1#、2#尾水调压竖井全断面扩挖提升系统专项方案
工字钢次梁为2根I22a工字钢构成，梁长度1.4m跨距。
罐笼（载2人）重力为20.16kN，考虑到重力加速度及其它动荷载影响，为保险起见取罐笼（载2人）对工字钢梁作用力为30KN.
计算如下： 共 1 跨
工字钢梁材性：Q235
罐笼作用于双工字钢梁作用力为30KN,均分至单根为15KN，则单根工字钢全梁有均布荷载 Q=15/1.4=10.71 KN/m 考虑自重，自重放大系数为 1.2 跨度为 1.4 m 截面为 普工22a 截面Ix =3.41e+007 mm4 截面Wx =310000 mm3 面积矩Sx =176304 mm3 腹板总厚 7.5 mm
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塑性发展系数 γx =1.05 整体稳定系数 υb =0.6 由最大壁厚 12.3 mm 得：
截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa 截面抗剪强度设计值 fv = 125 MPa 剪力范围为 -7.77461--7.77461 KN 弯矩范围为 -2.72111---1.35312e-007 KN.M 最大挠度为 0.0790879 mm (挠跨比为 1/17701)
由 Vmax*Sx / (Ix*Tw) 得:计算得最大剪应力为 5.35951 MPa 满足! 由 Mx / (γx*Wx) 得:计算得强度应力为 8.35979 MPa 满足! 由 Mx / (υb*Wx) 得:计算得稳定应力为 14.6296 MPa 满足! ⑵次梁及立柱锚接板稳定性计算 ①锚接板螺栓群稳定性计算：
罐笼（载2人）重力为20.16kN，考虑到重力加速度及其它动荷载影响，为保险起见取罐笼（载2人）对工字钢梁作用力为30KN，工字钢次梁由两处锚接板固定，则单个锚接板受力30/2=15KN,考虑最大静载力取2倍值,取30KN。
剪切力：V=sin53°T=30 sin53°=12KN 轴向力：N=cos53°T+G=30cos53°+30=57.6 KN 弯矩：M=30*0.010=0.3 KN.M
①-1基本参数
螺栓选用普通螺栓，A级或B级，M22 受剪面数目为4个
由 GB 50017--2003 查表得： 单个螺栓受剪承载力 Nvb = 258.490 kN 单个螺栓受压承载力 Ncb = 176 kN
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螺栓群受力 N=57.6 kN V=12 kN M=0.3 kN·m； ①-2螺栓群形心计算 螺栓个数 BoltNum =4（颗） 排列方式： 对齐排列 螺栓位置：
( -11, -9) ( 11, -9) ( -11, 9) ( 11, 9) 螺栓群形心位置 (0,0) ①-3螺栓受力计算
(11 , 9)处螺栓受剪力最大：
受到N产生的剪力 Nx1 = N/BoltNum = 14.4 kN 受到V产生的剪力 Ny1 = -V/BoltNum = -3 kN
受到M产生的剪力 Nx2 = 3.342 kN Ny2 = -4.084 kN Nv = sqrt[ (Nx1+Nx2)2 + (Ny1+Ny2)2 ] = 19.104 kN Nv ≤ min( Nvb , Ncb ) 满足! ②焊缝稳定性计算：
FeANB 罐笼（载2人）重力为20.16kN，考虑到重力加速度及其它动荷载影响，为保险起见取罐笼（载2人）对工字钢梁作用力为30KN，工字钢次梁由两处锚接板固定，则单个锚接板受力30/2=15KN；
截面：220*120*6*8 （I22工字钢） 焊缝高度取 hf =6mm
由构件材性Q235查得焊缝强度 fwf =160 MPa
受荷载 F=15*sin53°=6kN； N=15+15*cos53°=28.8kN； e=400+220=620mm 由于承受静力荷载或间接动力荷载，βf = 1.22 上翼缘厚 T1 =8mm
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下翼缘厚 T2 =8mm
上翼缘外侧焊缝有效面积 Aw11 = 798mm 上翼缘内侧焊缝有效面积 Aw12 = 772.8mm2 下翼缘外侧焊缝有效面积 Aw21 = 798mm2 下翼缘内侧焊缝有效面积 Aw22 = 772.8mm2 腹板两侧焊缝有效面积 Aw3 = 1965.6mm2 总的焊缝有效面积 Aw = 5107.200mm2 焊缝形心至上翼缘外侧距离 y0 = 125.00mm 焊缝 Ix = 55127314.2 mm4 焊缝受弯矩 M = F*e = 3.72kN·m 焊缝受剪力 V = F = 6kN 焊缝受轴力 N = 28.8kN
由剪力产生的剪应力 τV = V / Aw3 = 3.053MPa 由轴力产生的正应力 σN = N / Aw = 5.639MPa A点：上翼缘内侧与腹板相交处： 由弯矩在A点产生的正应力 σ
M_A
2
= M/Ix *(y0-T1-hf/2) = 7.693MPa
B点：下翼缘内侧与腹板相交处： 由弯矩在B点产生的正应力 σ
M_B
= M/Ix x (H-T2-hf/2-y0) = 7.693MPa
M_A
A点折算应力 σA = sqrt{[(σN+σB点折算应力 σB = sqrt{[(σN+σ
)/Bf]2+τ)/Bf]2+τ
2V2V
} = 11.346 MPa <= fwf 满 足 ! } = 3.486 MPa <= fwf 满 足 !
M_B
结论： 工字钢立柱与锚接板焊接强度满足要求 ! ⑶垂直工字钢立柱稳定计算：
NG为罐笼重力提供给立柱压力，按3.2.3.1(2)计算，重力取15KN,得NG=15KN； N1=Tsin53°=15*sin53°=6KN (T为卷扬机拉力提供的压力) 得：N轴心压力=NG+N1=15+6=21KN;
立柱的稳定性计算公式:
其中 N ---- 立柱的轴心压力设计值(kN) ：N = 21kN；
σ---- 轴心受压立柱的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到；
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i ---- 计算立柱的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm； A ---- 立柱净截面面积(cm)：A =42.10cm； W ---- 立柱净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=41.09cm3； σ------立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2； Lo---- 计算长度 (m)；lo =1.1*5.4=5.94m(1.1为长度附加系数) Lo/i =5940.000/ 15.900 =373.58；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立柱的稳定系数υ= 0.209 ； 立柱受压强度计算值σ=21000/（0.209×4210）=6.75N/mm； 立柱稳定性计算 σ= 6.75N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求！
由于立柱工字钢受到卷扬钢丝绳侧向拉力，其容易发生单侧受力弯曲，因此需对其侧向挠度变形进行分析：
罐笼（载2人）重力为20.16kN，考虑到重力加速度及其它动荷载影响，为保险起见取罐笼（载2人）对单根工字钢立柱端头作用力为T=30/2=15KN.
Fx=Tsin53°=15*0.4=6 KN 得出其均布荷载Q=6/5.4=1.12KN/M； 计算分析如下：
I22a工字钢立柱材性：Q235 立柱均布荷载 1.12 KN/M 考虑自重，自重放大系数为 1.2 长度为 5.4 M 截面为 普工22a 截面Ix =3.41e+007 mm4 截面Wx =310000 mm3 面积矩Sx =176304 mm3 腹板总厚 7.5 mm 塑性发展系数 γx =1.05
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