國能望奎生物發電1×30MW擴建120m煙囪工程井架及提論文

論文范文 時間:2019-11-10 我要投稿
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  摘 要:有井架提升模板施工工藝以其設備簡單、便于操作、工程質量容易控制、施工成本較低等優點,在140m以下煙囪等高聳構筑物工程中較多利用,井架的承載能力和安全穩定性是保證工程下正常施工的關鍵。本論文結合國能望奎生物發電1×30MW擴建120m煙囪工程為實例,對有井架提升模板施工工藝的豎井架及提升系統的安全穩定性進行了系統的驗算。

  關鍵詞:豎井架;提升系統;安全穩定性

  1. 前言

  目前,在鋼筋混凝土煙囪工程施工中,一般主要采取以下兩種施工工藝,一種是有井架提升模板施工工藝,另一種是液壓滑模施工工藝。而有井架提升模板施工工藝以其設備簡單、便于操作、工程質量容易控制、施工成本較低等優點,在100m乃至140m以下煙囪等高聳構筑物工程中較多利用,其工藝原理是外模采用滑模原理,采用一節模板向上提升;內模采用倒模原理采用兩節模板向上翻模,其特點是:外模采用手動葫蘆提升工藝,內模采用兩節模板移置工藝,垂直運輸采用型鋼豎井架。

  采用有井架提升模板施工工藝,由于所有荷載最終均作用在豎井架上,井架的承載能力和安全穩定性控制就成為采用本工藝施工安全管理工作的主要內容。因此有必要對井架及操作提升系統的承載能力進行核算。本文以國能望奎生物發電1×30MW擴建120m煙囪工程為例,詳細介紹豎井架及提升操作系統的安全穩定性計算。

  2、井架及操作平臺構成

  國能望奎生物發電1×30MW擴建120m煙囪高度為120m,底口直徑10.6m,出口直徑4m。井架斷面尺寸為1000×1000,立柱采用∠75×8角鋼制作,水平及斜拉桿采用∠50×5制作,立柱單節長2500mm,兩端及中間均設置水平拉桿,每節內設兩道斜拉桿,筒身內每30m高四周設水平拉結,以保證井架的垂直度。

  操作平臺系統:操作平臺由14根下一頁

  =110.6KN.m

  ② 工作狀態:

  荷載 Q=Qs+Qd+Ql=0.73*12.5+83.26+33.7=126.1KN

  彎矩:M=119KN.m

  4.2.2.2 頂部平臺處僅驗算工作狀態。

  4.2.3 底部驗算:

  4.2.3.1 井架截面整體長細比:

  λ= 4—1

  λ==62.6

  換算長細比

  λ0=(λ2+40xA/A1)1/2 4—2

  λ0=(62.62+40x4600/960)1/2=64.1

  φ=0.786

  4.2.3.2 井架的理論承載力:

  Nex=π2EA/1.1λ02 4—3

  Nex =3.142*210000x4600/(1.1*64.12)=2107KN

  ① 125m時:

  σ=Kx(N/φA+M/W(1-φN/Nex)) 4—4

  σ=2*(208.34/(0.786*4600)+0)=115Mpa<fk=215Mpa

  ② 42.5m時:

  σ=Kx(N/φA+M/W(1-φN/Nex))

  =2*(148/(0.786*4600)+67650/(2111249*(1-0.786*148/2107)) =150Mpa<fk=215Mpa

  4.2.3.3分肢穩定:

  λ1=L0/imin 4—5

  λ1=1250/14.7=85

  φ=0.655

  ① 125m時:

  σ=KxN/φA1 4—6

  σ=2*208.34/(4*0.655*1150)=138Mpa<fk=215Mpa

  ② 42.5m時:

  σ=KxN/φA1

  =2*(148+67650/0.5/2)/(4*0.655*1150)=188Mpa<fk=215Mpa

  結論,當井架高度42.5m時,且僅30m設一道支撐時,施工狀態結構最不利,薄弱點為分肢穩定,但結構承載力滿足安全要求。

  4.2.4頂部驗算:

  a) 井架截面整體長細比:

  λ===26.1

  換算長細比

  λ0=(λ2+40xA/A1)1/2=(26.12+40x4600/960)1/2=29.5

  φ=0.936

  井架的理論承載力:

  Nex=π2EA/1.1λ02=3.142*210000x4600/(1.1*29.52)=9935KN

  σ=Kx(N/φA+M/W(1-φN/Nex))

  =2*(126.1/(0.936*4600)+119000/(2111249*(1-0.936*126.1/9935))

  =155Mpa<fk=215Mpa

  分肢驗算:

  σ=KxN/φA1

  =2*(124+119000/0.5/2)/(4*0.655*1150)=216Mpa≈fk=215Mpa

  結論:經驗算,在平臺處,在工作狀態,井架整體穩定滿足要求,分肢穩定達到極限狀態,由于施工狀態存在不確定性,施工中應采取避免兩車砼過于集中并分散施工人員。

  5、 鋼絲繩安全性驗算:

  本工程用于材料運輸起重的鋼絲繩采用 φ=16mm,破斷拉力為 132KN的鋼絲繩,鋼絲繩允許拉力為:

  [Fg]=βFg/k 5—1

  [Fg]=0.82*132/5=21.65KN>Q10+Q14=6+4.6=10.6KN.

  說明鋼絲繩是安全的。

  6、平臺提升系統承載能力驗算:

  平臺系統采用18個3t手扳葫蘆,其總承載能力為:

  P=18x3=54t=540KN。

  平臺系統總荷重:

  P0=Qd+QL=83.26+33.7=117KN

  平臺系統提升時按20%超載,手扳葫蘆按75%能力工作,則其安全系數為:

  K=Px0.75/P0x1.2=540x0.75/(117x1.2)=2.88

  計算說明平臺提升系統是安全的。

  7、其他:

  7.1 當井架系統低于42.5m高,即在30m處僅有一道支撐時,該支撐應采用剛性支撐,其構件長細比應不大于120。

  7.2當井架高度大于42.5m時,除最頂部的支撐采用剛性支撐外,其余支撐可采用柔性支撐。

  7.3本結構薄弱點在平臺處的井架主肢上,施工中應控制施工荷載的不均衡布置,必要的

  時候采用加固平臺處主肢的措施。

  8、附圖

  平臺剖面示意圖

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