大跨度屋面鋼罩棚桁架施工計算書及相關(guān)圖紙

10.1桁架施工模擬驗算報告書 110.1.1工程概況及計算條件 110.1.1.1計算依據(jù) 110.1.1.2工程概況 210.1.2施工安裝模擬 210.1.2.1建立計算模型 210.1.2.2施工過程計算結(jié)果 310.1.3格構(gòu)支撐與剛拉桿穩(wěn)定性驗算 1810.1.4連接件驗算 1810.1.5格構(gòu)柱對下部混凝土結(jié)構(gòu)驗算 28圖10.1.6-3M1=254.8*2/2.2×0.352/1.5=18.91kN?m/mAS1=M10.9h10.1.8支撐架驗算 3310.1.9第一品桁架支撐斜桿驗算 3810.1.10履帶吊行走路線地基承載力驗算 4110.1.11吊耳驗算 4110.1.12外圈支撐架反頂驗算 4210.1.13剛拉桿驗算 4310.1.14結(jié)論建議 4510.2相關(guān)圖紙及附件 4510.1桁架施工模擬驗算報告書10.1.1工程概況及計算條件10.1.1.1計算依據(jù)①項目提供的施工方案及輔助圖紙②規(guī)范與規(guī)程《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB50068-2018）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》（GB50017-2017）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50775-2012）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗收規(guī)范》（GB50205-2020）③軟件：MidasGen（Ver.895）10.1.1.2工程概況龍興足球場屋面鋼桁架，如圖10.1.1.2-1所示。屋面桁架鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q355B，鋼桁架分區(qū)示意圖如圖10.1.1.2-2所示。圖10.1.1.2-1鋼桁架示意圖圖10.1.1.2-2鋼桁架分區(qū)示意圖10.1.2施工安裝模擬10.1.2.1建立計算模型西區(qū)內(nèi)外側(cè)格構(gòu)柱標準節(jié)主肢截面采取4根圓鋼管P159×8，橫綴條采用圓鋼管P60×5，斜綴條采用圓鋼管P89×5，鋼材材質(zhì)Q355B；標準節(jié)截面尺寸（主肢截面形心軸之間的距離）為1500mm×1500mm，格構(gòu)柱標準節(jié)的長度有3.3m和1.8m兩種。東區(qū)內(nèi)側(cè)格構(gòu)柱標準節(jié)主肢截面采取4根方鋼管B150×8，橫綴條斜綴條采用圓鋼管B80×6，鋼材材質(zhì)Q355B；外側(cè)格構(gòu)柱標準節(jié)主肢截面采取4根方鋼管B130×5，橫綴條采用方鋼管B60×4，斜綴條采用方鋼管B60×4，鋼材材質(zhì)Q355B。外側(cè)格構(gòu)柱柱頂通過轉(zhuǎn)換支座和調(diào)節(jié)支座與曲型柱連接，主要材料截面HW294×200×8×12，鋼材材質(zhì)Q355B；同時曲型柱內(nèi)側(cè)設(shè)置一道水平剛拉桿，西區(qū)材料截面P273×7.5，東區(qū)材料截面B250×5，鋼材材質(zhì)Q355B，拉結(jié)點一端在曲型柱上部三分之二分段點處，另一端拉結(jié)在混凝土柱上。內(nèi)側(cè)格構(gòu)柱柱頂通過將格構(gòu)柱連接為一個整體結(jié)構(gòu)，西區(qū)格構(gòu)式桁架梁橫截面為1500×1500，跨度在10m左右，主要材料截面HW250×250×9×14和HW150×150×7×10，鋼材材質(zhì)Q355B；格構(gòu)式桁架梁與主體桁通過轉(zhuǎn)化支座進行連接，支座主要材質(zhì)面HW250×250×9×14和C40a。同時西區(qū)格構(gòu)柱側(cè)向鋼支撐需設(shè)置一道鋼拉桿，材料截面P299×9，鋼材材質(zhì)Q355B，拉結(jié)點一端在格構(gòu)柱二分之一高度處，另一端在三層樓面看臺梁上。東側(cè)格構(gòu)式桁架梁橫截面為2000×2800，跨度在10m左右，主要材料截面B160×5和B80×4，鋼材材質(zhì)Q355B；格構(gòu)式桁架梁與主體桁通過轉(zhuǎn)換梁進行連接，轉(zhuǎn)換梁主要材質(zhì)面H300×300×10×15。東區(qū)支撐架與看臺間拉設(shè)纜風(fēng)繩。圖10.1.2.1-1桁架施工模擬示意圖安裝過程中考慮以下荷載工況：（1） 恒載：結(jié)構(gòu)自重，放大系數(shù)取1.1；（2） 活荷載L，考慮支撐架頂部操作平臺的上人荷載，取2.0kN/㎡；（3） 風(fēng)荷載W，根據(jù)設(shè)計說明基本風(fēng)壓ω0=0.4kN/㎡，風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.1，風(fēng)振系數(shù)取βz=1.3，體形系數(shù)μs=0.8，風(fēng)荷載折算為線荷載施加在支撐架上，p=0.4×1.1×1.3×0.8×0.15=0.068kN/m。10.1.2.2施工過程計算結(jié)果施工過程主要分為兩大階段共15步，計算結(jié)果見表10.1.2.2-1。①變形桁架最大位移為：D1=78.44mm，無支撐跨度L1=65mD1/L1≈1/828≤1/400，滿足要求?、趹?yīng)力最大應(yīng)力為：152.73MPa＜305MPa，滿足要求！表10.1.2.2-1模擬計算結(jié)果匯總步驟內(nèi)容圖示1安裝結(jié)構(gòu)柱、中部格構(gòu)柱支撐體系及A區(qū)1-4榀桁架格構(gòu)柱變形：最大位移為4.93mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為11.94MPa2安裝1、2榀罩棚鋼柱變形：最大位移為7.64mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為82.08MPa3安裝1、2榀罩棚環(huán)形橫梁變形：最大位移為8.81mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為83.06MPa4安裝1、2榀平衡區(qū)桁架及3、4榀罩棚鋼柱變形：最大位移為9.05mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為89.35MPa5安裝1、2榀平衡區(qū)次桁架及3、4榀環(huán)形橫梁變形：最大位移為12.65mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為90.28MPa6安裝1、2榀主桁架及3、4榀平衡區(qū)桁架變形：最大位移為22.62mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為94.95MPa7安裝1、2榀次桁架及3、4榀平衡區(qū)次桁架變形：最大位移為23.49mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為96.62MPa8安裝3、4榀主桁架變形：最大位移為23.82mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為94.46MPa9安裝3、4榀次桁架變形：最大位移為24.48m應(yīng)力：最大應(yīng)力為94.2MPa10安裝1-4榀內(nèi)環(huán)桁架和A、C區(qū)外圈格構(gòu)柱支撐變形：最大位移為40.59mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為93.46MPa11依次安裝A、C區(qū)桁架及B、D分區(qū)1格構(gòu)柱支撐變形：最大位移為55.72mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為111.18MPa12安裝B、D分區(qū)1桁架及B、D分區(qū)2格構(gòu)柱支撐變形：最大位移為74.09mm應(yīng)力：支撐架最大應(yīng)力為111.53MPa13安裝B、D分區(qū)2桁架變形：最大位移為73.61mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為111.52MPa14安裝合攏縫變形：最大位移為73.48mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為111.36MPa15卸載格構(gòu)柱支撐變形：最大位移為78.44mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為85.5MPa東區(qū)施工模擬施工過程主要分為兩大階段共17步，計算結(jié)果見下表①變形桁架最大位移為：D1=70.51mm，無支撐跨度L1=65mD1/L1≈1/828≤1/400，滿足要求?、趹?yīng)力最大應(yīng)力為：184.14MPa＜305MPa，滿足要求！模擬計算結(jié)果匯總步驟內(nèi)容圖示1安裝結(jié)構(gòu)柱、中部格構(gòu)柱支撐體系及A區(qū)1-2榀罩棚桁架柱變形：最大位移為3.72mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為30.01MPa2安裝1、2榀平衡區(qū)桁架變形：最大位移為6.31mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為37.30MPa3安裝1、2榀平衡區(qū)桁架水平聯(lián)系構(gòu)件變形：最大位移為6.33mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-38.59MPa4安裝1、2榀主桁架架以及3、榀罩棚鋼柱變形：最大位移為11.05mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為57.24MPa5安裝3、4榀主桁架外懸挑環(huán)桁架變形：最大位移為38.70mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-118.78MPa620~36軸結(jié)構(gòu)安裝完成變形：最大位移為49.91mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-135.77MPa73-15和20-32榀外部支撐架卸載變形：最大位移為49.95mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-151.14MPa8合攏區(qū)支撐架卸載變形：最大位移為51.13mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-184.14MPa9合攏區(qū)支撐架卸載完成變形：最大位移為49.03m應(yīng)力：最大應(yīng)力為-163.23MPa10內(nèi)圈支撐架卸載變形：最大位移為49.81mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-181.37MPa11內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為53.94mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-164.62MPa12內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為54.74mm應(yīng)力：支撐架最大應(yīng)力為-173.02MPa13內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為63.40mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-178.73MPa14內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為63.06mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-177.10MPa15內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為66.19mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-139.40MPa16內(nèi)圈8個支撐架卸載變形：最大位移為67.28mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-139.67MPa17內(nèi)圈最后12個支撐架卸載，卸載完成變形：最大位移為70.51mm應(yīng)力：最大應(yīng)力為-52.10MPa10.1.3格構(gòu)支撐與剛拉桿穩(wěn)定性驗算整個拼裝過程中，支撐結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力比圖，如圖10.1.3-1和圖10.1.3-2所示?？芍畲髴?yīng)力比為0.77＜1，所以支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性滿足要求。圖10.1.3-1格構(gòu)柱應(yīng)力比圖圖10.1.3-2剛拉桿應(yīng)力比圖圖10.1.3-3東區(qū)格構(gòu)柱應(yīng)力比圖圖10.1.3-3東區(qū)剛拉桿應(yīng)力比圖10.1.4連接件驗算1格構(gòu)柱連接件驗算安裝過程中，格構(gòu)柱反力最大值如圖10.1.4-1所示，格構(gòu)柱柱腳埋件示意圖如圖10.1.4-2所示。圖10.1.4-1格構(gòu)柱反力圖圖10.1.4-2格構(gòu)柱柱腳埋件示意圖1）幾何參數(shù)鋼板長L（mm）：450鋼板高H（mm）：450錨板厚度t（mm）：18錨板直徑d（mm）：16錨板列邊距Ca（mm）：85錨板排邊距Cb（mm）：85錨板列距s（mm）：140錨板排距k（mm）：140錨板列數(shù)（mm）：3錨板排數(shù)（mm）：3基礎(chǔ)混凝土等級：C30ft_b=14.3N/mm^2fc_b=14.3N/mm^2鋼筋級別：HPB300fy=270N/mm^2錨板等級：Q235f=205N/mm^22）受力類型壓彎剪軸力值：-200.5kN剪力值：-7.3kN3）承載力驗算靜力荷載，查表14.5.1，k1=1查表14.2.1，錨筋錨固長度lab=31×d=31×16=496（mm）錨筋長度la=300mm<lab=496mm，不需要折減。連接類型2，錨板彎曲變形折算寬度b=1.0×s=1.0×140=140（mm）b/t=140/18=7.78當b/t=7.78<8，錨板彎曲變形系數(shù)為αb=0.6+0.25×（t/d）=0.6+0.25×18/16=0.88錨筋層影響系數(shù)：0.9錨筋的受剪承載力系數(shù)αv=（4-0.05×d）/sqrt（fc/fy）=（4-0.05×16）/sqrt（14.3/270）=0.63≤0.7外排錨筋中心線之間的距離：z=280mm由于錨筋實際錨固長度la<15d，預(yù)埋件受剪承載力設(shè)計值折減系數(shù)按照（14.3.5）計算ζ1=1-0.027×（15-la/d）=1-0.027（15-300/16）=1.1計算受剪承載力設(shè)計值，由式（14.5.6）得Vu=k1×αr×αv×fy×As×ζ1=1×0.9×0.63×270×1809.56=1.1kN（V-0.3N）/Vu0=（-7.3-0.3×-200.5）/303.12=0.17≤0.7（M-0.4×N×z）/0.4×αa×αb×αr×fy×As×z≤1（0×10^6-0.4×-200.5×10^3×280）/（0.4×1×0.88×0.9×270×1809.56×280）=0.0005≤1滿足要求!2鋼拉桿連接件計算剛拉桿節(jié)點最大反力示意圖如圖9.1.2.4-3所示，埋件示意圖如圖10.1.2.4-4所示。圖10.1.4-3剛拉桿最大反力示意圖圖10.1.4-4剛拉桿埋件示意圖1）計算信息鋼板長L（mm）：300鋼板高H（mm）：300錨板厚度t（mm）：18錨板直徑d（mm）：16錨板列邊距Ca（mm）：50錨板排邊距Cb（mm）：50錨板列距s（mm）：100錨板排距k（mm）：100錨板列數(shù)（mm）：3錨板排數(shù)（mm）：3基礎(chǔ)混凝土等級：C30ft_b=14.3N/mm^2fc_b=14.3N/mm^2鋼筋級別：HPB300fy=270N/mm^2錨板等級：Q235f=205N/mm^22）受力類型壓彎剪軸力值：285.1kN剪力值：49.87kN彎矩值：0kN-m3）承載力驗算靜力荷載，查表14.5.1，k1=1查表14.2.1，錨筋錨固長度lab=31×d=31×16=496（mm）錨筋長度la=300mm<lab=496mm，不需要折減。連接類型2，錨板彎曲變形折算寬度b=1.0×s=1.0×100=100（mm）b/t=100/18=5.56當b/t=5.56<8，錨板彎曲變形系數(shù)為αb=0.6+0.25×（t/d）=0.6+0.25×18/16=0.88錨筋層影響系數(shù)：0.9錨筋的受剪承載力系數(shù)αv=（4-0.05×d）/sqrt（fc/fy）=（4-0.05×16）/sqrt（14.3/270）=0.63≤0.7外排錨筋中心線之間的距離：z=200mm由于錨筋實際錨固長度la<15d，預(yù)埋件受剪承載力設(shè)計值折減系數(shù)按照（14.3.5）計算ζ1=1-0.027×（15-la/d）=1-0.027（15-300/16）=1.1計算受剪承載力設(shè)計值，由式（14.5.6）得Vu=k1×αr×αv×fy×As×ζ1=1×0.9×0.63×270×1809.56=1.1kN（V-0.3N）/Vu0=（49.87-0.3×285.1）/303.12=-0.12≤0.7由于M<0.4×N×z，0×10^6<22808，取M-0.4×N×z=0≤1滿足要求!3、東區(qū)支撐架植筋埋件設(shè)計支撐架立桿截面P150×8，立桿底部焊接-300×300×16的鋼板，鋼板底部焊接HRB400級鋼筋，直徑14mm，植筋長度140mm；膠黏劑采用無機類膠。 植筋布置平面圖如下：圖10.1.4-5植筋布置平面3.1錨固長度計算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程7.3.1植筋的最小錨固深度lmin=ma×（0.3ls，10d，100mm）=140mm根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程6.3.2l其中αdff錨固長度為140mm3.2抗沖切驗算基本組合下最大內(nèi)圈反力圖10.1.4-6內(nèi)圈支撐立桿最大反力（KN）基本組合下最大外圈反力圖10.1.4-7外圈支撐最大反力（KN）抗沖切驗算單立桿最大反力為317.725KN選取最大反力317.725KN對立桿底板進行驗算，立桿固定在梁上梁高為800mm。立桿底板為：-300×300×16鋼板集中為反力；Fl根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》6.5.1-1，有效預(yù)應(yīng)壓力為零。Fl板厚，取。，取作用面積形狀的影響系數(shù)臨界截面周長與板截面有效高度之比的影響系數(shù)：影響系數(shù)，局部荷載設(shè)計值驗算其受沖切承載力為：，滿足要求。4、東區(qū)支撐架預(yù)埋件設(shè)計圖10.1.4-8北區(qū)預(yù)埋件4.1埋件計算一.預(yù)埋件基本資料 采用錨筋：焊接直錨筋庫_HPB300-Ф8 排列為（非環(huán)形布置）：3行；行間距100mm；3列；列間距100mm； 錨板選用：SB14_Q345 錨板尺寸：L×B=400mm×400mm，T=14 基材混凝土：C30 基材厚度：300mm 錨筋布置平面圖如下：二.預(yù)埋件驗算： 軸力：N=（-206）kN 錨板上錨筋總個數(shù)為9個 錨筋總面積：A=9×π×（0.5×8）2/100=4.524cm2 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2010版》，錨筋的抗拉強度設(shè)計值fy不應(yīng)大于300N/mm2 預(yù)埋件抗拉強度：fy=270N/mm2 ×方向錨筋排數(shù)的影響系數(shù)：αr×=0.9 Y方向錨筋排數(shù)的影響系數(shù)：αry=0.9 錨筋的受剪承載力系數(shù)αv=（4.0-0.08×d）×（fc/fy）0.5=（4.0-0.08×8）×（14.3/270）0.5=0.7 錨板的彎曲變形折減系數(shù)αb=0.6+0.25×14/8=1 沿×向最外層錨筋中心間距Z×=200mm 沿Y向最外層錨筋中心間距Zy=200mm 按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2010版》公式9.7.2-3計算： A1min=（V×-0.3×N）/（αr××αv×fy）+（Vy-0.3×N）/（αry×αv×fy）+ （M×-0.4×N×Zy）/（1.3×αry×αb×fy×Zy）+（My-0.4×N×Z×）/（1.3×αr××αb×fy×Z×） 當V<0.3×N時，取V=0.3×N；M<0.4×N×Z時，取M=0.4×N×Z A1min=0cm2 按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2010版》公式9.7.2-4計算： A2min=（My-0.4×N×Z×）/（0.4×αr××αb×fy×Z×）×10+（M×-0.4×N×Zy）/（0.4×αry×αb×fy×Zy）×10 當M<0.4×N×Z時，取M=0.4×N×Z。 A2min=0cm2 故所需錨筋截面面積為：Ama×=ma×（A1min，A2min）=0cm2 則截面實際產(chǎn)生承載力為：F=0×102×270=0N=0kN 由于在這里需要考慮地震組合工況：γRE=1 實際允許承載力值為：Fu=A×fy=4.524×102×270=122.145×103N=122.145kN 則有：F<Fu，滿足！三.預(yù)埋件構(gòu)造驗算： 錨固長度限值計算： 錨固長度按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》2010版公式8.3.1-1來?。?鋼筋的外形系數(shù)：α=0.16 鋼筋的抗拉強度設(shè)計值：fy=270 鋼筋的公稱直徑d=8mm 混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值：ft=1.43N/mm2 錨固長度限值：lab=α×fy/ft×d=0.16×270/1.43×8=241.7mm 由于：la<250，故取la=250mm 錨固長度為250，最小限值為250，滿足！ 錨板厚度限值計算： 按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2010版》9.7.1規(guī)定，錨板厚度宜大于錨筋直徑的0.6倍，故取 錨板厚度限值：T=0.6×d=0.6×8=4.8mm 錨筋間距b取為列間距，b=100mm 錨筋的間距：b=100mm，按規(guī)范且有受拉和受彎預(yù)埋件的錨板厚度尚宜大于b/8=12.5mm，故取 錨板厚度限值：T=100/8=12.5mm 錨板厚度為14，最小限值為12.5，滿足！ 行間距為100，最小限值為70，滿足！ 列邊距為100，最小限值為45，滿足！ 行邊距為100，最小限值為20，滿足！ 列邊距為100，最小限值為20，滿足！4.2抗沖切驗算單立桿最大反力為206KN選取最大反力206KN對立桿底板進行驗算，立桿固定在基礎(chǔ)上基礎(chǔ)厚300mm。立桿底板為：-400×400×16鋼板集中為反力；Fl根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》6.5.1-1，有效預(yù)應(yīng)壓力為零。Fl板厚，取。，取作用面積形狀的影響系數(shù)臨界截面周長與板截面有效高度之比的影響系數(shù)：影響系數(shù)，局部荷載設(shè)計值驗算其受沖切承載力為：，滿足要求。10.1.5格構(gòu)柱對下部混凝土結(jié)構(gòu)驗算中部格構(gòu)柱受力最大處下部混凝土梁按連續(xù)梁計算，截面尺寸均為400×800，取其中兩跨如圖10.1.5-1所示。圖10.1.5-1連續(xù)梁計算模型混凝土：C35、主筋：HRB400、箍筋：HPB300縱筋合力點邊距as（mm）：35.00、指定主筋強度：無跨中彎矩調(diào)整系數(shù)：1.00、支座彎矩調(diào)整系數(shù)：1.00恒載系數(shù)：1.30、活載系數(shù)：1.501）荷載數(shù)據(jù)荷載工況1（恒載）：2）內(nèi)力及配筋1彎矩圖2剪力圖3截面內(nèi)力及配筋0支座：正彎矩 0.00kN×m負彎矩0.00kN×m剪力44.18kN上鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2下鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2裂縫0.00mm1跨中：正彎矩 90.35kN×m負彎矩0.00kN×m剪力-338.14kN撓度3.58mm（↓），位置：跨中裂縫0.06mm上鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2下鋼筋：425， 實際面積：1272.35mm2，計算面積：1242.22mm2下鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2裂縫0.42mm2跨中：正彎矩 90.35kN×m，位置：6.31m負彎矩0.00kN×m，位置：0.00m剪力338.14kN，位置：0.00m撓度3.58mm（↓），位置：跨中裂縫0.06mm上鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2下鋼筋：425， 實際面積：565.49mm2/m，計算面積：494.81mm2/m2支座：上鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2下鋼筋：425， 實際面積：1962.5mm2，計算面積：640.00mm2經(jīng)計算，格構(gòu)柱下部混凝土梁滿足計算要求。10.1.6承臺計算模型示意圖承臺抗彎驗算結(jié)果如圖10.1.6-2所示。圖10.1.6-2承臺抗彎驗算結(jié)果圖經(jīng)計算，承臺抗彎所需配筋均為構(gòu)造配筋，滿足結(jié)構(gòu)要求。1）抗沖切承載力驗算單支壓力 P=200KN板厚度 h=300mm接地寬度 a=2200mm接地長度 b=2200mm計算周長 μ=（a+b+h）×2=9400mm因《混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊》表中混凝土強度為C20，須進行混凝土強度等級修正按C30混凝土計算ft=1.43MPa混凝土強度等級修正系數(shù)：K'=ft/1.1=1.3查《混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊》表2-10-2，未修正的Fc=1339kN修正后Fc'=K'Fc=1740.7kN＞P，滿足要求！綜上計算，單根支柱抗沖切滿足要求。2）配筋計算：由圖10.1.6-3可知，最大彎矩為：圖10.1.6-3M1=254.8*2/2.2×0.351）外格構(gòu)柱柱頂支撐節(jié)點節(jié)點形式見10.1.7-1，節(jié)點采用HM294×200型鋼組合拼接而成，材質(zhì)為Q355B。計算模型如圖10.1.7-2所示。圖10.1.7-1外格構(gòu)柱柱頂支撐節(jié)點圖10.1.7-2鋼柱格構(gòu)柱上部節(jié)點節(jié)點驗算結(jié)果見圖10.1.7-3：圖10.1.7-3節(jié)點驗算結(jié)果節(jié)點處最大應(yīng)力比為0.23，滿足規(guī)范要求?。?）內(nèi)環(huán)水平桁架頂部節(jié)點桁架節(jié)點計算模型見圖2.7-4，上部節(jié)點立桿采用HM294×200，水平連接件采用C40a槽鋼，材質(zhì)均為Q355B。桁架下弦桿與水平連接件之間采用彈性連接模擬。圖10.1.7-4內(nèi)環(huán)格構(gòu)柱上部節(jié)點節(jié)點驗算結(jié)果：由下圖可知，節(jié)點最大應(yīng)力比為0.21，詳細計算結(jié)果見圖10.1.7-5。圖10.1.7-5內(nèi)環(huán)格構(gòu)柱上部節(jié)點計算結(jié)果10.1.8支撐架驗算1內(nèi)圈支撐架選型計算1）支撐架模型根據(jù)上述施工流程，提取支撐架反力如圖10.1.8-1所示。10.1.8-1最大支撐架反力（t）根據(jù)上述計算，支撐點上部最大反力為59.5t。內(nèi)圈支撐架采用格構(gòu)式支撐架，平面尺寸為1.5m×1.5m，節(jié)間高度1.5m，支撐架高度范圍35m至50m，立桿及腹桿采用圓鋼管，立桿規(guī)格為P159×8，斜桿規(guī)格為P89×5，水平桿桿規(guī)格為P60×5，支撐點頂部轉(zhuǎn)換鋼梁規(guī)格為H300×300×8×14，材質(zhì)均為Q355。2）支撐架荷載1）支撐架設(shè)計時，考慮的荷載有：①支撐架自重D1，自重乘數(shù)取1.1，由軟件自動計算；②支承荷載標準值D2，根據(jù)施工過程分析計算結(jié)果，取595kN；當采用千斤頂卸載時，D2需額外考慮1.05的千斤頂卸載增大系數(shù)；③考慮豎向支承荷載偏心產(chǎn)生的附加彎矩作用，取e=Min（100mm，D/20），其中D為支撐架邊長；④活荷載L，考慮支撐架頂部操作平臺的上人荷載，取2.0kN/㎡；⑤風(fēng)荷載W，根據(jù)設(shè)計說明基本風(fēng)壓ω0=0.4KN/㎡，風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.1，風(fēng)振系數(shù)取βz=1.3，體形系數(shù)μs=0.8，風(fēng)荷載折算為線荷載施加在支撐架立桿上。⑥支撐架為臨時結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取0.9；2）荷載組合支撐架驗算時，考慮如下荷載組合：序號類型恒荷載活荷載1標準組合1.01.02基本組合1.31.53）支撐架模型簡介采用有限元軟件midasgen進行計算，模型如下圖所示。其中立桿和頂部鋼梁采用梁單元模擬，腹桿采用桁架單元模擬，立柱底端采用鉸接邊界條件。圖10.1.8-2格構(gòu)式支撐架計算模型圖4）位移計算結(jié)果支撐架在標準組合作用下×Y方向綜合變形和豎向變形結(jié)果如圖10.1.2.8-3和10.1.8-4所示。圖10.1.8-3豎向變形云圖（-24.03mm）圖10.1.8-4水平變形云圖（40.98mm）由水平方向變形云圖可見，支撐架最大水平變形為40.98mm<125mm，滿足規(guī)范要求；最大豎向位移為24.03mm<25mm（跨度10m計算），能滿足安裝精度要求，需要對水平支撐架高度進行輕微起拱。5）應(yīng)力比計算結(jié)果由應(yīng)力比云圖10.1.8-5可見，支撐架桿件最大應(yīng)力比為0.88，其中立桿最大應(yīng)力比0.65<0.9，腹桿最大應(yīng)力比為0.88<0.95，頂部轉(zhuǎn)換鋼梁最大應(yīng)力比為0.87<0.9，均滿足承載能力要求。圖10.1.8-5支撐架應(yīng)力比云圖6）結(jié)論根據(jù)上述計算內(nèi)環(huán)支撐架根據(jù)上述計算，支撐架滿足規(guī)范要求。2外圈支撐架選型計算1）支撐架模型根據(jù)施工模擬計算，提取支撐架反力如圖10.1.8-6所示：圖10.1.8-6外圈支撐架最大反力外圈支撐架最大反力421.6KN。內(nèi)圈支撐架采用格構(gòu)式支撐架，平面尺寸為1.5m×1.5m，節(jié)間高度1.5m，支撐架高度范圍25m至30m，立桿及腹桿采用圓鋼管，立桿規(guī)格為P159×8，斜桿規(guī)格為P89×5，水平桿桿規(guī)格為P60×5，支撐點頂部轉(zhuǎn)換鋼梁規(guī)格為H300×300×8×14，材質(zhì)均為Q355。2）支撐架荷載一、支撐架設(shè)計時，考慮的荷載有：①支撐架自重D1，自重乘數(shù)取1.1，由軟件自動計算；②支承荷載標準值D2，根據(jù)施工過程分析計算結(jié)果，取486.5kN；當采用千斤頂卸載時，D2需額外考慮1.05的千斤頂卸載增大系數(shù)；③考慮豎向支承荷載偏心產(chǎn)生的附加彎矩作用，取e=Min（100mm，D/20），其中D為支撐架邊長；④活荷載L，考慮支撐架頂部操作平臺的上人荷載，取2.0kN/㎡；⑤風(fēng)荷載W，根據(jù)設(shè)計說明基本風(fēng)壓ω0=0.4KN/㎡，風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.1，風(fēng)振系數(shù)取βz=1.3，體形系數(shù)μs=0.8，風(fēng)荷載折算為線荷載施加在支撐架立桿上。⑥支撐架為臨時結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取0.9；二、荷載組合支撐架驗算時，考慮如下荷載組合：序號類型恒荷載活荷載風(fēng)荷載1標準組合1.01.0——3基本組合1.31.5——41.3——1.551.3————61.31.5——71.31.05——81.3——1.591.3——0.93）支撐架模型簡介采用有限元軟件midasgen進行計算，模型如圖10.1.8-7所示。其中立桿和頂部鋼梁采用梁單元模擬，腹桿采用桁架單元模擬，立柱底端采用鉸接邊界條件。圖10.1.8-7格構(gòu)式支撐架計算模型圖4）位移計算結(jié)果支撐架在標準組合作用下×Y方向綜合變形和豎向變形結(jié)果詳如圖10.1.8-8和圖10.1.8-9所示：圖10.1.8-8豎向變形云圖（mm）圖10.1.8-9水平變形云圖（mm）由水平方向變形云圖可見，支撐架最大水平變形為12.12mm>10mm，施工時應(yīng)采用卡板對支撐點進行預(yù)偏處理；最大豎向位移為4.11mm<20mm，能滿足安裝精度要求，不需要對支撐架高度進行變形補償。5）應(yīng)力比計算結(jié)果由應(yīng)力比云圖10.1.8-10可見，支撐架桿件最大應(yīng)力比為0.63<0.9，，均滿足承載能力要求。圖10.1.8-10支撐架應(yīng)力比云圖6）結(jié)論根據(jù)上述計算內(nèi)環(huán)支撐架根據(jù)上述計算，支撐架滿足規(guī)范要求。10.1.9第一品桁架支撐斜桿驗算1平衡區(qū)桁架支撐桿工況為了保證第一榀平衡區(qū)桁架吊裝完成，并且吊車松勾后不傾覆，保證單榀桁架平面外的穩(wěn)定性，采用P273×7.5圓管作為其吊裝完成后的側(cè)向支撐，支撐點位于相鄰兩根結(jié)構(gòu)柱的側(cè)邊，通過預(yù)埋件鉸接連接。第一品平衡區(qū)桁架安裝模型如圖10.1.9所示。安裝過程中考慮荷載工況恒載為自重，放大系數(shù)取1.1?；钶d考慮為平衡區(qū)桁架自重的百分之3作為傾覆活載施加在平衡區(qū)桁架頂部，荷載大小為8.8kN。臨時支撐底部均為鉸接，結(jié)構(gòu)柱底部采用剛接。圖10.1.9-1第一榀桁架模擬模型荷載組合：標準組合：恒載1.0，活載1.0基本組合：恒載1.3，活載1.52計算結(jié)果桁架位移：最大位移為5.59mm桁架應(yīng)力：最大應(yīng)力位于支撐桿處為40.57MPa最大應(yīng)力比為0.22經(jīng)計算，273×7.5圓管作為第一榀平衡區(qū)側(cè)向支撐計算結(jié)果滿足要求。3預(yù)埋件計算側(cè)向支撐底部反力圖如圖10.1.9-2所示。圖10.1.9-2支撐反力圖一、計算信息1.幾何參數(shù)鋼板長L（mm）：300鋼板高H（mm）：300錨板厚度t（mm）：14錨板直徑d（mm）：12錨板列邊距Ca（mm）：50錨板排邊距Cb（mm）：50錨板列距s（mm）：100錨板排距k（mm）：100錨板列數(shù)（mm）：3錨板排數(shù)（mm）：3連接類型：12.材料信息基礎(chǔ)混凝土等級：C30ft_b=14.3N/mm^2fc_b=14.3N/mm^2鋼筋級別：HPB300fy=270N/mm^2錨板等級：Q345f=310N/mm^2二、受力類型壓彎剪軸力值：-22.9kN（受壓）剪力值：30kN三、承載力驗算靜力荷載，查表14.5.1，k1=1查表14.2.1，錨筋錨固長度lab=31×d=31×12=372（mm）錨筋長度la=250mm<lab=372mm，不需要折減。連接類型1，錨板彎曲變形折算寬度b=1.0×s=1.0×100=100（mm）b/t=100/14=7.14當b/t=7.14<8，錨板彎曲變形系數(shù)為αb=0.6+0.25×（t/d）=0.6+0.25×14/12=0.89錨筋層影響系數(shù)：0.9錨筋的受剪承載力系數(shù)αv=（4-0.05×d）/sqrt（fc/fy）=（4-0.05×12）/sqrt（14.3/270）=0.7≤0.7外排錨筋中心線之間的距離：z=200mm由于錨筋實際錨固長度la<15d，預(yù)埋件受剪承載力設(shè)計值折減系數(shù)按照（14.3.5）計算ζ1=1-0.027×（15-la/d）=1-0.027（15-250/12）=1.16計算受剪承載力設(shè)計值，由式（14.5.6）得Vu=k1×αr×αv×fy×As×ζ1=1×0.9×0.7×270×1017.88=1.16kN（V-0.3N）/Vu0=（30-0.3×-22.9）/200.3=0.18≤0.7（M-0.4×N×z）/0.4×αa×αb×αr×fy×As×z≤1（0×10^6-0.4×-22.9×10^3×200）/（0.4×1×0.89×0.9×270×1017.88×200）=0.0001≤1滿足要求!10.1.10履帶吊行走路線地基承載力驗算履帶吊下面履帶與地面接觸面積=1.2×9×2=21.6㎡超起配重150t后配重150t中央配重40t，構(gòu)件總量約60t履帶吊自重140t共計540t地基承載力等于540/21.6=25t/㎡10.1.11吊耳驗算鋼結(jié)構(gòu)吊裝耳板的設(shè)置與尺寸選擇本工程鋼結(jié)構(gòu)體量大，在深化設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮吊耳的設(shè)置，以防止構(gòu)件在吊裝過程中發(fā)生變形或斷裂，為保證施工安全和經(jīng)濟合理，根據(jù)不同構(gòu)件形式及吊裝要求設(shè)計不同的吊耳類型，采用Ansys有限元軟件對吊裝耳板的強度及變形進行仿真分析，做到吊耳設(shè)計合理、安全、可靠。根據(jù)吊耳所受承載力情況，選用對應(yīng)的吊裝吊耳，其規(guī)格尺寸選用見下表序號示意圖承載力/tANSYS強度驗算結(jié)果/MPa312平行于焊縫加載，最大應(yīng)力為178MPa垂直于焊縫加載，最大應(yīng)力為141MPa420平行于焊縫加載，最大應(yīng)力為150MPa垂直于焊縫加載，最大應(yīng)力為177MPa平行于焊縫加載，最大應(yīng)力為183MPa垂直于焊縫加載，最大應(yīng)力為157MPa吊耳構(gòu)件采用開坡口全熔透等強焊接。10.1.12外圈支撐架反頂驗算10.1.13剛拉桿驗算（1）基本信息 （單位：N，mm）材料：材料名稱：6：Q345材料強度：f=311，fy=345fv=179，fu=470，Es=2.0600e+005截面截面形狀：管型截面截面特性值：D=299.000，tw=9.000Area=8200