懸空75m結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、懸空75m結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計(jì)與計(jì)算摘要:本文介紹了特種結(jié)構(gòu)造粒塔懸空75m結(jié)構(gòu)柔性懸索結(jié)構(gòu)模板支撐體系的設(shè)計(jì)，有效利用了永久結(jié)構(gòu)本身的承載能力，充分考慮到施工過(guò)程各項(xiàng)工況條件的影響。關(guān)鍵詞:懸索結(jié)構(gòu)支撐體系；空間拱架；設(shè)計(jì)；計(jì)算一、模板支撐體系設(shè)計(jì)概述化肥尿基復(fù)合肥改造項(xiàng)目造粒塔，內(nèi)徑 18.0 m ,塔高93 m,鋼筋碎剪力墻結(jié)構(gòu)。造粒 塔懸空75m標(biāo)高處，布置由24根FL-1勁性結(jié)構(gòu)輻射梁、一根勁性HL-4中央環(huán)梁及相關(guān)梁板組成的結(jié)構(gòu)，自重荷載較大，懸空75m結(jié)構(gòu)的施工是造粒結(jié)構(gòu)施工最大的難點(diǎn)，將直接影響到造粒塔上部結(jié)構(gòu)施工及造粒塔下部安裝作業(yè)。本工程75m標(biāo)高結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)采用懸索結(jié)構(gòu)支

2、撐體系，即利用造粒塔鋼筋碎筒本身作為支撐點(diǎn)，采用型鋼簡(jiǎn)易桁架、鋼筋拉索、內(nèi)環(huán)筒布置懸索結(jié)構(gòu)操作平臺(tái)體系。該體系由中心剛性環(huán)筒、承重拉索鋼筋、簡(jiǎn)易桁架兼作穩(wěn)定桿件等主要三個(gè)部分組成，中心剛性環(huán)筒采用型鋼制作，下部采用48根承重索斜拉固定在造粒塔鋼筋碎筒身上，承重索采用HPB235一級(jí)鋼筋、配合采用花藍(lán)螺絲， 穩(wěn)定構(gòu)件采用型鋼制作的穩(wěn)定簡(jiǎn)易桁架，同時(shí)兼作上部結(jié)構(gòu)模板支撐平臺(tái)受力基座。下后圖1所示：74.97015L-115L-1315L-15I- HL-4鋼筋碎勁性環(huán)梁T,r_中心剛性型鋼環(huán)筒4 48本艮HPB235。2隔重吊索I FL-1鋼筋碎勁性幅射梁24艮74.320_24艮120a工字鋼幅

3、射支撐。102X燒岡管斜撐共24艮A圖1 75m標(biāo)高懸空結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)構(gòu)造示意整個(gè)74.94m標(biāo)高部位結(jié)構(gòu)主要分三次進(jìn)行施工，HL-4環(huán)梁、15L-13梁、15L-15梁均考慮疊合澆筑。第一次進(jìn)行71.511m-74.320m標(biāo)高結(jié)構(gòu)的施工，主要包括 24根輻射梁及環(huán)梁；第二次進(jìn)行 74.320m-74.850m標(biāo)高結(jié)構(gòu)的施工，同時(shí) 15L-13梁、15L-15梁均在中間部 位留設(shè)施工縫；第三次進(jìn)行74.850-76.679m標(biāo)高的結(jié)構(gòu)施工?？紤]第二次(74.320m-74.850m 標(biāo)高)施工、第三次(74.850-76.679m )施工荷載均考慮由第一次施工的輻射梁、環(huán)梁組成 的鋼混

4、組合結(jié)構(gòu)本身承擔(dān)。在第一次輻射梁與環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，在每根輻射梁下支座部分布置HRB40佛W筋拉筋，可承受一定的造粒塔 75m第一次施輻射梁鋼結(jié)構(gòu)與環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)與拉筋形成超靜定空間拱架， 工結(jié)構(gòu)荷載，大大提高支撐結(jié)構(gòu)體系的安全可靠度。 二、基本荷載取值計(jì)算支撐平臺(tái)滿鋪模板與木楞(含型鋼簡(jiǎn)易桁架自重)q1=0.75KN/ m2；模板支撐自重荷載：q2=0.75KN/ m2 ；鋼筋碎勁性輻射梁自重：q3=0.45 X 0.76 X (24+1.5+1)=9.063KN/m ;鋼筋碎勁性環(huán)梁自重： q4=0.4 X 1.475 X (24+1.5+1)=15.635KN/m ;環(huán)梁內(nèi)鋼筋碎梁板自重：面

5、積：A =m2 =兀乂3.32 =34.212m2鋼筋碎板自重(1)：(1) =A 0.08 (24 1.1) =68.7KN梁自重(2): (2) =(0.35 0.45 0.3 0.45) 25.5 6.6 2 =98.46KN環(huán)梁內(nèi)梁板總重 ：(1) (2) =68.7 98.46 =167.16KN梁板單面積自重：q5=4 二4二4.893而A 34.212中心剛性環(huán)筒自重：環(huán)筒直徑4m,暫定主要由五個(gè)18a環(huán)箍，24根14a豎桿及上、中、下加強(qiáng)撐組成。周長(zhǎng)：S = D = 4 =12.57m18a 自重：12.57 X5 父 20.2 X 9.8/1000 = 12.45 KN14a

6、 自重:6.3x24 X14.53x9.8/1000 =21.53KN18a加強(qiáng)撐自重：4 父 4 M3 父 20.2 父 9.8/1000 = 9.5KN中心環(huán)筒總重:12.45 21.53 9.5 =43.48KN施工荷載：考慮到輻射梁間漏空的情況，施工荷載取值2KN/m2o三、環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)、輻射梁鋼結(jié)構(gòu)、拉筋組成的空間拱架整體承載能力分析3.1空間拱架受力分析在第一次輻射梁與環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，可在每根輻射梁下支座部位布置HRB400鋼筋拉筋，這樣輻射梁鋼結(jié)構(gòu)與環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)與拉筋可作為一個(gè)超靜定空間拱架。此空間拱架結(jié)構(gòu)受力形式及荷載布置如下圖2所示：圖2空間拱架剖面模型示意由上圖不難可知每根輻

7、射梁支座的垂直荷載：Na =Nb 5.64 15.88 17.2 -106.8KN同時(shí)由上圖亦不難可知：中間環(huán)梁受到輻射梁傳來(lái)的24個(gè)等值扭矩荷載，由下圖 3分析可知這24個(gè)等值彎矩可近似轉(zhuǎn)換為環(huán)梁上正截面等值彎矩，而正截面上的扭矩為零。mmmmtT-i 11mrmmM： TJ _ummN mmm.一、mmmm MTrm_-圖3輻射梁上的彎矩傳替至環(huán)梁截面的受力分析示意圖3.2空間拱架整體受力計(jì)算分析由方程：X 11MP = 0f 2180一18280700一182801=0.12 <- =0.2,須計(jì)軸力的影響；51=0.0383 <，可不甘男切變形影響102Mpx =Nax -

8、qx |(x:0 -5.64)22. 一 qx , , _ _、.， qx ,-Mpc =Nax | (x:C -D) =Nax - |x =5.64 22=106.8 5.64 mpc24MpePC二 D215.88 5.642= 350KN.m 224 350=381.74KN.m/ m二 7MP 環(huán)=mPCR=381.74 黑 3.5=1336KN.mNPx =NAsin : -qxsin :| (x :0 -6.05)Npx |(x:C -D) =Npc =0M1x =xtan |(x:0 -5.64)M1C |(x:C D) =2.18KN.m24M1C 24 2.18 =2.38K

9、N.m/mM1環(huán)=m1CR=2.384M3.5=8.33KN.mN1x =cos |(x:0 -6.05)一12Nix |(x:C -D) -Nic輻射梁鋼結(jié)構(gòu)截面特性:Ai=4 1717 = 6868mm2I158024 1717 ( 2 -31.2)2cos3 :4 166 87 104487=5.67 108 8.22 106cos3 ：=5.76 108mm4環(huán)梁鋼結(jié)構(gòu)截面特性：_ 2A2 =4 1926 =7704mm12902496I2 =4 1926 (-28.4)4 179.51 10 =2.93 107.2 10294= 2.93 10 mm2HRB400)25鋼筋截面特性：

10、A3 =491mm 四、穩(wěn)定簡(jiǎn)易支撐桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算6.05門(mén)11 =24 202 .cos dxEAi5.6424 20(xtan )218280-dx 24 EIiEA32 -2.(m1cR) Rd 10 EI 212 2.2() Rdi(2237.09+ =0 EA2E6.05."-：1P =24 20cos (N A sin :Pqxsin )dxEAi22 mPC R m1C R Rd 二0EH5.6424 20xtan (NAxEIi吆)2 )225377.3dx 二E由 X、ii-ip=0得：X=100.75KN3.3整體強(qiáng)度分析 鋼筋拉筋采用HRB400)25拉筋，剝肋

11、直螺紋等強(qiáng)連接，顯然強(qiáng)度滿足要求。中央環(huán)梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算: 輻射梁C點(diǎn)彎矩：_ _ 2 q 5.642 M"Na 5.64 -q-X 2.18215.88 5.642=106.8 5.64 -100.75 2.18 =130.15KN.m2對(duì)應(yīng)環(huán)梁所受的均布扭矩:24M C 24M C CCm =D二 D24 130.15142.04KN.m/m二 7環(huán)梁所受到的正截面彎矩:M 環(huán)=mR=142.04M3.5 = 497.13KN.m二 maxM 環(huán) V2 maxI 2 對(duì)于輻射梁：61290497.13 10(-28.4)29= 104.62N / mm22.93 109二 maxM

12、 C y1maxI1130.15 106 (580 -31.2) 2 = 62.7N / mm25.76 108顯然從整體分析的角度， 節(jié)點(diǎn)部分剪力傳替良好布置局, 是一個(gè)良好的支撐結(jié)構(gòu)?？臻g拱架結(jié)構(gòu)承受其自身自重及施工荷載不成問(wèn)題,只要做好從而保證輻射梁與環(huán)梁間彎矩的傳替，則此空間拱架結(jié)構(gòu)將4.1 簡(jiǎn)易支撐桁架基本構(gòu)造簡(jiǎn)易支撐桁架弦桿采用120a工字鋼，一端擱置在造粒塔側(cè)壁的鋼牛腿上，一端擱置在中心剛性環(huán)筒上。在工字鋼距造粒鋼筋碎壁3.3m的位置，布置 中102X6鋼管斜撐，下?lián)吸c(diǎn)布置在造粒塔坑壁上。4.2 安裝階段的受力驗(yàn)算分析安裝階段不考慮 102X6鋼管的作用，僅由工字鋼承擔(dān)安裝作業(yè)荷

13、載。工字鋼間布置 三道14a槽鋼側(cè)向支撐，最大間距 1850mm安裝階段考慮以下荷載：鋪平臺(tái)腳手板荷載： 取值0.75KN/ m2；施工荷載：取值 1KN/itf；工字鋼自重：取值 0.34KN/ m2o工字鋼可近似看作受到梯形均布荷載作用。在中心剛性環(huán)處線荷載：4 二q1 =(0.75 1.2 1 1.4)0,34 1.2 =1.62KN/m24在造粒塔壁處線荷載：18二q2 =(0.75 1.2 1 1.4) 0.34 1.2 =5.83KN/m24q0 =q2 -qi = 4.21KN /m受力計(jì)算中心剛性環(huán)處的支座荷載：N1qjq2 -q1,1二- 1 2231.62 7 4.21 7

14、26= 10.6KN懸空75m結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計(jì)共14頁(yè)第16頁(yè)造粒塔壁支座荷載N q11 , q2 -q1 l 21.62 74.21 7N 2 l 15.5 KN22323以中心剛性環(huán)處支座為坐標(biāo)原點(diǎn)，則距其x處的彎矩為Mx= 10.6x 21.62x234.21x42設(shè)x =x0彎矩取得最大值，在彎矩最大處Mx |xf =0,則: 04.21x2 +22.68比-148.4 =0,得比=3.826mMmax =Mx0 =(10.6x 一_ 2 一：1.62x4.21x423一)|x 用 826mMmax =23.1KN.m工字鋼受彎承載力驗(yàn)算由 M max bWx2b =1.07440

15、00_£ 1850"iy - 21.1=87.6887.68244000=0.92b =1.07 =1.0744000M max 23.1 10622c一 =_max = =108.34N / mm :二 205N / mmbWx0.90 236.9 103撓度驗(yàn)算l4fx0 =15q1Wsq0 (7 -10 2 3 4)x0Ws =360EIx3826=0.54667000X0(1 -2t2 十巴3)3826(1 -2x0.54662 +0.54663)0 31700014.fx0 =15q1Wsq。(7 -10 2 3 4)360 日 x424、70004 15 1.6

16、2 0.31 4.21 0.5466 (7 -10 0.5466 2 3 0.54664)360 2.05 105 2369 104=23.87mm ： = 23.3mm 300如果安裝時(shí)的施工荷載僅考慮兩個(gè)人的操作施工荷載，則不難可得到： 1 fx0 :二 =17.5mm 4004.3 使用階段的受力驗(yàn)算分析在使用階段，I20a工字鋼與中102 X 6鋼管斜撐組成簡(jiǎn)易支撐桁架，承受上部結(jié)構(gòu)支撐 荷載；同時(shí)此支撐桁架兼作本操作平臺(tái)體系的穩(wěn)定索的作用，只要工字與中心剛性環(huán)支座及造粒塔壁支座連接為兩個(gè)水平方向均受剛性約束的形式；而桁架上弦基本呈水平，穩(wěn)定中心剛性環(huán)筒時(shí)所需的拉力較小，對(duì)簡(jiǎn)易桁架承載

17、能力的影響是微不足道的，可忽略不計(jì)。簡(jiǎn)易桁架在使用階段主要受到平臺(tái)自重荷載、模板支撐荷載、輻射梁自重荷載、 環(huán)梁自重荷載、部分環(huán)內(nèi)梁板自重荷載、施工荷載的作用。 受到分析時(shí)考慮到圓內(nèi)均布荷載分布在簡(jiǎn)易桁架的上弦216a上時(shí)荷載呈梯形布置。簡(jiǎn)易桁架受力分析圖如下圖4所示：圖4簡(jiǎn)易桁架受力分析簡(jiǎn)化示意計(jì)算得的支座荷載可求出上弦桿中最大彎矩及上弦支座處的彎矩，如下圖5所示:M2=-30.44KN.m圖5簡(jiǎn)易桁架受力分析結(jié)果示意圖120a工字鋼受力驗(yàn)算120a工字鋼最不利斷面處在斜支撐點(diǎn)C點(diǎn)，受拉彎作用。N Mc 82.65 10330.44 106一二2 3AxW( 43.91 101.05 216

18、.56 10 2 2由=18.82 133.87 =152.69N/mm ； 205N/mm支座A點(diǎn)采用鋼牛腿采用 4根16螺栓與造粒塔碎壁固定，安裝時(shí)工字鋼腹板與端頭 塔壁鋼板雙面角焊。固定螺栓受剪、受拉驗(yàn)算：b 二 d：N； =4-ft4=: 14.122 170 =106480N =106.48KNb:d_ b_ 2 _N： =4fvb =Q162 130 =104.55KN 4(NN24.4382.65N：Ntb106.48104.55= 0.83 ：二 1I20a工字鋼腹板與鐵板雙面角焊縫連接驗(yàn)算，每側(cè)長(zhǎng)度不小于 mm),不計(jì)牛腿的受力作用：100 (焊縫有效高度 6Nt0.7hfl

19、w826500.7 6 100 2 _ w= 98.4 ：二 160 = ffVS3VIbht3 24430100 2 0.7 6= 87.2N/mm2 < 160ffw_98.4 22220 fs = ()109 =131.5N/mm ：160N/mm1.0102X 6鋼管受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算:N =82.65 .2 =116.9KN;l =3300 ,2 =4667mm466734=137.3;守=0.392N 11690022c-= =164.8N/mm2 ： 205N/mm2A 0.392 1810斜撐與工字鋼節(jié)點(diǎn)處：102X6鋼管與300X200X 8加勁板周邊圍焊后，兩個(gè)方向再設(shè)四

20、塊8厚加勁板；300 X 200X 8鋼板與120a工字鋼相接處兩側(cè)翼緣角焊連接，每側(cè)焊縫 有效長(zhǎng)度不小于280 mm,焊縫有效高度均為6mm下?lián)吸c(diǎn)采用 102X6與250X 250X 8鋼板事先圍焊，并設(shè)加勁板加固，鋼板與塔壁采 用4根。20螺栓固定，螺栓抗剪，碎壁抗沖切，其驗(yàn)算如下：螺栓.N：=d2fvb=-： 202 1302 =163.4KN 82.65KNFl =0.7%。Umh0 碎取 C20, ft =1.1； h =1 Um = 2 (250 220 200 220) = 1780mm 2501.2l-'s1.25, 1 =0.4 - =1.36200飛% =0.5 +

21、shl =0.5 +40 -240 =1.848，則:*1 ="i =1.36 4um4 1780Fl 0.7-h ft Umh0 =0.7 1 1.1 1.36 1780 240=447.36KN 而斜撐對(duì)碎塔壁的壓力為82.65KN 碎抗沖切：Fl "TH4.4 上弦構(gòu)造要求上弦與塔壁相接處塔壁外側(cè)布置8根。14、700mm£加強(qiáng)筋。上弦腹板與塔壁處的牛腿鋼板兩側(cè)角焊縫連接，如前述。上弦與環(huán)筒相應(yīng)接處下翼緣兩側(cè)與上鋼圈槽鋼翼緣角焊縫連 接，以傳替可能存在的穩(wěn)定拉力。上弦應(yīng)在布置斜撐前布置好側(cè)向14a槽鋼支撐，見(jiàn)前述。側(cè)向支撐布置在下翼緣或布置在與槽鋼中心線相交

22、的水平線上。五、整體穩(wěn)定性分析5.1 對(duì)稱荷載作用下的整體分析在理想的對(duì)稱荷載作用下，本操作平臺(tái)系統(tǒng)自然經(jīng)中央剛性環(huán)筒、由經(jīng)環(huán)筒中心線輻射對(duì)稱的鋼筋拉索平衡。如下圖 6所示。圖6對(duì)稱荷載作用下的支撐平臺(tái)系統(tǒng)受力簡(jiǎn)化 上圖中的T3拉力或壓力可忽略不計(jì)。在這種狀態(tài)下，只要拉索及環(huán)筒布置妥當(dāng)，應(yīng)是安全工況。5.2 非對(duì)稱荷載作用下整體分析在非對(duì)稱荷載作用下， 此平臺(tái)系統(tǒng)由相對(duì)應(yīng)的若干組鋼筋拉索、 簡(jiǎn)易桁架共同平衡， 簡(jiǎn) 易桁架起到穩(wěn)定索的作用。 在此工況條件下可簡(jiǎn)化為最保守的、 最不利的工況情況：即一側(cè) 的非對(duì)稱施工形成的荷載，僅由對(duì)稱的一根簡(jiǎn)易桁架和一組拉索來(lái)平衡，見(jiàn)下圖7所示：圖7非對(duì)稱荷載作用

23、下的支撐平臺(tái)系統(tǒng)受力簡(jiǎn)化 左側(cè)斜撐桿所受到的力為：2T2 3.32 41 72=19.45 7 -7、2得T2 =3.54KN (拉力)(10.84 -2.41) 7 732上弦桿平面內(nèi)的穩(wěn)定性：T2即為因簡(jiǎn)易桁架所起到的穩(wěn)定平衡作用而產(chǎn)生的拉力。左側(cè)簡(jiǎn)易桁架上弦所受到的最大彎矩為：2.41 3.72 4.46 3.7 3.7N EX3700=45.34，按a類查表巴 81.61850 =87.68，按b類查表中y= 0.927;21.12二 EA= 0.641二 2.05 1035.55 1002Ax45.342二3499 KN由N：AxW1'mx M x35401.0 45.3 1

24、06(1 _0 8 N )0.927 X3555 或7 2N EX32.51.05 236.9 10(1 0.8 )34992-184N/mm :二 f =205N / mm上弦桿平面外的穩(wěn)定驗(yàn)算,N<Mx由,x x _ f；AW2b =1.07 -44000 235fyy =0.92N- txM x25001.0 45.3 106tx xyA W 0.641 3555 0.92 236.9 103=1.1 207.8 =208.9N / mnf : f =205N/mm2顯然經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)算，在不利工況條件，本操作平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)是安全的。M max =19.45 3.7 - =45.3KN.m

25、六、中心剛性環(huán)筒的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 中心剛性環(huán)筒所受荷載計(jì)算剛性環(huán)筒內(nèi)支撐平臺(tái)自重、模板支撐自重、施工荷載作用在中心環(huán)筒上的荷載為 （半徑由2m放大3.5m）:Q1 =4.6 二 3.52 =177KN由簡(jiǎn)易桁架傳替至剛性環(huán)筒上的總荷載為：Q2 19455 24-466.8KN環(huán)梁內(nèi)梁板自重作用在中心環(huán)筒上的荷載為：Q3 =200.6KN中心環(huán)筒自重荷載：Q5 =52.18KN中心剛性環(huán)筒所受的豎向荷載總和為：Q - Qi -177 466.8 200.6 52.18 -846.6KN6.2 下鋼圈的設(shè)計(jì)計(jì)算截面特性計(jì)算下鋼圈采用16a普通熱軋槽鋼，外設(shè)180X6通長(zhǎng)加勁鋼板，加勁板與槽鋼翼緣角

26、焊縫相連，焊角有效高度不小于6mm組合截面的相關(guān)特性如下：16a槽鋼:z0 =17.9mm A1 =2195mm2180M6鋼板：A2 =1080mm2;A = A1 +A2 =2195 + 1080 =3275mm20.6 182_3Wx =108.3108.3 32.4F40.7cm6V。=A1Z0 A2 66A2195 17.9 1080 66327533.762mm下鋼圈整體受力分析下鋼圈受到拉索拉力荷載和豎桿垂直荷載作用，使得下鋼圈受到類似均布的扭矩作用, 構(gòu)成組合截面上的均等彎矩。鋼筋拉索的水平拉力構(gòu)成下鋼圈組合截面上的拉力。豎桿受力、拉索受力計(jì)算每根豎桿受至I的垂直力：N=89竺

27、=37.36KN24一組鋼筋拉索 （共兩根）的垂直力：TV =N=37.36KN一組鋼筋拉索（共兩根）的水平力：Th =N=44.52KNtan40一組鋼筋拉索（共兩根）的拉力：T =736=58.12KNcos500一根鋼筋拉索的拉力為：丁 =T =29.06KN2彎矩計(jì)算圖8下鋼圈正截面受力計(jì)算示意 每一豎桿組合處所受到的偏心扭矩為：m=T eT -N eN = 58.12 0.084-33.36 0.03376 = 3.77KN.m折算成沿圓弧的單位長(zhǎng)度上的扭矩為: 24 m 24 3.77 m = = =7.21KN.m/m二 D二 4則下鋼圈所受到的正截面彎矩為：M =mR=7.21

28、 2=14.41KN.m下鋼圈下截面上所受到的拉力計(jì)算：12Th I =12 44.52n=170.05KN下鋼圈的整體受力驗(yàn)算T M _ 17005014.41 106AxWx - 32751.05 140.7 103= 51.92 97.54 =195N/mm2 ;205N/mm2以保另在下鋼圈內(nèi)布置 12根4 48X3.5腳手鋼管內(nèi)拉桿件系統(tǒng)，以增強(qiáng)下鋼圈的剛度，更 好地協(xié)調(diào)作用。槽鋼鋼圈拼接前采用對(duì)接焊后，再采用兩塊拼接板角焊縫拼接成一體，證拼接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大于原材截面強(qiáng)度，并保證拼接節(jié)點(diǎn)截面特性優(yōu)于原材截面特性。6.3 上鋼圈的設(shè)計(jì)上鋼圈采用與下鋼圈同樣截面設(shè)計(jì)。上鋼圈內(nèi)撐同時(shí)作為中央框

29、筒上部結(jié)構(gòu)施工的操作平臺(tái)。豎桿與上鋼圈采用兩條豎向角焊縫連接，焊縫有效高度為 6 mm,其驗(yàn)算如下：焊縫受剪驗(yàn)算：二 160N / mm2VS 37360 32max一 =95.3N / mmIt 2 140 0.7 6焊縫受偏心荷載作用受彎承載力驗(yàn)算M =Nz0 =37.36 0.0159 =0.594KN.mmaxMWmax0.594 1 06 6_22 0.7 6 140222= 21.65N/mm2 ：160N/mm26.4 豎桿的設(shè)計(jì)計(jì)算中心環(huán)筒豎桿采用 24卞H12.6a槽鋼，則受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算如下:12.6a槽鋼:A =15.69cm2;ix =4.98cm;iy = 1.56cm

30、600049.8=120.5x =0.375N 3736022:一= =63.5N/mM ： 205N / mm2A 0.375 96.2y =0.575N 3736022二二=41.41N / mm :二 205N /mmyA 0.575 1569考慮偏心荷載作用下的12.6a槽鋼豎桿的受力穩(wěn)定性驗(yàn)算M =Nz° =37.36 0.0159 =0.594KN .m豎桿平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗(yàn)算1500Kx =96.2，按b類查表 Q =0.575;15.66000% =120.5，按c類查表 匕=0.375y 49.8yEX2二2EA25二2 2.05 105 1

31、5.69 100一96.22二343KN由 N-Mx 373601.0 0.594 106xAxW1x(1 -0.8-N-) 0.575 1569 1.05 23.9 103 (1 -0.8 736)N EX343:xMxN xW2x(1 -1.25)Nex_ 373601T 1569=41.41 25.93 =67.34 二 f =205N/mm20.594 106337.361.05 10.3 103 (1 -1.25)34322=| 23.81 -63.58| = 39.78N/mm2 ;205N/mm2顯然平面內(nèi)的穩(wěn)定滿足要求。豎桿平面外的穩(wěn)定驗(yàn)算,N %Mx由 - fyAWixf57

32、0bt fy 570 53 9 b = =0.4l1h 2356000 126N :txMx 373601.0 0.594 106I =十；A；Wix0.375 15690.4 23.9 103=63.5 62.13 F25.63N/mm2 二 f =205N/mm2顯然豎桿平面外亦滿足要求。實(shí)際將在中央鋼箍?jī)?nèi)加設(shè)4 48X3.5鋼管內(nèi)撐，以增強(qiáng)剛度，增強(qiáng)豎桿的穩(wěn)定性。6.5 中央環(huán)箍的設(shè)計(jì)中央環(huán)箍起到約束豎桿的側(cè)向變形的作用，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論，屈曲剪力可取壓桿穩(wěn)定承載力的2%從而取得中央環(huán)箍在豎桿處約束豎桿側(cè)向變形所受到的徑向壓力：Ni =c yA 2% =205 0.375 1569 2

33、%=2412N中央環(huán)箍布置在上下鋼圈之間，采用三道14a槽鋼，均勻間距布置，14a的截面特性為：14a槽鋼：A =18.51cm2;ix =5.52cm;iy = 1.7cm中央環(huán)箍徑向受壓失穩(wěn)的臨界應(yīng)力驗(yàn)算:仃臨=3(曳)3 (12) D02 2.05 105(1 -0.32)30 32()3 =0.19N/mm24000折算成每根豎桿處的壓力為：二 4000二 4000N =仃臨 M100M=0.19父100父=9952N >Ni =2412N2424上述驗(yàn)算是將槽鋼環(huán)箍的厚度折算僅為30 mm。為保證槽鋼的翼緣有效作用，槽鋼環(huán)箍在豎桿對(duì)應(yīng)布置處應(yīng) 160 X 80 X 6加勁板，加

34、勁板與槽鋼翼緣尖端采用不小于6 mm焊縫有效高度的角焊縫連接。6.6 環(huán)筒上部支撐型鋼梁的設(shè)計(jì)環(huán)筒上部須布置型鋼龍骨，南北東西共四道，以承擔(dān)平臺(tái)自重荷載、模板支撐荷載、梁板自重荷載、施工荷載等的作用，上述荷載合計(jì)為：q F q2 q5 q7 =0.9 0.9 5.87 2.8 =10.47KN/m2最大彎矩：M =0.5q(D)3 =0.5 10.47 (4)3 =12.41KN.m 33支座荷載（考慮不均勻性）：N =竽父2=32.9KN支撐型鋼梁采用214a尖靠尖的連接雙拼槽鋼，則支撐型鋼梁的受彎穩(wěn)定性驗(yàn)算如下:400044.3= 90.3b =1.07 - 440002d 90.32=1 - =0.81544000M，Wxb x= 94.54N/mm2 ：205N/mm212.41 1060.815 161.06 103支座處采用有效高度為 6 mm的角焊縫與上鋼圈兩條角焊縫連接，布置上