垂直運(yùn)輸井架的設(shè)計(jì)和裝拆安全技術(shù)措施
⑴、井架設(shè)計(jì)：
??????? 井架的截面輪廓尺寸為1.60×2.00米。主肢角鋼用L75×8；綴條腹桿用L60×6。
??????? 1、荷載計(jì)算：
??????? 為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定在荷載作用下只考慮頂端一道纜風(fēng)繩起作用，只有在風(fēng)荷載作用下才考慮上下兩道纜風(fēng)繩同時(shí)起作用。
??????? ①吊籃起重量及自重：
??????? KQ2=1.20×1000=1200kg
??????? ②井架自重：
??????? 參考表2-67，q2=0.10t/m，28米以上部分的總自重為：
??????? Nq2=（40-28）×100=1200kg
??????? 20米以上部分的總自重為：
??????? Nq1=20×100=2000kg。
??????? ③風(fēng)荷載：
??????? W=W0K2KβAF（kg/m2）?? 式中
??????? 基本風(fēng)壓W0=25kg/m2。
??????? 風(fēng)壓高度變化系數(shù)KZ=1.35（風(fēng)壓沿高度是變化的，現(xiàn)按均布計(jì)算，風(fēng)壓高度變化系數(shù)取平均值）；
??????? 風(fēng)載體型系數(shù)K，根據(jù)《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表12，K=Kp（1+n）=1.3（1+η），擋風(fēng)系數(shù)φ=ΣAc/AF （Ac為桿件投影面積；AF為輪廓面積）。當(dāng)風(fēng)向與井架平行時(shí)，井架受風(fēng)的投影面積ΣAc=[0.075×1.40(肢桿長(zhǎng)度) ×2（肢桿數(shù)量）+0.06×2（橫腹桿長(zhǎng)度）+0.06×2.45（斜腹桿長(zhǎng)度）]×29（井架為29節(jié)）×1.1（由節(jié)點(diǎn)引起的面積增值）=15.13m2，井架受風(fēng)輪廓面積AF=Hh=40.6×2.0=81.2m2（H為井架高度，h為井架厚度）。所以，ω=ΣAc/AF=15.3/81.2=0.19，h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得η=0.88。
??????? 風(fēng)振系數(shù)β，按自振周期T查出，T=0.01H=0.01×40.6=0.406秒，由表2-71查得β=1.37。
??????? 所以，當(dāng)風(fēng)向與井架平行時(shí)，風(fēng)荷載：
??????? W=W0.KZ.1.3ω（1+η）. β.AF=25×1.35×1.3×0.19×（1+0.88）×1.37×81.2=1740kg
??????? 沿井架高度方向的平均風(fēng)載：
??????? q=1740/40.6=43kg/m
??????? 當(dāng)風(fēng)向沿井架對(duì)角線方向吹時(shí)，井架受風(fēng)的投影面積:
??????? ΣAc=[0.075×1.40×3+0.06×2×sin450+0.06×1.6×sin450+
??????? 0.06×2.45×sin450+0.06×2.13×sin450] ×29×1.1
??????? =(0.075×1.40×3+0.06×2×0.70+0.06×1.6×0.70+0.06×
??????? 2.45×0.70+0.06×2.13×0.70) ×29×1.1=21.0m2
??????? 井架受風(fēng)輪廓面積AF=（b×1.4×sin450+h×1.4×sin450）×29
??????? =（1.60×1.4×0.70+2.0×1.4×0.70）×29=102m2
?????????? 所以，ω=ΣAc/AF=21/102=0.206;h/b=2/1.6=1.25,由表2-68查得η=0.86。自振周期T=0.406秒，由表2-71查得β=1.37。
?????????? 計(jì)算荷載時(shí)，根據(jù)《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表12，當(dāng)風(fēng)從對(duì)角線方向吹來(lái)時(shí)，對(duì)單肢桿件的鋼塔架要乘系數(shù)ψ=1.1。
??????? 所以，W，=W0.Kz.1.3ω(1+η) ψ. β.AF
???????????????? =25×1.35×1.3×0.206（1+0.86）×1.1×1.37×102
???????????????? =2590kg
??????? 沿井架高度方向的平均風(fēng)載：
???????????????????????????????? q，=2590/40.6=64kg/m
??????? A、變幅滑輪組張T1及其產(chǎn)生的垂直和水平分力：
??????? 前面已算出：T1=1920kg。
??????? 垂直分力：T1v=T1sinβ=1920×sin440=1920×0.695=1340kg.
??????? 水平分力：T1H=T1cosβ=1920×cos440=1920×0.719=1380kg.
??????? B、纜風(fēng)繩自重T2及其產(chǎn)生的垂直和水平分力：
??????? T2=n.qL2/8f
??????? 式中:n---纜風(fēng)繩根數(shù)，一般為4根；
??????? q---纜風(fēng)繩自重，當(dāng)直徑為13-15mm時(shí)，q=0.80kg/m；
??????? L---纜風(fēng)繩長(zhǎng)度（L=H/cosr,H---井架高度，r---纜風(fēng)繩與井架夾角）
??????? f---纜風(fēng)繩垂度，一般控制f=L/300左右。
??????? 所以，T2=n.qL2/8f=4×0.80×（40.6/cos450）2/8×0.03(40.6/cos450) =740kg
??????? 垂直分力:T2v=T2cosr=T2cos450=740×0.707=520kg。
??????? 水平分力：T2H=0（對(duì)井架來(lái)說，4根纜風(fēng)繩的水平分力相互抵消）。
??????? C、起重時(shí)纜風(fēng)繩的張力T3及其產(chǎn)生的垂直和水平分力:
??????? 起重時(shí)只考慮頂端一道纜風(fēng)繩起作用，在起重時(shí)纜風(fēng)繩的張力：
??????? T3=K(Q1+q) ×7.80+G1×7.80/2/Hsin450
??????? =1980×7.80+300×3.90/40.6×0.707
??????? =576kg
??????? 垂直分力：T3v=T3cosr=576×COS450=408kg。
??????? 水平分力：T3H=T3sinr=576×sin450=408kg。
??????? D、風(fēng)荷載作用下，纜風(fēng)繩張力產(chǎn)生的垂直和水平分力：
??????? 在風(fēng)荷載作用下，考慮井架頂部及20.60米處上、下兩道纜風(fēng)繩皆起作用，故整個(gè)井架可近似按兩等跨連續(xù)梁計(jì)算。
??????? 頂端纜風(fēng)處：水平分力?? T4H=0.375q,L=0.375×64×20=480kg，
??????????????????? 垂直分力?? T4v=T4H=480kg
??????? 中間纜風(fēng)處：水平分力?? T5H=1.25q，L=1.25×64×20=1600kg
????????????? 垂直分力?? T5v=T5H=1600kg
??????? E、搖臂桿軸力N0及起重滑輪組引出索拉力S1對(duì)井架引起的垂直和水平分力：
??????? 水平分力：NH1=（N0-S1）cosa=(3770-2100)cos300=1670×0.866=1450kg
??????? 垂直分力：Nv1=（N0-S1）sina=(3770-2100)sin300=1670×0.50=835kg
??????? F、起重滑輪組引出索拉力S1經(jīng)導(dǎo)向滑輪后對(duì)井架的垂直壓力：
??????? Nv2=S1=2100kg
??????? G、提升吊籃的引出索拉力S2對(duì)井架的壓力：
???????????????????????? Nv3=S2=f0KQ2=1.06×1.20×1000=1280kg
??????? 2、內(nèi)力計(jì)算:
??????? ①軸力：
??????? ㈠、O截面（搖臂桿支座處）井架的軸力
??????? N0=KQ2+Nq2+T1v+T2v+T3v+T4v+Nv1+Nv2+Nv3
????????? =1200+1200+1340+520+408+480+835+2100+1280
????????? =9360kg
??????? ㈡、D截面（第一道纜風(fēng)處）井架的軸力
??????? ND=KQ2+Nq1+T1v+T2v+T3v+ T4v+ T5v+Nv1+Nv2+Nv3
????????? =1200+2000+1340+520+408+480+1600+835+2100+1280
????????? =11760kg
??????? ②彎矩:
??????? ㈠、風(fēng)載對(duì)井架引起的彎矩:
??????? 考慮上、下兩道纜風(fēng)繩同時(shí)起作用，因而近似的按兩跨連續(xù)梁計(jì)算（忽略上、下纜風(fēng)繩支點(diǎn)處位移不同的影響）。
??????? M01=T4H×12-1/2q, ×122
?????????? =480×12-1/2×64-122
?????????? =1150kg-m
??????? MD1=-0.125×q, ×202
?????????? =-0.125×64×202
?????????? =-3200kg-m
