消防炮塔架計算書

消防炮塔架計算書PAGE1PAGE13消防炮塔架計算書主要要求：型鋼格構(gòu)式塔架，落于泵船甲板上。上層炮標(biāo)高高16.0m，自重重1200Kg，水水平后座座力4..12kkN。下層炮標(biāo)高高13.55m，自重重1200Kg，水水平后座座力2..2kNN。南京大廠鎮(zhèn)鎮(zhèn)江邊。設(shè)計概況：：抗震設(shè)防烈烈度7度度，設(shè)計計基本地地震加速速度0..1g，設(shè)設(shè)計地震震分組為為第一組組.基本風(fēng)壓00.4kkN/㎡㎡，地面面粗糙度度為A類類(空曠曠地帶))，工程程的安全全等級為為一級((參照《高高聳結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范》設(shè)設(shè)計)。按照《高聳聳規(guī)范》第第3.44.2條條，本塔塔架結(jié)構(gòu)構(gòu)不必進(jìn)進(jìn)行構(gòu)件件截面的的抗震驗驗算，僅僅需滿足足抗震構(gòu)構(gòu)造要求求。荷載的組合合，按《高高聳規(guī)范范》第22.0..5條，取取用下式式：1.2G++1.44W+11.4××0.77L式中，GG為自重重等永久久荷載W為風(fēng)荷載載L為活荷載載考慮到平時時檢修及及消防炮炮使用時時人員的的上下，采采用大型型角鋼格格構(gòu)式塔塔架，尺尺寸如下下：塔架構(gòu)件選選擇說明明：滿足大型格格構(gòu)式柱柱的構(gòu)造造要求：：斜綴條條與水平平綴條的的夾角宜宜在400°~700°內(nèi)，水水平綴條條不小于于L633×5，斜斜綴條不不小于LL75××6。節(jié)點板的厚厚度由構(gòu)構(gòu)造決定定，選用用10mmm厚鋼鋼板，焊焊腳尺寸寸取8mmm。除塔架柱腳腳處的水水平綴條條連在柱柱分肢的的外側(cè)，其其他所有有綴條。包包括斜綴綴條和水水平綴條條均連在在柱分肢肢的內(nèi)側(cè)側(cè)，塔身身外表平平整，便便于運輸輸；根據(jù)據(jù)業(yè)主要要求，塔塔架用螺螺栓連接接。塔架可以在在工廠分分段制作作，現(xiàn)場場進(jìn)行拼拼接。格構(gòu)式柱（塔塔架）采采用分離離式柱腳腳，柱腳腳底板由由計算確確定，且且應(yīng)不小小于200mm厚厚；錨栓栓直徑亦亦由計算算確定，且且應(yīng)不小小于200mm，孔孔徑為螺螺栓直徑徑的1..5倍，墊墊板孔徑徑比螺栓栓大2mmm。風(fēng)荷載的計計算：按按《高聳聳規(guī)范》執(zhí)執(zhí)行。W=ββZμSμZμrω0式中：ωω0=1..1×0..4=00.444kN//㎡(11.1為為工程重重要性一一級要求求，0..4為南南京的基基本風(fēng)壓壓)βZ為風(fēng)振振系數(shù)：：根據(jù)荷荷載規(guī)范范GB5500009-220011附錄EE，高聳聳結(jié)構(gòu)的的基本自自振周期期T1==(0..0077~0..0133)H，本本工程為為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，取TT1=00.0113×16.00=0..2088secc;另根根據(jù)《高高聳規(guī)范范》第33.2..7條，TT1<00.255secc時不考考慮風(fēng)振振影響，即即βZ=1..0μS為風(fēng)荷荷載體型型系數(shù)，取取2.66(偏于于安全取取規(guī)范的的高值))μZ為風(fēng)壓壓高度變變化系數(shù)數(shù)，按高高度166m的取取值為11.522μr為風(fēng)荷荷載重現(xiàn)現(xiàn)期調(diào)整整系數(shù)，為為1.22W=1..0×2.66×1.552×1.22×0.444=22.099kN//㎡柱分肢角鋼鋼L1440×14和和綴條角角鋼L1100×10的的截面特特性：角鋼截面示意角鋼截面示意角鋼L1440×14：：肢寬L=1140mmm，肢肢厚tff=144mm，A=37557平方方毫米Wxminn=6887444(mmm)3Ix=688881100((mm))4Ix0=11093356000(mmm)44Iy0=2284006000(mmm)3Wx0=11104466((mm))3Wy0=5504667(mmm)33Ix=422.8mmmIx0=554mmmIy0=227.55mmZ0=399.8mmmG=29..4922Kg//m角鋼L1000×10：：肢寬L=1100mmm，肢肢厚tff=144mmA=19226.11(mmm)2Wxminn=2550600(mmm)3Ix=177951100((mm))4Ix0=2284668000(mmm)4Iy0=77435500((mm))3Wx0=442600(mmm)3Wy0=1185440(mmm)33Ix=3005mmmIx0=3384mmmIy0=1196mmmZ0=288.4mmmG=15..12KKg/mm六、計算格格構(gòu)式柱柱的柱身身15000mmm高的材材料重量量及總重重：分肢角鋼：：L1440×14，29..4922×1.6×4=1888.88KggL100××10水水平角鋼鋼：155.122×1.6×4=966.8KgL100××10斜斜向角鋼鋼：155.122×1.88×4=1108..9KKg節(jié)點板：00.3××0.6×0.001×78000×4=566.2Kg合計：1888.88+96..8+1108..9+556.22=4500.7Kg考慮計入爬爬梯及附附屬設(shè)備備等，11600mmm高柱重重取1..1×4500.7==4955.777Kgg柱全高重：：4955.777×10(節(jié)節(jié))=449577.7KKg=49..58kN七、求塔架架內(nèi)力：：控制截截面在塔塔底風(fēng)荷載沿高高度的線線載=11.600×2.009=33.3444kNN/m塔底軸力設(shè)設(shè)計值：：3.344kN/m12.0mN=49..58×1.2=59..50kkN3.344kN/m12.0m彎矩設(shè)計值值：M=1/22×3.3344(風(fēng)風(fēng))×16.02×1.44+(44.122×16.0++2.225后)40.77=5999.22+933.7==6922.9kN·m剪力設(shè)計值值：V=3.3344××16.0×1.44+(44.122+2..2)××1.44×0.77=74..91++6.22=811.1kN查規(guī)范〈〈〈鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范〉〉〉知，格格構(gòu)式柱柱的軸心心受壓構(gòu)構(gòu)件的截截面分類類為b類類。八、驗算塔塔架柱的的整體穩(wěn)穩(wěn)定性、整整體強度度、柱分分肢的穩(wěn)穩(wěn)定性、柱柱分肢的的強度以以及綴條條的有關(guān)關(guān)計算：：塔架為格構(gòu)構(gòu)式柱（大大型），屬屬壓彎構(gòu)構(gòu)件，整整體穩(wěn)定定性的計計算公式式為：N/φXAA+βmxMMx/WW1x(11-φXN/NNEX)≤f((a)式中：βmmx取11.0（懸懸壁構(gòu)件件類）格構(gòu)構(gòu)式柱IIX=[6688881000×2+337577×2×（8000-339.88）2]×2==87112×106㎜4ix=sqqur((IX/A)=squur(887122×106/1550288)=7661.44㎜λX=2HH/ixx=2×160000/7661.44=422.0<<1500（可可以）查表φXX=0.8891NEX=ππ2EA//λ2XO式中：λXXO=sqrr(λ2X+400×A/AAX)=sqqr(4422+400×150028//38552)=43..8則NEX==3.1142×2066×103×150028//43..82=15..91××106NW1X=887122×106/8000=110.889×106㎜3(a)公式式左邊==59..5×103/(0.8991×150028))+((1.00×6922.9××106)/[1.00×10..89××106（1-00.8991×59..5×103/15..91××106）]=4..44++63..84==68..28N/mmm2＜f==2155N//mm2（可以以）2．格構(gòu)式式柱的整整體強度度計算：：公式：N//An+Mx//γxWnnx≤f(b))式中：N==59..5×103NAAn=00.9××150028==135525mmm2Mx=6692..9kkN·m=6692..9×106N·mmγx=1..0Wnxx=0..9×10..89××106=9..8×106mm3(bb)公式式左邊==59..5×103/1335255+6992.99×106/1..0×9.88×106=4.440+70..70==75..1NN/mmm2<<f=2215NN/mmm2(可以以)柱身分肢（單單肢）的的穩(wěn)定性性驗算：：按實腹腹式軸心心受壓構(gòu)構(gòu)件計算算軸軸力公式式：N11=NYY1/2aa+Mxx/2aa式中：：N=559.55×103NY11=8000-339.88=7660.22mmaa=2YY1=2×7600.2==15220.44mmMx=6922.9kNmmN1=59..5×103×7600.2//（2××15220.44）+6692..9×106/2×15220.44==148875++22778688=24427443NN=2442.77kNN分肢計計算長度度：l00=μ0l=00.5××16000=8800mmλy0=l0/iy00=8000/227.55=299.1，小小于格構(gòu)構(gòu)式柱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換長細(xì)細(xì)比的00.7倍倍，即00.7xx42==29..4（可可以）查表：φ==0.9938分肢穩(wěn)穩(wěn)定性計計算公式式：N11/ΦA(chǔ)≤f左式＝2442.77×103/（00.9338×37557）==68..9NN/mmm2<f==2155N/mmm2(可以以)4、柱分肢肢強度驗驗算公式式：σ=N1//An<fN1/Ann=2442.77×103/0..9×37557=771.88N//mm22<f(可可以)5、綴條的的計算：：長長細(xì)比：：λ0x=sqrr(λx2+400A/AA1x)式式中：由由第前面面計算知知λx=422A11x=22×19226.11=38852mm22A==37557mmm2λ0x=ssqr((422+400×37557/338522)=422.5查查表，Φ=0.8889剪剪力V==(Af//85))×sqrr(fyy/2335)式式中AA=37757mm22，f==2155N//mm22，fyy=3445NN/mmm2則則VV=(37557×2155/855)×sqrr(3445/2235))=1115144N=111.551kNN選用Q2335鋼CC級普通通螺栓dd=166mm連連接綴條條和柱分分肢，查查《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計手冊》6684頁頁：螺栓栓受拉的的承載力力設(shè)計值值為266.6kkN，受受剪的承承載力設(shè)設(shè)計值為為26..1kNN。剪力由綴條條平面承承擔(dān)時，綴綴條內(nèi)力力按桁架架腹桿來來分析斜綴綴條的軸軸力：N1==V1//ncossα式式中：VV1=V//2=111.551/22=5..76kkN故N1=5..76××103/2×coss50°=40773N==4.0073kkN<226.66kNN（可以以）綴條的穩(wěn)定定驗算：：強度設(shè)設(shè)計值折折減系數(shù)數(shù)ψ=0..6+00.00015λλ公式：σ==N1/（φA）≤f’式中：A==19226.11mm2計算長度：：l0=1..0×18000=118000mmλx0=ll0/ix00=18800//19..6=991.88故φ=0..6088，ψψ=0..6+00.00015××91..8=00.7338σ=4.0073××103/0..6088×19226.11=3..48N/mmm2<f’=2115×0.7738==1588.7NN/mmm2(可以以)(b)綴條條的強度度驗算：：σ=N1/An=4..0733×103/0..9×19226.11=2..35N/mmm2<f’(可以以)九、格構(gòu)式式柱腳設(shè)設(shè)計：分離式鉸接基礎(chǔ)分離式鉸接基礎(chǔ)由于塔架的的柱分肢肢的距離離較大，采采用分離離式柱腳腳。柱腳腳由底板板、錨栓栓組成。每個分肢角角鋼的壓壓力:N1==6922.9//(1..52××2)+559.55/4==2277.9++14..88==2422.8kN每個分肢角角鋼的拉拉力:N1’=6992.99/(11.522×2)-559.55/4==2277.9--14..88==2133.0kN每個分肢角角鋼的剪剪力:V=81..1/44=200.3kN底板的平均均壓應(yīng)力力：σ＝N11/(bb×li)=2242..8×103/(3300××3000)=22.700N/mmm2，小于于C200砼的軸軸心抗壓壓強度設(shè)設(shè)計值ffc＝99.6N/mmm2，故柱柱腳處的的砼局部部受壓滿滿足要求求。底板的厚度度t計算：：底板受砼的的反力，為為懸臂板板。計算算公式：：t＝ssqr((5M//f)式中：M＝＝0.55σa2＝0..5×2.770×11002＝1663355N·mmt=sqrr(5××163335//2155)＝119.55mm，取取20mmm厚底底板。3.地腳腳螺栓的的設(shè)計：：Q235鋼鋼螺栓所所需的有有效總面面積為：：Ae≥N/ffta＝