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1、格构式井架计算书工程名称：423412.建设单位：监理单位：设计单位：施工单位：编制单位：编制人：审核单位：审核人：审批单位：审批人：编制时间：审批时间：格构式井架计算书（附墙架）1、编制依据 本计算书依据:龙门架及井架物料提升机安全技术规范（JGJ88-92）建筑施工计算手册、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）建筑地基基础设计规范(GB5007-2002) 编制。本格构式型钢井架设计高度为53.4米，吊重10kN，塔吊截面尺寸：长a宽b=2m2m，井架立柱为4L758角钢，缀条L634角钢，附墙架为18号工字钢，地基承载力100kPa,承台高度300mm,混凝土采用C20。2、荷载计算
2、(1)起吊物和吊盘重力（包括索具等）G=K(Q+q)其中 K动力系数，K=1.00；Q起吊物体重力，Q=10kN经过计算得到G=11kN；(2)提升重物的滑轮组引起的钢丝绳拉力SS=f0G其中f0引出绳拉力计算系数，取1.02;经过计算得到S=11.22kN；(3)井架自重力q，取1.5kN/m;井架的总重自重Nq=q，H=1.553.4=80.1kN附墙架以上部分自重：Nq1=q，(HH1)= 1.5(53.4-8.4)= 67.5kN；Nq2=q，(HH2)= 1.5(53.4-17.4)= 54kN；Nqi-1=q，(HHi-1)= 1.5(53.4-35.4)= 27kN；Nqi=q，
3、(HHi)= 1.5(53.4-44.4)= 13.5kN；(4)风荷载Wk=W0zsz=0.50.482.120.7=0.356kN/;风荷载水平作用力：q= WkB=0.3562.828=1.007kN/m;其中Wk风荷载水平压力；B风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B=2.828m; 3、井架计算 (1)风荷载作用下井架的受力计算附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用，在风荷载作用下井架的计算简图如下(取井架的最底部两跨及上部三跨计算)：Q=0.64kN/mh1=8.4mh2=9mh3=9mh4=9mh5=9mM1=-0.14M2=-4.05M3=-2.85M4=-10.48M5=
4、-25.92V1=2.22V3=3.01V5=2.03V7=1.16V2=3.15V4=2.75V6=3.73V9=5.76V8=4.6各支座由下到上的内力分别为：V（1）=6.16kN , M(1)= -4.05kNmV（2）=4.78kN , M(2)= -2.85kNmV（i-1）=4.89kN , M(i-1)= -10.48kNmV（i）=10.36kN , M(i)= -25.92kNmVmax=10.36kN; (2)井架轴力计算 附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力计算： 经过计算得到由下到上各附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为：第1道H1=8.4m；N1=G+S+Nq1=11
5、+11.22+67.5=89.72kN；第2道H2=9m；N2=G+S+Nq2=11+11.22+54=76.22kN；第i-1道Hi-1=9m；Ni-1=G+S+Nqi-1=11+11.22+27=49.22kN；第i道Hi=9m；Ni=G+S+Nqi=11+11.22+13.5=35.72kN；4、截面验算(1)井架截面的力学特性；井架的截面尺寸为2m2m；主肢型钢采用4L758；主肢的截面力学参数为：zo=2.15cm,Ixo=Iyo=59.964，Ao=11.5032;缀条型钢采用L634；缀条的截面力学参数为：Rmin=1.26，Ao= 4.9782;井架的yy轴线截面总惯性距：Iy
6、=4=459.96+11.503(2100/2-2.15)2= 440787.37cm4井架的xx轴线截面总惯性距：I=4=459.96+11.503(2100/2-2.15)2= 440787.37cm4井架的y,y,轴和x,x,轴线截面总惯性距：I,y= I,= =440787.37cm4 (2)井架的长细比计算： 井架的长细比计算公式:=其中 H井架的总高度，取53.4m;I井架的截面最小惯性距，取440787.37cm4；A0 一个主肢截面面积，取11.5032； 经过计算得到=53.4100/(440787.37/(411.503)0.5=54.558。 换算长细比计算公式：0= 其
7、中A井架截面的毛截面面积，取411.5032； A1井架横截面所截垂直与x-x轴y-y轴的毛截面面积，取24.978cm 经过计算得到=56.227。查表得=0.828。 (3).井架整体稳定性计算： 井架在弯距作用平面内的整体稳定性计算公式：= 其中N 轴心压力的计算值（kN）； A 井架横截面的毛截面面积，取411.503=46.0122 轴心受压构件弯距作用平面内的稳定系数，取=0.828； 等效弯距系数，取1.0； M计算范围段最大偏心弯距值； W1弯距作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩， W1=I/（a/2）=440787.37/(2100/2)= 4407.874cm；N，EX
8、欧拉临界力；N，EX=3.142206000(411.503100)/1.154.5582=2854224.039N； 经过计算得到由上到下各附墙件与井架接点处截面的强度分别为 第一道H1=8.4m,N1=89.72kN,M1=-4.05kNm;= 24.493N/mm2 第1道附墙处截面计算强度=24.493N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求。 第二道H2=9m,N2=76.22KN,M2=-2.85kNm;= 20.668N/mm2 第2道附墙处截面计算强度=20.668N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求。 第i-1道Hi-1=9m,Ni-1=49.22kN,Mi-1=
9、-10.48kNm;= 15.331N/mm2 第i-1道附墙处截面计算强度=15.331N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求。 第i道Hi=9m,Ni=35.72kN,Mi=-25.92kNm;= 15.318N/mm2 第i道附墙处截面计算强度=15.318N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求。(4)缀条的计算缀条型钢采用L634；1)斜缀条按下式计算：缀条内力计算N1=V/4sin=11.638/(40.8)= 3.637kN其中V为实际最大剪力Vmax=10.36kN与计算剪力V=2154(11.503/8510)= 11.638kN较大值。 式中A全部柱肢的毛截面面积
10、（2）； f型刚强度设计值；缀条刚度按下式计算：=l/Rmin=2.5100/1.26=198.413 式中l缀条的几何长度； Rmin截面的最小回转半径。斜缀条刚度=L/Rmin=198.413200 ,满足要求。缀条稳定性按下式计算：=N/（A）=3.6371000/(0.194.978100)= 38.453N/mm2其中受压构件稳定系数 A毛截面面积（mm2） 斜缀条稳定性=N/(A)=38.453N/mm2215 N/mm2,满足要求。2)横缀条按下式计算：缀条内力计算N2=V/2=11.638/2=5.819kN其中V为实际最大剪力Vmax=10.36kN与计算剪力V=2154(1
11、1.503/8510)= 11.638kN较大值。式中A全部柱肢的毛截面面积（2）； f型刚强度设计值；缀条刚度按下式计算：=a/Rmin=2100/1.26=158.73 式中 a缀条的几何长度； Rmin截面的最小回转半径。横缀条刚度=L/Rmin=158.73200 ,满足要求。缀条稳定性按下式计算：=N/（A）=5.8191000/(0.2794.978100)= 41.898N/mm2其中受压构件稳定系数 A毛截面面积（mm2） 横缀条稳定性=N/(A)=41.898N/mm2215 N/mm2,满足要求。5、附墙架计算(1)附墙架内力计算 塔吊附着杆件的计算属于一次超静定问题，在外
12、力N作用下求附着杆的内力，N取第二部分计算所得的Rmax,N=10.36kN.(2)附墙架强度验算1）杆件轴心受拉强度验算 验算公式：=其中为杆件的受拉应力；N杆件的最大轴向拉力，取N=10.36kN；An杆件的截面面积，本工程选取的是18号工字钢；查表可知An=3060mm2.经计算，杆件的最大受拉应力= 10.361000/3060=3.386N/mm2 杆件最大拉应力=N/An=3.386215,满足要求。2）杆件轴心受压强度验算验算公式：=其中杆件的压应力；N 杆件的轴向压力；An杆件的截面面积；杆件长细比，由l/i的值确定；杆件：取=5.6100/7.36=76.087杆件受压稳定系
13、数，根据查表计算得：杆件：取 =0.714 =10.361000/(0.7143060)= 4.742N/mm2 杆件最大压应力=N/An=4.742215,满足要求。6、井架基础验算 (1)井架基础承受的轴向力计算 N=G+Nq+S=11+11.22+80.1=102.32kN; 井架单支型钢所传递的集中力为：F=N/4=102.32/4=25.58kN； (2)井架单肢型钢与基础的连接钢板计算 预埋钢板的面积A0=F/fc=25.581000/7.2=3552.778mm2；(3)井架基础计算 单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下： A= F/fa=25.581000/100/1000=255800mm2；单肢型钢混凝土基础边长：a=505.767； (4)配筋计算井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁，其板底最大弯距按下式计算：M=式中：M井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处的弯距设计值； l井架单肢型钢混凝土基础底版中性轴处至基底边缘的距离；取l=a/2=505.767/2=252.884mm; q相对于荷载效应基本组合时的基础底面地基础单位面积净反力，取去q=
