龙门架设计方案

龙门架及施工围挡设计方案

北京城建道桥工程有限公司

北土城热力项目部

2005年6月

龙门架设计方案

一．竖井龙门架方案设计依据

1．《钢结构设计规范》；

2．《建筑施工手册》；

3．《钢结构》，上海铁路大学，中国铁路出版社；

4．《钢结构设计原理》，同济大学出版社。

二．设计龙门架的规格和布置

根据多年施工情况，龙门架统一采用工字钢和角钢连接，安装时采用焊接和螺栓连接龙门架在架立时，一定在圈梁外侧做基础，土仓的立柱应用混凝土浇注，在竖井一侧的立柱不少于6根，用28a工字钢或25槽钢对扣焊接其中预埋铁钢板采用200mm的钢板。

龙门提升架采用等跨结构，工字钢间连接采用焊接钢板，钢板间用螺栓和焊接连接。

为适应不同尺寸的竖井及运输能力，设计了6m，6.5m，7.5m三种跨度的钢梁，其中6m为双跨单轨提升架，6.5m分双跨单轨和三跨双轨两种提升架，7.5m为双跨双轨提升架。

三．设计计算

（一）.大梁

提升架的受力为集中荷载，且沿大梁移动。一般情况下土斗的装

土量为1.2m 3，湿的砂及卵石容重为2.0t/m 3，土重为24KN ，土斗重为3KN ，电葫芦重为8KN ，故集中荷载取35KN 。风荷载标准值：取风荷载为0.45KN/m 2，对水平方向投影为0.45×0.33=0.15 KN/m 2。 根据施工经验，选用工字钢作为大梁，其受力简图如下所示。

L3

L1

L2

35KN

三跨大梁

两跨大梁

35KN

L2

L1

为保证提升架经济，受力合理，选用不同类型的工字钢做大梁，进行强度和稳定性验算。 1．6m 双跨大梁

采用工32a 、 Q235工字钢，梁跨度l 最大为6.0m ，荷载F 为35KN ，比重q 为43.4Kg/m ，强度和稳定性验算如下： （1）、内力计算

电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，跨中最大弯矩设计值： M max =1.2×0.07ql 2+1.1×1.4×0.203×Fl=66.96KN ·M 支座最大剪力设计值：

V max =1.2×0.626ql+1.1×1.4×1.0×F=55.9KN N max =9KN （风荷载）

（2）、抗弯强度验算

提升架为临时施工结构，重要性系数取0.9。

查表GB706-65，热轧工字钢截面特性表，

ωx=508.2×103mm3

0.9σ=0.9×M max /ωx=118.6N/mm2

故强度满足要求。

（3）抗剪强度验算

查表GB706-65，热轧工字钢截面特性表，

I=7114×104mm4，s=292.7×103mm3，t w=8，

0.9τ=0.9×V max×s/I/ t w=25.9 N/mm2

故强度满足要求。

（4）稳定性验算

大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值

l=6.0m，与梁宽度的比值l/b=6.0/0.28=21.43>16

必须进行整体稳定性验算。

查表得工32a工字钢的整体稳定性系数фb=0.86 Фb=0.719 0.9×M max /Фb/ωx=164.9 N/mm2

故整体稳定性满足要求。

（5）刚度验算

最大跨中的挠度为ω0=0.521×ql4/100/E/I+1.497×Fl3/100/E/I =7.9mm

满足要求。

2．6.5m双跨大梁

采用工32a、Q235工字钢，梁跨度l最大为6.5m，荷载F为35KN，比重q为43.4Kg/m，强度和稳定性验算如下：

（1）、内力计算

电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，跨中最大弯矩设计值：

Mmax=1.2×0.07ql2+1.1×1.4×0.203×Fl=72.66KN·M

支座最大剪力设计值：

Vmax=1.2×0.626ql+1.1×1.4×1.0×F=56.02KN

N max=9KN（风荷载）

（2）、抗弯强度验算

提升架为临时施工结构，重要性系数取0.9。

查表GB706-65，热轧工字钢截面特性表，

ωx=508.2×103mm3

0.9σ=0.9×Mmax /ωx=128.7N/mm2

故强度满足要求。

（3）抗剪强度验算

查表GB706-65，热轧工字钢截面特性表，

I=7114×104mm4，s=292.7×103mm3，t w=8，

0.9τ=0.9×V max×s/I/ t w=25.92 N/mm2

故强度满足要求。

（4）稳定性验算

大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值

l=6.5m，与梁宽度的比值l/b=6.5/0.28=23.21>16

必须进行整体稳定性验算。

查表得工32a工字钢的整体稳定性系数фb=0.86 Фb=0.719

0.9×M max /Фb/ωx=186.75N/mm2

故整体稳定性满足要求。

（5）刚度验算

最大跨中的挠度为ω0=0.521×ql4/100/E/I+1.497×Fl3/100/E/I

=10.1mm

满足要求。

3．6.5m三跨大梁

采用工32a、Q235工字钢，梁跨度l最大为6.5m，荷载F为35KN，比重q为43.4Kg/m，强度和稳定性验算如下：

（1）、内力计算

电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，跨中最大弯矩设计值：

M max=1.2×0.08ql2+1.1×1.4×0.2×Fl=71.83KN·M

支座最大剪力设计值：

V max=1.2×0.6ql+1.1×1.4×1.0×F=55.93KN

N max=9KN（风荷载）

（2）、抗弯强度验算

提升架为临时施工结构，重要性系数取0.9。

查表GB706-65，热轧工字钢截面特性表，

ωx=508.2×103mm3