某火电厂m烟囱施工组织设计移置模板翻模

210米以上烟囱翻模设备鹰架和横梁结构计算书一、总体设计根据烟囱的实际尺寸，考虑到本工程的具体情况及我公司的施工经验，决定采用双吊笼结构（上层乘人，下层为砼料斗），用于运送砼、施工人员及其他材料。立管与鹰架尺寸立管与净间距＝壁厚+模板+围檩+三角架+间隙400+55×2+25×2+50×2=660为考虑坡度倾斜影响；则立管中距（跨筒壁）为660+108=768，取900为考虑坡度倾斜及扩展影响；为使鹰架整体稳定性较好，另一个方向立管中距取750。鹰架头子尺寸因考虑横梁稍短一些，先将天轮装在鹰架头子上，等横梁滑到时将天轮改装到横梁上，鹰架两端挑头分别取内1000，外1500。鹰架立管长度（下）60001100011000（上）5000横梁尺寸横梁下端宽度取1120梁高初步确定为1500梁长为21000鹰架、横梁设计计算简图见附图。二、部件设计横梁计算：横梁为焊接桁架结构，计算长度为21米。桁架整体受力计算（荷载计算）：序号说明计算式计算结果备注均布线荷载按横梁不割断考虑横梁沿长度方向每米材料：上下弦：4∠125×1222.696×4×190.784kg具体情况如下4∠125×1290.784kg腹杆：4∠75×66.905×4×1.6846.402kg下弦间边杆：2∠75×66.905×2×1.520.715kg∠75×66.905×1.127.74kg均布线荷载qa141.62kg/m集中荷载a、内外天轮及支座自重15×460kgb、运输砼重量0.4m3×2400kg/m3960kgc、施工电梯乘人重量65kg/人×6人390kgd、吊笼自重300kg×2600kge、吊笼缆重（φ17.5钢丝绳）2根×h×1.04kg/m520kgf、道索绳重（φ17.5钢丝绳）2根×h×1.04kg/m520kgg、道索张力2根×1000kg200kgh、刹车惯性力1×（Zb~d）1994kg查核动力系数荷载组合（外天轮安装在鹰架外挑头上）按简支梁考虑：中间集中荷载：（活载）Pa＝（a+2b+c+d+e+f+g+h）×1.48685.6kg均布荷载（静载）：q=qa×1.2169.94kg/m传递给外天轮（活载）按活载P2＝（b+c+d+e+h）×1.46249.6kg支座反力计算：桁架的计算长度为La＝21000mm桁架的计算简图如下：（按简支梁）图中：P＝8685.6kg（中间滑轮、道索及吊笼重量）q＝169.94kg/m(桁架自重线均布荷载)RA＝RB＝（q×la+p）/2=6127.2kg桁架内力计算：设计特点按桁架轴力方法计算，假定桁架用1M18螺栓组装，该空间棱形组合桁架，可简化为平面桁架未计算各杆的内力，将空间桁架视作高度为1500mm的平面桁架，在荷载作用下求得桁架弦杆和腹杆的内力。单个上弦承受桁架上弦内力的一半，单个腹杆的内力取为N/2cosα，N为桁架腹杆的内力。单个下弦承受桁架下弦内力的一半。计算简图腹杆平面内倾斜角度β＝arctg(h/500)=71.57°(按1500计算)中部杆件验算取A节点计算简图见下图所示：A节点受力简图α＝(180-β×2)/2=18.43°∑Y＝RA-RABcosα＝0RAB＝RA/cosα＝6127.2/cos18.43°＝6458.4kg∑X＝RAE-RABsinα＝0RAE＝RAB/sinα°＝2041.8kg取B节点进行计算简图如下所示：∑Y＝RBA×sinβ-RBE×sinβ=0RBE=RBA=6458.4kg∑X＝RBA×cosβ+RBE×cosβ-RBF=0RBF=RBE×cosβ+RBA×cosβ=6458.4×cos71.565×2=4083.6kg取E节点：RBE=RBF=6458.4kgRGE=RAE=2041.8kg所以R腹杆MAX=6458.4kg腹杆统一使用2∠75×6，每根与上下弦2M16连接腹杆设计最大强度S=7.29×2×2400=34992kg＞R腹杆MAX腹杆设计最大剪力τ=（0.8×0.8）×3.1416×120×4=9651kg＞R腹杆MAX挤压设计最大强度σ=0.6×1.6×3000×4=11520kg＞R腹杆MAX焊缝最小长度L=R腹杆MAX/（0.6×2400）=4.36cm取焊缝长10cm计算复合结论：腹杆用∠75×6符合要求，腹杆连接每端采用焊接，焊接厚度不小于连接件的厚度，焊接长度不小于10cm。该横梁加工完毕经荷载试验，能承受施工及自重产生的荷载，满足设计及施工要求。横梁作为受弯构件在荷载作用下，挠度要求为：ωmax≤［ω］该横梁受集中动荷载作用允许挠度：［ω］＝L/600＝35mm横梁受集中动荷载作用最大挠度：公式：ωmax＝PL3/48EI式中P＝8685.6L＝21000E＝2.1×105（A3）ix=0.40hI=A×ix2＝A×（0.4×h）2＝2126.1×4×（0.4×1500）2ωmax＝PL3/48EI＝8685.6×210003/［48×2.1×105×2126.1×4×（0.4×1500）2］＝31.3mm＜35mm＝［ω］该横梁在集中动荷载作用下最大挠度能满足要求,可以保证横梁正常运行，横梁加工安装完毕后，应进行荷载试验，符合要求以后方可使用。（二）立管与鹰架受力计算本方案在鹰架装拆时安全方便，故将立管间跨筒壁杆件改为用M16螺栓连接，立管与挑头也用螺栓连接；统一使用￠108*4.5无缝钢管相同材料制作。鹰架立管对拉螺栓验算：荷载组合一（外荷载由前面计算得出）外天轮侧横梁传来外荷为（取自横梁荷载计算书）6458.4kg外天轮侧天轮传来外荷为（取自横梁荷载计算书）6249.6kg鹰架单侧自重912kg荷载小计：13620kg螺栓剪切强度复核:单采用φ20圆钢套丝而成的螺栓,按三层计算,总受力螺栓数为24×2=48根,双剪螺取折减系数为ψ=0.75每根螺杆剪应力(双剪)τ:=∑P/（2×π×r2）×N×ψ＝9251.97/（2×π×1×1×24×0.75）=81.85kg/cm2τmax=81.85kg/cm2＜[τ]=1250kg/cm2当螺栓为M18时，与M20类似每根螺杆剪应力：τ＝∑P/（2×π×r2）×N×ψ＝9251.97/[（2×π×0.9×0.9）×24×0.75]＝101.05kg/cm2τmax=101.05kg/cm2＜[τ]=1250kg/cm2经验算，对拉螺栓φ18，或φ20的强度符合要求，均可在本工程上使用。鹰架腹杆及立管内力计算见附图一第一种状态：当横梁搁置鹰架内侧挑头上时计算简图如下：∑MH＝P1A×（1.2+0.9）+RGI×0.9-RA×0.5＝0RGI＝（PA×0.5-P1A×（1.2+0.9））/0.9＝-9903.6φ108×4.5∑M1＝P1A×1.2-RHJ0.9-RA‘×（0.9+0.5）＝0RHJ＝（P1A×1.2-PA×（0.5+0.9））/0.9＝-2672.3φ108×4.5∑MK＝P1A×1.2-RHJ0.9-RA‘×（0.9+0.5）-RHI×sinα＝0RHI＝（P1A×1.2-RHJ×0.9-PA×（0.5+0.9））/sinα＝0.05∠63×6同样可解得：RFH＝RHJ＝-2672.3φ108×4.5REG＝RGI＝-9903.6φ108×4.5RFG＝RGH＝0.05∠63×6PA＝P1A×（300/1500）＝-1169.32RAE＝-1.414×P1A＝-1653.4［12.6RAB＝-0.707×PAE＝-1653［12.6REA＝RAE＝-1653.4［12.6REG＝-9903.6φ108×4.5REF＝0.707×REA＝-1169.32∠63×6REB＝REG+0.707×REA＝-11072.5φ108×4.5MAXPD＝RA/2＝-3364.65RDF＝-PD/cos33.69°=-4043.8［12.6MAXRDC＝-PDF×sin33.69°=2243.09［12.6RBE=REB=-11072.5φ108×4.5PB=P1μ×(1200/1500)=4677.28RBC=RDC=2243.09［12.6RBA=RAB=-1169.32［12.6RBF=(RAB-RBC)/0.707=1518.8∠63×6RFH=RHJ=-2672.3φ108×4.5RFG=RHI=0.05∠63×6MAXRFE=REF=1169.32∠63×6RFD=RDF=-4043.8［12.6RFB=RBF=-1518.8∠63×6=RFH+(RFG+RFB)×cosβ-RFDcosαRFC=RFH+RRFG×cosβ+RFBcosβ-RFDcosα=-4908φ108×44.5第二种状态：当横横梁搁置鹰架架中间时计算算简图如下：：RA＝RA＝6729.3kgg因本图为轴心受压压，各杆件的的内力明显要要小于第一种种状态，故省省去内力计算算过程。经过计算得知三种种截面杆件的的最大内力如如下表所示：：杆件截面应力验算算见下表所示示：序号杆件截面最大内力截面面积截面应力许用应力σ结论cm2kgg/cm2kgg/cm212φφ108×4-110772.514..63-756..82400安全2［112.6-40433.8