1、龍門架設計方案一 豎井龍門架方案設計依據1鋼結構設計規范；2建筑施工手冊；3鋼結構，上海鐵路高校，中國鐵路出版社；4鋼結構設計原理，同濟高校出版社。二 設計龍門架的規格和布置依據多年施工狀況，龍門架統一采納工字鋼和角鋼連接，安裝時采納焊接和螺栓連接龍門架在架立時，肯定在圈梁外側做基礎，土倉的立柱應用混凝土澆注，在豎井一側的立柱不少于6根，用28a工字鋼或25槽鋼對扣焊接其中預埋鐵鋼板采納200mm的鋼板。龍門提升架采納等跨結構，工字鋼間連接采納焊接鋼板，鋼板間用螺栓和焊接連接。為適應不同尺寸的豎井及運輸實力，設計了6m，6.5m，7.5m三種跨度的鋼梁，其中6m為雙跨單軌提升架，6.5m分雙跨

2、單軌和三跨雙軌兩種提升架，7.5m為雙跨雙軌提升架。三 設計計算（一）.大梁 提升架的受力為集中荷載，且沿大梁移動。一般狀況下土斗的裝土量為1.2m3，濕的砂及卵石容重為2.0t/m3，土重為24KN，土斗重為3KN，電葫蘆重為8KN，故集中荷載取35KN。風荷載標準值：取風荷載為0.45KN/m2，對水平方向投影為0.45×0.33=0.15 KN/m2。依據施工閱歷，選用工字鋼作為大梁，其受力簡圖如下所示。為保證提升架經濟，受力合理，選用不同類型的工字鋼做大梁，進行強度和穩定性驗算。16m雙跨大梁采納工32a、Q235工字鋼，梁跨度l最大為6.0m，荷載F為35KN，比重q為43

3、.4Kg/m，強度和穩定性驗算如下：（1）、內力計算電葫蘆荷載考慮1.1的動力系數，跨中最大彎矩設計值：Mmax=1.2×0.07ql2+1.1×1.4×0.203×Fl=66.96KN·M支座最大剪力設計值：Vmax=1.2×0.626ql+1.1×1.4×1.0×F=55.9KNN max=9KN（風荷載）（2）、抗彎強度驗算提升架為臨時施工結構，重要性系數取0.9。查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，x=508.2×103mm30.9=0.9×Mmax /x=118.6N

4、/mm2<f=215 N/mm2故強度滿意要求。（3）抗剪強度驗算查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，I=7114×104mm4，s=292.7×103mm3，tw=8，0.9=0.9×Vmax×s/I/ tw=25.9 N/mm2<fV=125 N/mm2故強度滿意要求。（4）穩定性驗算大梁受壓翼緣側向自由度長度最大值l=6.0m，和梁寬度的比值l/b=6.0/0.28=21.43>16必需進行整體穩定性驗算。查表得工32a工字鋼的整體穩定性系數 b=0.86 b=0.7190.9×Mmax /b/x=164.9 N

5、/mm2<f=215 N/mm2故整體穩定性滿意要求。（5）剛度驗算最大跨中的撓度為0=0.521×ql4/100/E/I+1.497×Fl3/100/E/I=7.9mm<l/400=15mm滿意要求。26.5m雙跨大梁采納工32a、Q235工字鋼，梁跨度l最大為6.5m，荷載F為35KN，比重q為43.4Kg/m，強度和穩定性驗算如下：（1）、內力計算電葫蘆荷載考慮1.1的動力系數，跨中最大彎矩設計值：Mmax=1.2×0.07ql2+1.1×1.4×0.203×Fl=72.66KN·M支座最大剪力設計值：Vm

6、ax=1.2×0.626ql+1.1×1.4×1.0×F=56.02KNN max=9KN（風荷載）（2）、抗彎強度驗算提升架為臨時施工結構，重要性系數取0.9。查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，x=508.2×103mm30.9=0.9×Mmax /x=128.7N/mm2<f=215 N/mm2故強度滿意要求。（3）抗剪強度驗算查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，I=7114×104mm4，s=292.7×103mm3，tw=8，0.9=0.9×Vmax×s/I/ t

7、w=25.92 N/mm2<fV=125 N/mm2故強度滿意要求。（4）穩定性驗算大梁受壓翼緣側向自由度長度最大值l=6.5m，和梁寬度的比值l/b=6.5/0.28=23.21>16必需進行整體穩定性驗算。查表得工32a工字鋼的整體穩定性系數 b=0.86 b=0.7190.9×Mmax /b/x=186.75N/mm2<f=215 N/mm2故整體穩定性滿意要求。（5）剛度驗算最大跨中的撓度為0=0.521×ql4/100/E/I+1.497×Fl3/100/E/I=10.1mm<l/400=16.25mm滿意要求。36.5m三跨大梁

8、采納工32a、Q235工字鋼，梁跨度l最大為6.5m，荷載F為35KN，比重q為43.4Kg/m，強度和穩定性驗算如下：（1）、內力計算電葫蘆荷載考慮1.1的動力系數，跨中最大彎矩設計值：Mmax=1.2×0.08ql2+1.1×1.4×0.2×Fl=71.83KN·M支座最大剪力設計值：Vmax=1.2×0.6ql+1.1×1.4×1.0×F=55.93KNN max=9KN（風荷載）（2）、抗彎強度驗算提升架為臨時施工結構，重要性系數取0.9。查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，x=508.2

9、×103mm30.9=0.9×Mmax /x=127.17N/mm2<f=215 N/mm2故強度滿意要求。（3）抗剪強度驗算查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，I=7114×104mm4，s=292.7×103mm3，tw=8，0.9=0.9×Vmax×s/I/ tw=25.9 N/mm2<fV=125 N/mm2故強度滿意要求。（4）穩定性驗算大梁受壓翼緣側向自由度長度最大值l=6.5m，和梁寬度的比值l/b=6.5/0.28=23.21>16必需進行整體穩定性驗算。查表得工32a工字鋼的整體穩定性系數

10、b=0.86 b=0.7190.9×Mmax /b/x=176.87 N/mm2<f=215 N/mm2故整體穩定性滿意要求。（5）剛度驗算最大跨中的撓度為0=0.677×ql4/100/E/I+1.458×Fl3/100/E/I=9.9mm<l/400=16.25mm滿意要求。47.5m雙跨大梁采納工32a、Q235工字鋼，梁跨度l最大為7.5m，荷載F為35KN，比重q為52.7Kg/m，強度和穩定性驗算如下：（1）、內力計算電葫蘆荷載考慮1.1的動力系數，跨中最大彎矩設計值：Mmax=1.2×0.07ql2+1.1×1.4&#

11、215;0.203×Fl=84.55KN·M支座最大剪力設計值：Vmax=1.2×0.626ql+1.1×1.4×1.0×F=56.9KNN max=9KN（風荷載）（2）、抗彎強度驗算提升架為臨時施工結構，重要性系數取0.9。查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，x=692.2×103mm30.9=0.9×Mmax /x=109.89N/mm2<f=215 N/mm2故強度滿意要求。（3）抗剪強度驗算查表GB706-65，熱軋工字鋼截面特性表，I=11076×104mm4，s=400.5&#

12、215;103mm3，tw=9.5，0.9=0.9×Vmax×s/I/ tw=19.53 N/mm2<fV=125 N/mm2故強度滿意要求。（4）穩定性驗算大梁受壓翼緣側向自由度長度最大值l=7.5m，和梁寬度的比值l/b=7.5/0.32=23.44>16必需進行整體穩定性驗算。查表得工32a工字鋼的整體穩定性系數 b=0.55 0.9×Mmax / b/x=199.8N/mm2<f=215 N/mm2故整體穩定性滿意要求。（5）剛度驗算最大跨中的撓度為0=0.521×ql4/100/E/I+1.497×Fl3/100/E

13、/I=10.1mm<l/400=16.25mm滿意要求。（二）橫梁考慮依據豎井提升要求用單軌和雙軌，受力簡圖如下所示：（1） 單軌a、 橫梁長3.6m按簡支梁計算跨中彎矩設計值：Mmax=1.1×1.4×0.25FL=48.51 KN·M最大彎矩點位于C點。采納工32a、Q235工字鋼=Mmax /x=95.45N/mm2<f=215 N/mm2l/b=1.8/0.28=6.4<16，故不需進行整體穩定性驗算。撓度驗算：max=Fl3/48/E/I=2.32mm<l/400=9mm滿意要求。b、橫梁長4.6m按簡支梁計算跨中彎矩設計值：Mm

14、ax=1.1×1.4×0.25FL=61.99 KN·M最大彎矩點位于C點。采納工32a、Q235工字鋼=Mmax /x=121.98N/mm2<f=215 N/mm2l/b=2.3/0.28=8.2<16，故不需進行整體穩定性驗算。撓度驗算：max=Fl3/48/E/I=4.84mm<l/400=11.5mm滿意要求。（2） 雙軌橫梁長4.6m，按簡支梁計算，彎矩最大點在CD之間。Mmax=1.1×1.4×0.25FL=75.5KN·M采納工32a、Q235工字鋼=Mmax /x=148.6N/mm2<f=2

15、15 N/mm2l/b=1.8/0.28=6.4<16，故不需進行整體穩定性驗算。撓度驗算：撓度最大位于AC、DB之間max=F3（3-42）/24/E/I=8.58mm<l/400=11.5mm滿意要求。（三）立桿立桿分為單軌和雙軌提升梁計算。（1） 單軌 采納工32a工字鋼，總高度為6.5m，平面內計算長度為0.626×6.5m，考慮剪刀撐和橫撐的作用，平面外計算長度5.5m。截面特性值：A=54.89cm2Ix=7114 cm2Iy=345 cm2剛度驗算：長細比 x=l0x/i x=36 y=l0y/iy=219max=y=219>150計算整體穩定性：對X

16、軸屬a類，對y軸屬b類查表得x=0.910, y=0.308=N/A=17.5×103/0.308/54.89/102=10.35N/mm2<f=215N/ mm2（滿意）(2)雙軌若采納I32a工字鋼，高度為6.5米，經查規范附表計算長度系數為0.626，平面內計算長度為0.626×6.5米，考慮剪刀撐和橫撐的作用，平面外的計算長度為5.5米。剛度驗算：長細比x=36y=219max=y=219>150。對X軸屬a類，對y軸屬b類查表得x=0.910，y=0.308=N/A=35×103/0.308/54.89/102=20.7N/ mm2<f

17、=215N/ mm2（滿意）（四）擋土撐計算 采納I14、Q235工字鋼做擋土撐，長度為7.5m及最底部處最不利，為三跨連續梁：（1） 荷載計算堆土高度按2.5m計算，不計粘結力，土內摩擦角按15°，底部擋土撐所受主動土壓力均布荷載為：q=1/2×20×（1.7+2.5）tg2（45-15/2）×0.8=19.9KN/m（2） 內力計算最大彎矩設計值：Mmax=1.2×0.08 ql2=1.2×0.08×19.9×2.52=11.94 KN·M支座最大剪力設計值：Vmax=1.2×0.6ql=1

18、.2×0.6×19.9×2.5=35.82 KNN max=9KN（風荷載）（3） 抗彎強度驗算 提升架為臨時施工結構，重要性系數取0.9。查表GB706-65中熱軋工字鋼截面特性表，可知x=101.7×103mm30.9=0.9×Mmax/x=0.9×11.94×106/101.7/103=0.9×117.4N/ mm2<f=215N/ mm2故滿意強度要求。（4） 抗剪強度計算查表GB706-65中熱軋工字鋼截面特性表，可知I=712×104 mm4，s=44.4×103 mm3，tw

19、=5.50.9=0.9×V×s/I/ tw=0.9×35.82×103×44.4×103/712/104/5.5=0.9×40.61N/ mm2< fV =125N/ mm2故滿意要求。（5） 穩定性計算 擋土撐上滿鋪鋼板，穩定性不用計算。（6） 剛度驗算D點的撓度為0=0.677×ql4/100/E/I=0.6777×19.9×2.54×1012/100/206/103/712/104=3.6<l/400=6.25mm滿意要求（五）、節點驗算（1）、柱腳及橫梁和立柱采納螺

20、栓固定后施焊。節點螺栓選用M20，主要用于連接固定作用，M20螺栓滿意要求。（2）、柱腳及橫梁和立柱焊縫：焊縫高度為h=8mm，滿意要求，可不進行計算。五 提升架的加工圖見附圖。六 提升架附屬設施（1） 檢修平臺和雨棚 在提升架上設電葫蘆檢修平臺，如附圖所示。檢修平臺未設置欄桿，在進行檢修作業時，應按高空作業進行，必需佩帶保險繩。另外，本檢修平臺承載力較低，檢修人員不超過兩人，檢修用工具不超過10Kg. 另設電葫蘆防雨棚，簡易雨棚用瓦楞鐵制做，用鋼板和螺栓固定在大梁工字鋼上面，如附圖所示。（2） 爬梯及擋土設施在龍門架立柱上焊接20的圓鋼作爬梯踏步，間距300mm，圓鋼和立柱工字鋼兩翼焊牢。為

21、便利堆土和出土，在堆土跨距立柱0.4m,1.2m和2.0m處立柱內側各設一道擋土撐，擋土撐采納I14。擋土撐和立柱之間14mm厚200×200連接板。在堆土跨勻稱布置擋土柱，如附圖所示，擋土柱采納I28a,長3000mm，并嵌固于600×600×600的混凝土基礎內500mm，施工時可依據堆土和出土須要進行安裝。七 加工說明1 立柱的預埋件采納20mm厚鋼板，預埋時，其上螺栓的位置尺寸必需精確無誤。2 圈梁外的立柱，要設置0.8m×1.0 m×0.8 m(長×寬×高)的混凝土基礎，在混凝土基礎上預埋鋼板，要求基礎混凝土一次澆

22、筑完成。3 提升架立柱和橫梁預固定用高強度螺栓連接，螺栓均為18。大梁和中間橫梁的預固定連接采納20螺栓連接。4 提升架側向加設剪刀撐，以增加側向強度。剪刀撐為角鋼，和立柱間采納焊接連接。5 電葫蘆應設垂直和水平運輸限位器。6 在立柱上下部各焊一塊16mm厚剪刀撐連接鋼板，上部剪刀撐連接鋼板中心距立柱頂0.5m,下部剪刀撐連接鋼板中心距立柱底0.5m。在剪刀撐角鋼端部干脆打螺栓孔，并和剪刀撐連接鋼板用18×60螺栓預固定。固定后采納焊縫連接，焊縫高度不小于8mm。7 橫撐、斜撐及剪刀撐的連接均用螺栓預固定后焊縫連接。圍擋設計計算圍擋得搭設要求：1、鋼材等級：Q235柱高（m）：4.000柱截面：一般熱軋工字鋼I16柱平面內計算長度系數：2.000柱平面內計算長度：2.000強度計算凈截面系數：1.000截面塑性發展：不考慮是否進行抗震設計：不進行抗震設計2、風壓計算風動壓（伯努力方程）0=0.5.2由于.=/g =0.01225 KN/ m3（標準狀態）10級風速 =28.4m/s所以十級風速的基本風壓0=0.5×0.01225×28.42/9.8 KN/ m2=0.51 KN/ m2風荷載標準值k=gzsz0gz=1.88 (B類，地面)s=1.3 z=1.4所以 k=1.88×1.3×1.