结构吊装计算.docx

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结构吊装计算

结构吊装计算

一、吊钩计算

依据<<建筑施工计算手册>>,<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001,<<建筑材料规范大全>>,<<钢结构设计规范>>GB50017-2003。

现对吊钩纯受力时验算。

1、吊钩螺杆部分截面验算:

吊钩螺杆部分可按受拉构件由下式计算:

式中:

t──吊钩螺杆部分的拉应力；

F──吊钩所承担的起重力，取F=10000.00N（纯受力）；

A1──螺杆扣除螺纹后的净截面面积:

其中d1──螺杆扣除螺纹后的螺杆直径（mm），取d1=20.00mm；

[σt]──钢材容许受拉应力。

经计算得：

螺杆扣除螺纹后的净截面面积A1=3.14×20.002/4=314.16mm2；

螺杆部分的拉应力σt=10000.00/314.16=31.83N/mm2。

由于吊钩螺杆部分的拉应力31.83（N/mm2），不大于容许受拉应力50.00（N/mm2），所以满足要求！

2、吊钩水平截面验算:

水平截面受到偏心荷载的作用，在截面内侧的K点产生最大拉应力σc,可按下式计算:

式中:

F──吊钩所承担的起重力，取F=10000.00N；

A2──验算2-2截面的截面积，

其中:

h──截面高度，取h=38.00mm；

b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度，取b1=30.00mm,b2=25.00mm；

Mx──在2-2截面所产生的弯矩,

其中:

D──吊钩的弯曲部分内圆的直径（mm），取D=35.00mm；

e1──梯形截面重心到截面内侧长边的距离,

λx──截面塑性发展系数,取λx=1.00；

Wx──截面对x-x轴的抵抗矩,

其中:

Ix──水平梯形截面的惯性矩,

[σc]──钢材容许受压应力,取[σc]=70.00N/mm2；

2-2截面的截面积A2=38.00×（30.00+25.00）/2=1045.00mm2；

解得:

梯形截面重心到截面内侧长边的距离e1=18.42mm；

在2-2截面所产生的弯矩　Mx=10000.00×（35.00/2+18.42）=359242.42N.mm；

解得:

水平梯形截面的惯性矩Ix=125401.92mm4；

截面对x-x轴的抵抗矩Wx=125401.92/18.42=6806.35mm3；

经过计算得　σc=10000.00/1045.00+359242.42/6806.35=62.35N/mm2。

由于吊钩2－2截面部分的压应力62.35（N/mm2），不大于容许受压应力70.00（N/mm2），所以满足要求！

3、吊钩垂直截面验算:

垂直截面的应力计算与水平截面验算相同：

h──截面高度，取h=38.00mm；

b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度，取b1=30.00mm,b2=25.00mm；

3-3截面的截面积A3=38.00×（30.00+30.00）/2=1045.00mm2；

解得:

梯形截面重心到截面内侧长边的距离e1=18.42mm；

在2-2截面所产生的弯矩　Mx=10000.00×（35.00/2+18.42）=359242.42N.mm；

解得:

水平梯形截面的惯性矩Ix=2125401.92mm4；

截面对x-x轴的抵抗矩Wx=125401.92/18.42=6806.35mm3；

经过计算得　σc=10000.00/1045.00+359242.42/6806.35=62.35N/mm2。

垂直截面的剪应力τ按下式计算：

式中:

F──吊钩所承担的起重力，取F=10000.00N；

A3──3-3截面的竖截面面积，取A3=1045.00mm2。

经过计算得　τ=10000.00/（2×1045.00）=4.78N/mm2。

根据强度强度理论公式按下式验算：

经过计算得σ=（62.352+3×4.782）1/2=62.90N/mm2。

由于吊钩3－3截面部分的压应力62.90（N/mm2），不大于钢材的容许综合应力140.00（N/mm2），所以满足要求！

8.2滑车计算

对起重力不明滑车的安全起重力,可按以下经验公式计算:

其中:

F──滑车安全起重力（N）；

D──滑轮直径（mm），取D=350.00mm。

经计算得F=350.002/2=61250.00N≈61kN。

选用滑轮直径为350㎜的滑车。

8.3钢屋架吊装计算

1、吊索规格的选择

钢屋架自重为49KN，须进行屋架吊装吊索的内力计算，以此为选择吊索规格。

屋架垂直吊起后，按力的平衡条件吊索中垂直分力之和应等于屋架的重力。

则

吊索的内力：

吊索取6×37，换算系数取0.32，安全系数取K=6。

钢丝绳破断拉力总和：

Pg=6×15.58/0.82=114KN

选用抗拉强度为1550N/㎜²、ф15㎜的钢丝绳，Pg=132KN>114KN，满足要求。

短吊索中拉力为长吊索的两倍，S1=2P=2×114=228KN

故选用6×37，ф21.5㎜的钢丝绳，Pg=270KN>228KN，满足要求。

2、绳卡的选择

采用螺栓直径为19㎜的绳卡:

马鞍式，抱合式绳卡数量可按下式计算:

其中:

n1──马鞍式，抱合式绳卡需用数量（个）；

P──钢丝绳上所受综合计算荷载，取P=49.00（N）；

T──栓紧绳卡螺帽时，螺栓所受的力，取T=24.50（N）。

经计算得n1=1.667×49.00/（2×24.50）=2个；

3、起重机起重高度的确定

起重机的起重高度可通过下式计算：

H≧h1+h2+h3+h4

H——为起重机的起重高度；

h1——安装支座表面高度，为21.8m；

h2——安装间隙，取0.5m；

h3——钢屋架高度，为3.19m；

h4——屋架到吊钩距离，取4m；

在吊装18～26轴钢屋架时，采用50t汽车吊，吊车位于1/A轴线上行驶，则吊车的工作幅度为6米。

吊车主臂长31.3m，吊起的最大起重量为91KN，远远大于钢屋架的自重，则起重高度为30.7>21.8+0.5+3.19+4=29.49m，所以满足要求。

8.4吊车梁的吊装计算

1、绑扎起吊位置计算

吊车梁采用四点起吊，可简化为两点双悬臂简支架梁计算，受均布荷载q，

最合理吊点位置是使用吊点处负弯距与跨中正弯距绝对值相等。

在实际吊装构件中，一般起吊吊索均与构件表面成一角度，在绑处点处，存在水平力，造成两点间产生附加弯距，计算简图如下：

考虑吊索水平力对构件的影响时：

2、起吊吊索内力计算

双支吊索起吊：

式中S——一根吊索所承受的内力；

Q——所吊构件的重力,吊车梁自重为52KN；

n——吊索的根数，取4；

——吊索与水平面的夹角，取60°；

Sb——钢丝绳的破断拉力总和（KN）；

K——安全系数，取6；

S=52/4sin60°=15KN

吊索选用6×37，抗拉强度为1550N/㎜²、ф15㎜的钢丝绳，安全系数取

K=6，钢丝破断拉力总和Pg=132KN>15×6=90KN，满足要求。

3、起重高度的计算

吊车梁自重为52KN，采用36T吊车吊装，在吊装吊车梁时，吊车的工作幅

度为6m，吊车主臂长31.3m，则最大起重高度为30.7m>17.6m和最大起重量为91KN>52KN，满足要求。

4、绳卡的选择

采用螺栓直径为19㎜的绳卡

其中:

n1──马鞍式，抱合式绳卡需用数量（个）；

P──钢丝绳上所受综合计算荷载，取P=52.00（N）；

T──栓紧绳卡螺帽时，螺栓所受的力，取T=24.50（N）。

经计算得n1=1.667×52.00/（2×24.50）=2个；

8.5钢柱的吊装计算

钢柱采用1点起吊，则可视为一端带有悬臂的简支梁，受均布荷载q，

合理吊点位置是使吊点处最大负弯距与跨内最大正弯距绝对值相等。

计算简图如下：

钢柱长15m，采用一点绑扎、起吊，则吊点的位置：

。

2、吊索的选择

仍采用6×37，抗拉强度为1550N/㎜²、ф15㎜的钢丝绳。

3、起重高度的计算

钢柱自重为3.7KN，起重高度为17.5m，选用25t的汽车吊吊装，工作

幅度14m，主臂长24.6m的，则此时吊车的最大起重量为16KN>15KN，满足要求。

3、绳卡计算

采用螺栓直径为19㎜的绳卡。

马鞍式，抱合式绳卡数量可按下式计算:

其中:

n1──马鞍式，抱合式绳卡需用数量（个）；

P──钢丝绳上所受综合计算荷载，取P=5.00（N）；

T──栓紧绳卡螺帽时，螺栓所受的力，取T=24.50（N）。

经计算得n1=1.667×5.00/（2×24.50）=2个；

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