烟囱钢内筒吊篮计算及分析

由天下分享时间：2025/1/5 3:29:36 加入收藏我要投稿点赞

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?10～16m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GB50205-2001《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）

只有上层支撑50*5,共8根4圈为槽钢10，其余为250*5说明：吊篮上铺.5mm厚钢板； 2虚线内载物料区域，物重约7T； 3其余范围允许人员走动，每个辐射单元只允许三人； 4四个方向设置电葫芦维持吊篮平衡；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）

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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

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FAB/2?2.546KN/m;FBC/2?2.337KN/m;FCD/2?2.128KN/m;FDE/2?1.918KN/m;FEF/2?1.709KN/m;FFG/2?1.499KN/m;FGI/2?1.290KN/m;FIJ/2?1.081KN/m )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=1/12×5×12003+2×100×5×5952=1074×Iz=2(Ix+Aa2)

FA =(q1+qAB/2

106mm4

=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

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??F总17500??9.115?125N/mm2A1920

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

q2x2x2?6L2?4Lxqx210L3?10L2x?5Lx2?x3f??24EIZ120LEIZ????0.976?1002(1002?6?80002-4?8000?100)?24?2.06?105?3432?1061.675?1002(10?80003-10?80002?100-5?8000?1002-1003)?120?8000?2.06?105?3432?106L?3.44?10?4mm??26.7mm（满足要求） 300

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

FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

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

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FJ??0.855KN,sin31?由?XJ?0，得F1?F2cos31???0.998KN由??YJ?0，得F2?同理求得各个节点杆件内力：F4??0.140KN;F5??1.548KN;F6?-0.855KN;F7?-1.395KN;F8?-0.140KN;F9?-3.369KN;F10?-3.161KN;F12??5.816KN;F13??5.462KN;F14??3.161KN;F15?-1.814KN;F16?-5.816KN;F17?-7.83KN;F18?-14.502KN;F20??17.580KN;F21??10.471KN;F22??14.502KN;F23?-2.233KN;F24?-17.580KN;F25?-13.386KN;F26?-29.836KN;F28??36.838KN;F29??16.574KN;F30??29.836KN;

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:

FL50?5?A?[?]?960?215?206.4KN?F28?54.63KN(满足要求)

刚度验算:

压杆中F28=+36.838kN受力最大,

??LAB100??65?150,按b类截面查附录得?x?0.780ix1.53F2836838??48.192N/mm2?215N/mm2(满足要求)?xA0.780?980

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：

Lw?Fmax36383??27.07mm2?0.7hffwf2?0.7?6?160

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