī)、配套滑輪的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決。10、井架在使用期間，將注意每天檢查井架垂直度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)井架有傾斜情況出現(xiàn)時，要及時調(diào)整校正纜風(fēng)繩松緊度。防止因傾斜過大影響井架的施工安全。經(jīng)常查看井架連接固定部位，如有松動應(yīng)立即停止使用，經(jīng)加強(qiáng)固定并通過調(diào)試才可繼續(xù)工作11、卷揚(yáng)機(jī)的地錨及地輪架基礎(chǔ)是保證施工安全的重要環(huán)節(jié)，也是滑模施工不可缺少的機(jī)械，地錨、地輪架及纜風(fēng)繩等具有防備措施。7 文明施工措施1、建立現(xiàn)場衛(wèi)生管理制度，遵守國家和地方有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定，采取切實(shí)措施控制施工噪音、煙塵、污水、垃圾等對周圍環(huán)境的污染和危害，保持工地現(xiàn)場整潔，合理處理施工用水和排水。施工時產(chǎn)生的廢棄物和各類垃圾，應(yīng)堆入在規(guī)定地點(diǎn)，并定期清運(yùn)出2、由安全員兼管文明施工和場榮，杜絕工程施工現(xiàn)場人員違法、違規(guī)、違例和違紀(jì)行為；工程施工現(xiàn)場人員文明施工教育、培訓(xùn)率達(dá)到100%3、建立現(xiàn)場衛(wèi)生管理制度，遵守國家和地方有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定，采取切實(shí)措施控制施工噪音、煙塵、污水、垃圾等對周圍環(huán)境的污染和危害，保持工地現(xiàn)場整潔，合理處理施工用水和排水。施工時產(chǎn)生的廢棄物和各類垃圾，應(yīng)堆入在規(guī)定地點(diǎn)，并定期清運(yùn)出4、進(jìn)入現(xiàn)場的設(shè)備、成品、半成品、材料均應(yīng)堆放在指定的地方，碼放整齊，保證道路的暢通。5、施工現(xiàn)場實(shí)行全封閉管理，非現(xiàn)場人員不得進(jìn)入工作區(qū)，安全維護(hù)按照水塔安全維護(hù)施工方案施工。現(xiàn)場懸掛和書寫“五牌一圖”6、操作平臺上的工具、雜物要均勻堆放，及時清理平臺，把雜物及時卸到地面，以免墜物傷人。7、工作期間，嚴(yán)禁工程施工現(xiàn)場人員喝酒、吸煙和嬉戲、打鬧。視情節(jié)嚴(yán)重，作出相應(yīng)處罰。附一 格構(gòu)式井架計(jì)算書一、荷載計(jì)算（一）搖臂桿荷載 1、吊重及索具重G1搖臂桿吊重（包括索具等）Q1 =6.5 kN；G1=KQ1=1.26.5=7.8kN；2、搖臂桿自重G2搖臂桿自重為q1= 0.25 kN/m；G2=0.256=1.5kN；3、起重滑輪組引出索拉力引出繩拉力計(jì)算系數(shù)，f0=1.02；S1=f0G1=1.027.8=7.956kN；4、搖臂桿變幅滑輪組鋼絲繩的張力T1變幅滑輪組鋼絲繩與水平面的夾角30o；搖臂桿與水平面的夾角45o；起重滑輪組引出索與搖臂桿軸線間的距離e1 取10cm，對O 點(diǎn)取矩，MO0 得：T1=G16cosG20.56cos+S1e1/（6sin（4530）o）=7.86cos45o1.50.56cos45o+7.9560.1/（6sin（4530）o）=6.396 kN；5、求搖臂桿軸力頂部截面：N頂=G1sinT1cos（）S1= 7.8sin45o6.396cos（4530）o7.956= 15.127 kN；中部截面：N中=N頂0.5G2sin= 15.1270.51.5sin45o=15.657 kN；底部截面：N底=N頂+G2sin =15.127+1.5sin45o = 16.188 kN；（二）井架荷載1.起吊物和吊盤重力（包括索具等）G G = K(Q+q)其中 K 動力系數(shù)，K= 1.20 ； Q 起吊物體重力，Q= 10.000 kN； q 吊盤（包括索具等）自重力，q= 2.000 kN；經(jīng)過計(jì)算得到 G=K(Q+q) =1.20(10.000+2.000)= 14.400 kN。2.提升重物的滑輪組引起的纜風(fēng)繩拉力S S = f0K(Q+q)其中 f0 引出繩拉力計(jì)算系數(shù)，取1.02 ；經(jīng)過計(jì)算得到 S= f0K(Q+q) =1.0201.20(10.000+2.000)=14.688 kN ；3.井架自重力井架自重力6kN/m；井架的總自重Nq=650=300 kN；纜風(fēng)繩以上部分自重：Nq1=6(50-10)= 240kN；Nq2=6(50-20)= 180kN；Nq3=6(50-30)= 120kN；Nq4=6(50-40)= 60kN；Nq5=6(50-50)= 0kN；搖臂桿支座處以上部分自重Nq0=610=60 kN；4.風(fēng)荷載為 q = 0.719 kN/m；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算： Wk=0zsz = 0.451.420.480.70 = 0.215 kN/m2；其中 0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50092001)的規(guī)定，采用：0 = 0.45 kN/m2； z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50092001)的規(guī)定，采用：z = 1.42 ； s 風(fēng)荷載體型系數(shù)：s = 0.48 ； z 高度Z處的風(fēng)振系數(shù)，z = 0.70 ；風(fēng)荷載的水平作用力: q = WkB=0.2153.35= 0.719 kN/m；其中 Wk 風(fēng)荷載水平壓力，Wk= 0.215 kN/m2； B 風(fēng)荷載作用寬度，架截面的對角線長度，B= 3.35 m；經(jīng)計(jì)算得到風(fēng)荷載的水平作用力 q = 0.719 kN/m；5.纜風(fēng)繩的自重力 T = nql2 /(8)其中 T 每根纜風(fēng)繩自重力產(chǎn)生的張力(kN)； n 纜風(fēng)繩的根數(shù)，取4根； q 纜風(fēng)繩單位長度自重力，取0.008kN/m； l 每根纜風(fēng)繩長度，由H(i)/cos 確定(m)； H 纜風(fēng)繩所在位置的相對地面高度(m)； 纜風(fēng)繩與井架的夾角； w 纜風(fēng)繩自重產(chǎn)生的撓度(m)，取w=l/300。經(jīng)過計(jì)算得到由下到上各纜風(fēng)繩的自重力分別為： H(1)=10.00,T(1)=16.97kN； H(2)=20.00,T(2)=33.94kN； H(3)=30.00,T(3)=50.91kN； H(4)=40.00,T(4)=67.88kN； H(5)=50.00,T(5)=84.85kN；6、變幅滑輪組張力T1及其產(chǎn)生的垂直和水平分力前面已算出T1= 6.396 kN；垂直分力：T1v=T1sin= 6.396sin30o = 3.198 kN；水平分力：T1H=T1cos= 6.396cos30o = 5.539 kN；7、搖臂桿軸力N底及起重滑輪組引出索拉力S1對井架引起的垂直分力和水平分力水平分力NH1=(N底S1)cos=(16.1887.956)cos45o= 5.821 kN；垂直分力Nv1=(N底S1)sin=(16.1887.956)sin45o= 5.821 kN；8、起重滑輪組引出索拉力S1 經(jīng)導(dǎo)向滑輪后對井架的垂直壓力NV2=S1= 7.956 kN；9、起重時纜風(fēng)繩的張力T2及其產(chǎn)生的垂直分力和水平分力起重時只考慮最上道纜風(fēng)繩起作用，在起重時纜風(fēng)繩的張力：T2=(G16cos)G20.56cos/ (Htan+a)cos =(7.86cos45o)1.50.56cos45o/ (50tan45o+1.2)cos45o = 1.002 kN；垂直分力T2V=T2cos=1.002cos45o= 0.708 kN；水平分力T2H=T2sin=1.002sin45o= 0.708 kN；二、搖臂桿計(jì)算搖臂桿的受力情況，與結(jié)構(gòu)型式、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、支承情況等有關(guān)，通常按靜定體系計(jì)算。為簡化計(jì)算，根據(jù)上述因素作如下一些基本假定：（1）搖臂桿的節(jié)點(diǎn)，近似地看作鉸接；（2）搖臂桿是空間結(jié)構(gòu)，分解為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。 1、搖臂桿內(nèi)力（1）軸力頂部截面：N頂=15.127 kN；中部截面：N中=15.657 kN；底部截面：N底=16.188 kN；（2）彎矩頂部截面：起重滑輪組引出索與搖臂桿軸線間的距離e1取10cm，吊重滑輪中心與搖臂桿軸線間的距離e2取25cm； M頂=G1sine2+S1e1=7.8sin45o0.25+7.9560.1= 2.174 kNm；中部截面：M中=0.125(q1cos)62M頂 /2=0.125（0.25cos45）622.174/2 = -0.292 kNm；底部截面：M底=0；2、驗(yàn)算（1）頂部截面：N頂/AnM頂/(Wn)f15.127103/1771.858+2.174106/(1.1539299.816)=56.65N/mm2；An -鋼管搖臂桿頂端的凈截面面積，An=/41002-（10026）2 = 1771.858 mm2； -截面發(fā)展系數(shù)，因直接承受動力荷載，故=1.15；Wn -鋼管搖臂桿頂端的凈截面抵抗矩；Wn=1004（100-26）4/（32100）= 39299.816 mm3；搖臂桿頂部截面計(jì)算強(qiáng)度=56.65N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!（2）中部截面： -彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比 確定；=l/i，l=6000 mm；I=/641004（100-26）4 = 1964990.807 mm4；i=（I / An）1/2 =33.302 mm；=l/i= 6000/33.302 =180；據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄C得，取=0.225。m -等效彎矩系數(shù)，m=1.0； -截面塑性發(fā)展系數(shù)，=1.15；NE -歐拉臨界力，NE=2EAn/(1.12) ；NE= 22.06 1051771.858/(1.11802) = 101078.374 N ；N中/(An)(mM中)/Wn(10.8N中/NEX)= 15.657103/(0.2251771.858)(1.00.292106)/1.1539299.816(10.815.657103/101078.374)= 46.642 N/mm2 .搖臂桿頂部截面計(jì)算強(qiáng)度=46.642N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!三、井架計(jì)算 1、基本假定：為簡化井架的計(jì)算，作如下一些基本假定：（1）井架的節(jié)點(diǎn)近似地看作鉸接；（2）吊裝時，與起吊重物同一側(cè)的纜風(fēng)繩都看作不受力；（3）井架空間結(jié)構(gòu)分解為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。2、風(fēng)荷載作用下井架的約束力計(jì)算纜風(fēng)繩或附墻架對井架產(chǎn)生的水平力起到穩(wěn)定井架的作用，在風(fēng)荷載作用下，井架的計(jì)算簡圖如下： 彎矩圖（纜風(fēng)繩） 剪力圖（纜風(fēng)繩）各纜風(fēng)繩由下到上的內(nèi)力分別為：R(1)=1.994 kN , M(1)=1.657kNm；各纜風(fēng)繩由下到上的內(nèi)力分別為：R(2)=2.019 kN , M(2)=1.699kNm；各纜風(fēng)繩由下到上的內(nèi)力分別為：R(3)=1.928 kN , M(3)=1.546kNm；各纜風(fēng)繩由下到上的內(nèi)力分別為：R(4)=8.089 kN , M(4)=2.116kNm；各纜風(fēng)繩由下到上的內(nèi)力分別為：R(5)=0.789 kN , M(5)=0kNm；Rmax=8.089kN；搖臂桿處界面彎矩為M0= 2.109kNm；3、井架軸力計(jì)算各纜風(fēng)繩或附墻架與型鋼井架連接點(diǎn)截面的軸向力計(jì)算：經(jīng)過計(jì)算得到由下到上各纜風(fēng)繩或附墻架與井架接點(diǎn)處截面的軸向力分別為:第1道H1=10 m；N1= G + Nq1 +ST(1)T1VT2VNV1NV2R(1)ctg=14.4 + 240 +14.688254.5583.1980.7085.8217.95614.819 ctg45o=556.149 kN；第2道H2=20 m；N2= G + Nq2 +ST(2)T1VT2VNV1NV2R(2)ctg=14.4 + 180 +14.688237.5883.1980.7085.8217.95612.825 ctg45o=477.184 kN；第3道H3=30 m；N3= G + Nq3 +ST(3)T1VT2VNV1NV2R(3)ctg=14.4 + 120 +14.688203.6473.1980.7085.8217.95610.805 ctg45o=381.223 kN；第4道H4=40 m；N4= G + Nq4 +ST(4)T1VT2VNV1NV2R(4)ctg=14.4 + 60 +14.688152.7353.1980.7085.8217.9568.878 ctg45o=268.384 kN；第5道H5=50 m；N5= G + Nq5 +ST(5)T1VT2VNV1NV2R(5)ctg=14.4 + 0 +14.68884.8533.1980.7085.8217.9560.789 ctg45o=132.413 kN；N0= G Nq0 ST(6)T1VT2VNV1NV2R(n)ctg=14.4 + 60 +14.68821.2133.1980.7085.8217.956 0.789ctg45o= 192.413 kN；4.截面驗(yàn)算（1）井架截面的力學(xué)特性：井架的截面尺寸為1.21.2m；主肢型鋼采用4L808；一個主肢的截面力學(xué)參數(shù)為:zo=22.7 cm，Ixo = Iyo = 73.5 cm4，Ao=12.3 cm2 ，i1 = 116.6 cm；綴條型鋼采用L636； 格構(gòu)式型鋼井架截面示意圖井架的y-y軸截面總慣性矩： Iy = 4Iy0+A0(a/2-Z0)2井架的x-x軸截面總慣性矩： Ix = 4Ix0+A0(b/2-Z0)2井架的y-y軸和x-x軸截面總慣性矩： 經(jīng)過計(jì)算得到：Ix= 4(73.5+ 12.3（120/2- 22.7）2)= 68745.468 cm4；Iy= 4(73.5+ 12.3（120/2- 22.7）2)= 68745.468 cm4；Iy=Ix=1/2（68745.468+68745.468）= 68745.468cm4；計(jì)算中取井架的慣性矩為其中的最小值68745.468 cm4。2.井架的長細(xì)比計(jì)算：井架的長細(xì)比計(jì)算公式： = H/I/(4A0)1/2其中 H - 井架的總高度，取50m； I - 井架的截面最小慣性矩，取68745.468cm4； A0 - 一個主肢的截面面積，取12.3cm4。經(jīng)過計(jì)算得到=133.761。換算長細(xì)比計(jì)算公式： 0 = (2-40A/A1)1/2其中 A - 井架橫截面的毛截面面積，取412.3 cm2； A1- 井架橫截面所截垂直于x-x軸或y-y軸的毛截面面積，取27.29cm2；經(jīng)過計(jì)算得到 0= 134。查表得=0.37 。3. 井架的整體穩(wěn)定性計(jì)算：井架在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式： 其中 N - 軸心壓力的計(jì)算值(kN)； A - 井架橫截面的毛截面面積，取49.2 cm2； - 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)，取 =0.37； mx - 等效彎矩系數(shù), 取1.0； M - 計(jì)算范圍段最大偏心彎矩值(kNm)； W1 - 彎矩作用平面內(nèi)，較大受壓纖維的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 68745.468/(120/2) = 1145.758 cm3； NEX -歐拉臨界力，NEX =2EA/(1.12) ；NEX= 22.06 10549.2102/(1.1133.7612) = 508251.121 N；經(jīng)過計(jì)算得到由上到下各纜風(fēng)繩與井架接點(diǎn)處截面的強(qiáng)度分別為第1道H3=30 m, N3= 381.223 kN ,M3=1.546 kNm；=381.223103/(0.3749.2102)(1.01.546106)/1145.758103 (10.37381.223103/508251.121) = 211N/mm2；第1道纜風(fēng)繩處截面計(jì)算強(qiáng)度=211N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!第2道H3=30 m, N3= 381.223 kN ,M3=1.546 kNm；=381.223103/(0.3749.2102)(1.01.546106)/1145.758103 (10.37381.223103/508251.121) = 211N/mm2；第2道纜風(fēng)繩處截面計(jì)算強(qiáng)度=211N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!第3道H3=30 m, N3= 381.223 kN ,M3=1.546 kNm；=381.223103/(0.3749.2102)(1.01.546106)/1145.758103 (10.37381.223103/508251.121) = 211N/mm2；第3道纜風(fēng)繩處截面計(jì)算強(qiáng)度=211N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!第4道H4=40 m, N4= 268.384 kN ,M4=2.116 kNm；=268.384103/(0.3749.2102)(1.02.116106)/1145.758103 (10.37268.384103/508251.121) = 150N/mm2；第4道纜風(fēng)繩處截面計(jì)算強(qiáng)度=150N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!第5道H5=50 m, N5= 132.413 kN ,M5=0 kNm；=132.413103/(0.3749.2102)(1.00106)/1145.758103 (10.37132.413103/508251.121) = 73N/mm2；第5道纜風(fēng)繩處截面計(jì)算強(qiáng)度=73N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!搖臂桿的支點(diǎn)截面處 H0=40m，N0= 192.413 kN ,M0= 2.109 kNm；=192.413103/(0.3749.2102)(1.01106)/1145.758103 (10.37192.413103/508251.121) = 107N/mm2搖臂桿處截面計(jì)算強(qiáng)度=107N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!四、纜風(fēng)繩的計(jì)算纜風(fēng)繩的最大拉力F= Rmax / sin =8.089/0.707= 11.439 kN; 纜風(fēng)繩的容許拉力按照下式計(jì)算： Fg = aFg/K其中Fg 纜風(fēng)繩的容許拉力； Fg 纜風(fēng)繩的鋼絲破斷拉力總和，計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg=0.5d2 ,d為纜風(fēng)繩直徑； 纜風(fēng)繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對619、637、661，纜風(fēng)繩分別可取0.85、0.82和0.8； K 纜風(fēng)繩