推荐-烟囱钢内筒施工方案附件二烟囱钢内筒吊篮计算及

附件二：烟囱钢内筒吊篮计算及分析

1．设计说明

吊篮是240M烟囱钢内筒、钢平台及钢爬梯安装时所用的施工平台，呈圆形网状，采用多种角钢拼装焊接而成。在安装钢内筒、钢平台或钢爬梯时，通过钢筒顶部的支承梁及滑轮系统，将吊篮在烟囱内垂直升降，随着烟囱外筒壁半径的变化，吊篮的大小也随之变化，根据施工工序要求，吊篮是从小到大，从上往下逐一钢平台进行吊篮拼装，即跨度从Ø10～16m 变幅。实际中要求吊篮平台承载14t荷载，为了确保施工安全，须对每一构件及整个吊篮平台进行设计验算。

吊篮的制作安装按照GB50205-20XX《钢结构工程施工及验收规范》。

2.设计计算

.1 结构形式

吊篮平面示意图（见下图）

4圈为槽钢10，其余为250*5

吊篮上铺.5mm厚钢板；

满铺1.5钢板

初始吊篮示意图（顶层平台安装）

最终吊篮示意图（底层平台安装）

2.1.1主截面验算

吊篮荷载主要由以下几部分组成 ①吊篮自重标准值（永久荷载）GK ≈5.5T ②机具荷载（永久荷载）：1T

③人员荷载（活荷载）：10×70kg =0.7T ④物料荷载（活荷载）：4T

总荷载：G 总=γG ·GK +γQ ·QK =1.1×(5.5+1)+1.4×(0.7+4)≈14T 式中 γG —永久荷载分项系数; γQ —可变荷载分项系数 2.1.2主梁荷载的确定

从结构形式看，主梁受力最不力，仅对此梁进行验算。将结构分为8等分分别承担总荷载进行受力分析。

F 总=

G 总/ 8=14/8=1.75T=17.5KN qA1=1.1.×9/8=0.756KN/m

qB1=(1.1×1+1.4×4)/3.536=1.895KN/m qC1=1.4×0.7/4.464=0.22KN/m 式中：

F 总—每榀梁所受的合力; qA1—结构自重(永久荷载);

qB1—施工荷载(活载)和机具荷载(永久荷载); qC1—人载(活载)。

为了简化计算将矩形均布荷载化成梯形均布荷载来计算

FA

KN/m

081.1F KN/m;290.1F KN/m;499.1F KN/m;709.1F KN/m;918.1F KN/m;128.2F KN/m;337.2F m;/546.2IJ/2GI/2FG/2EF/2DE/2CD/2BC/22/========KN F AB

=(q1+qAB/2 )LAB/2/2

FA=(2.651+2.546)×0.5/2=1.299KN 式中：

FA —点A 所承受均布荷载的合力。 q1 —均布荷载在点A 的大小。 qAB/2—均布荷载在点A 、B 中点的大小 FB=2.442KN ，FC=2.233KN, FD=2.023KN,FE=1.814KN, FF=1.604KN,FG=1.395KN ， FI=1.186KN,FJ=0.514KN

2.1.3主梁受力简图 设定主梁为2∠50×5角钢

取 a=600(如上图) 有A=2×960=1920mm2

Ix=1/12×5×120XX+2×100×5×5952=1074×106mm4

Iz=2(Ix+Aa2)

=2(1074×106+1920×(600-21.9)2)=3432×106mm4 抗弯截面模量：

Wz=Iz/yc=3432×106/(600-2.84)=5747×103mm3 梁的正应力验算：

根据梯形图将荷载分成矩形和三角形的均布荷载来计算弯矩 如下图:

Mmax=q2L2/2+ qL2/6=0.976×82/2+1.675×82/6＝49.099KN.m

2mm /125115.9192017500A F N <===

总τ

由上述计算得主梁截面满足设计要求。

2.1.4主梁挠度验算

()()

（满足要求）

.7mm 62300L mm 1044.3103432102.068000120)100-10080005-100800010-0800(10100675.1103432102.0624100)

80004-00086(100100976.012051010q 24464

6

5322326

52223

22322222=<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+

⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=

---+

-+=-Z

Z LEI x Lx x L L x EI Lx L x x q f

2.1.5整体稳定计算

根据钢结构设计规范原理:有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上与其牢固连接的情况下,能阻止梁受压翼缘的侧向位移,所以此情况不必验算梁的整体稳定性。

因为施工吊蓝工作面上满钢板梁的集中荷载作用点两侧边有刚性10号槽钢及角钢L50×5连接, 能阻止梁受压翼缘的侧向位移,所以不用计算梁的整体稳定.

2.1.6各分肢杆件内力计算

首先找零杆得F3=0,F11=0,F19=0, F27=0 对H 点受力分析得：

KN;

836.92F KN;574.61F KN;838.63F -29.836KN;F -13.386KN;F -17.580KN;F -2.233KN;F KN;502.41F KN;471.01F KN;580.71F -14.502KN;F -7.83KN;F -5.816KN;F -1.814KN;F KN;161.3F KN;462.5F KN;816.5F -3.161KN;F -3.369KN;F -0.140KN;F -1.395KN;F -0.855KN;F KN;548.1F 0.140KN;F 998.013cos F F 0X ,

855.013sin F 0Y 30292826252423222120181716151413121098765421J J

2J +=+=+=====+=+=+=====+=+=+======+=+=+=︒==+=︒

=

=∑∑内力：

同理求得各个节点杆件，得由，得由KN KN F •

正为拉杆,负为压杆㎏

2∠50×5角钢截面积为960 mm2。其中F28=+36.8381KN 是受力最大。 强度验算:

)

(54.634.206215960][A F 285L50满足要求KN F KN =>=⨯=⨯=⨯σ

刚度验算:

压杆中F28=+36.838kN 受力最大,

)(mm /215/192.84980780.036838780.0b ,1506553

.1100

L 22x 28x AB 满足要求类截面查附录得按N mm N A F i x <=⨯==<≈==

ϕϕλ

2.1.7 连接接点计算

根据斜撑内力可知：受力最大杆件为F24=+55.5KN

连接板与杆件连接采用焊接，焊缝采用双面焊缝，焊缝高度hf=6mm 角焊缝强度设计值fwf=160N/mm2 得焊缝长度：

mm

7.072160

67.0236383

7.02L max w =⨯⨯⨯=⨯=

wf f f h F

所以单边焊缝取长度≥27.07mm 。取10cm 满足要求 根据上述计算此吊篮设计满足要求。

3 .吊篮钢丝绳验算

钢丝绳选用抗拉强度为1670MPa φ32.5钢丝绳, 抗拉强度1670N/mm2，钢丝绳最小破断拉力取510KN ，吊篮实际最大承载（含自重）G=14t ，并由2个动滑轮组成。