（36a工字钢）提升钢梁选型计算

PAGEPAGE3-永陇矿区麟游区园子沟矿井及选煤场项目副立井井筒开凿工程施工组织设计井底二号煤仓钢梁选型计算一、计算依据1、钢梁的布置见《井底二号煤仓提升钢梁布置图》、《二号煤仓JH-5回柱绞车布置图》；2、天轮梁的计算按照《煤矿安全规程》、《简明建井工程手册》和《钢结构设计规范》的有关规定进行。3、主提升钢丝绳的相关参数如下表所列。名称规格重量（Kg/m）提升钢丝绳荷载数量（根）钢丝绳仰角主提升钢丝绳18×7＋FC＋1870-Ф18mm1.26kg/m8.85KN1680二、钢梁计算按钢丝绳断绳载荷计算。1、根据天轮梁的布局，计算出作用在一根天轮梁上的竖向荷载和水平荷载V=S(1+sina)=8.85×(1+sin68°)=17KNT=Scosa=8.85×cos68°=3.3KN2、计算梁的支座反力根据弯矩平衡条件，支点B处的弯矩之和ΣmB=0，得出：RA×4.92－8.85×2.46+3.3×0.17=0RA=4.3KN同理根据弯矩平衡条件ΣmA=0，计算出：RB=-4.3KN。3、作Q图M图Qmax=4.3KN，Mmax=4.3×2.46=11KN·m三、验算梁的强度、刚度及稳定性1、按弯曲强度条件试选截面Wx≥（1.1～1.3）Mmax/（C[σ]）式中Wx—毛截面抵抗矩；C—截面削弱系数，一般取0.9；[σ]—钢材抗弯容许应力，对于A3钢，按工作载荷计算时取170N/mm2，按断绳载荷计算时取210N/mm2。Wx≥（1.1～1.3）Mmax/（C[σ]）=1.2×11×106N/mm/（0.9×170N/mm2）=86274mm3=86.3cm32、选I36型钢，它的主要几何及性能参数：b=13.6cm，d=1.0cm，A=76.480cm2，Ix=15800cm4，Wx=875cm3，Sx=514.66cm3，ix=14.4cm，iy=2.69cm。3、按压弯构件验算（1）强度验算σ=N/CA+Mmax/CWx≤[σ]τ=QmaxSx/（Ixd）≤[τ]式中N—梁所受的水平内力，N=H=3.3KN；A—梁的毛截面面积；Sx—中和轴一侧的毛截面对中和轴的面积矩；Ix—梁的毛截面惯性矩；d—梁的腹板厚度；[τ]—钢材抗剪容许应力，对于A3钢，按工作载荷计算时取100N/mm2，按断绳载荷计算时取125N/mm2。σ=N/CA+Mmax/CWx=3.3×103N/（0.9×76.48×102mm2）+11×106N·mm/（0.9×875×103mm3）=0.48N/mm2+13.97N/mm2=14.45N/mm2＜[σ]=170N/mm2τ=QmaxSx/（Ixd）=4.3×103N×514.66×103mm3/（15800×104mm4×1.0×10mm）=1.4N/mm2＜[τ]100N/mm2（2）验算刚度f/l=5Mmaxl/（48EIx）≤[f/l]式中l—梁的跨度；E—钢材强性模量，取2.1×105N/mm2；Sx—中和轴一侧的毛截面对中和轴的面积矩；[f/l]—容许相对挠度，提升天轮梁取1/400，其它天轮梁取1/300。f/l=5Mmaxl/（48EIx）=5×11×106N·mm×4920mm/（48×2.1×105N/mm2×15800×104mm4）=1/5886＜[f/l]=1/400（3）整体稳定性验算①弯矩平面外：λy=lox/iy=4.92m/0.269m=18.3＜30ε=（M/N）（A/Wx）=（5.5×102KN·cm/3.3KN）（76.48cm2/875cm3）=14.6式中lox—梁的跨度；M—计算弯矩，构件最大弯矩的一半,11KN·m/2=5.5KN·m；λy—构件在弯矩作用平面外的长细比；ε—偏心率；根据以上计算，查《偏心受压构件在弯矩作用平面外的稳定系数表》得：稳定系数φ1=0.068则有：σ=N/（φ1A）≤[σ]σ=N/（φ1A）=3.3×103N/（0.068×76.48×102mm2）=6.3N/mm2＜[σ]=210N/mm2②弯矩平面内：λ=lox/ix=4.92m/0.144m=34.2＞30