龙门架受力结构检算

南水北调中线京石段应急供水工程（北京段）西四环暗涵工程

第三标段5#竖井龙门架检算书

一、概述

南水北调中线京石段应急供水工程（北京段）西四环暗涵工程施工第三标段竖井施工物料提升采用龙门架系统。该龙门架采用型钢组装而成的整体框架结构。（具体的结构形式及安装见图一），由于本结构为施工设计，为准确掌握该架体的性能，在其安装和使用之前对该龙门架施工设计进行受力检算。

二、检算内容

主要检算内容包括“龙门架横梁结构、电动葫芦行走大梁、龙门架立柱”三个方面的内容。

对于该龙门架各检算部位受力状态取所有的电动葫芦满载，并且同时布置在结构受力最不利部位。

三、检算步骤

（一）、龙门架横梁受力检算

检算项目：受弯性能和受剪性能。

1、受力分析

取如图示的受力结构进行计算，所取的该结构图式为最不稳定结构。计算后作出横梁受力M图、Q图如图示。

M图Q图

80.4KN

80.4KN

80.4KN

Qmax=80.4KN

2、结构材料性能检算

施工设计采用A3钢，用一根I25a 工字钢。计算得到：

A=48.5cm 2, W=508cm 3。

查材料力学得到A3钢容许抗弯强度[fw]=215MPa ；容许抗剪强度[fv]=125MPa 。 ƒv=N/A=80.4×103/4850=16.57Mpa ＜[fv] （安全）

ƒw=M/W=105.525 KN ·m/508cm3=207.7 Mpa <[fw] (安全)

经检算，该横梁的受力满足施工的安全要求。

由于受力分析所取的为最不利的受力结构，所以该龙门架的其他横梁可以满足施工的安全要求。

2、行走大梁检算

A 、内力计算

取如图示的受力结构进行计算，所取的该结构图式为最不稳定结构。计算后作出M 图、Q 图如图示。

M图

Q图80.4KN

80.4KN

Qmax=80.4KN

B 、结构材料检算

施工设计采用A3钢，用通长I40a 的工字钢。

查材料力学得到A3钢容许抗弯强度[fw]=215MPa ；容许抗剪强度[fv]=125MPa 。A=86.1cm2, W=1090cm3。

ƒv=N/A=80.4×103/8610=9.34Mpa ＜[fv] （安全）

ƒw=M/W=226.125 KN ·m/1090cm3=165.96 Mpa <[fw] (安全)

经检算，该大梁的受力满足施工的安全要求。

由于受力分析所取的为最不利的受力结构，所以该龙门架的其他大梁可以满足施工的安全要求。

3、立柱检算

根据平面布置图，在中间的立柱受到的压力最大，以此作为受力分析的对象。

该立柱采用细长杆理论进行分析计算。

λ=lo/ί， ί = I/A ；对于该结构，lo=2.0，ί = 1/4 d12+ d12=74.2

得到：λ=2×8×

1000/74.2=215.63

符合欧拉公式的计算条件。

根据细长比和结构形式，查材料力学得到稳定系数154.0=ϕ。设计施工采用φ219的A3螺旋钢管，材料的容许抗压强度fa=215MPa 。

利用欧拉公式计算，

KN N MAX 397.250154.06.7562215=⨯⨯=

Nmax=160.8＜250.397KN （安全）

经检算，该立柱的受力满足施工的安全要求。

四、结论

由于龙门架的各项受力分析所取的值均为最不利的受力，经检算该龙门架的各项受力满足要求。所以，该龙门架满足承载力要求，可以使用。