440T锅炉钢架吊装方案 计算书.docx
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440T锅炉钢架吊装方案计算书
440T/H锅炉钢架吊装计算书
一、钢架吊装平衡梁受力计算
各排钢架拼装如下图所示：
平衡梁受力情况如下所示：
由以上可知最重件为K3（H）排立面，立柱及横梁重量为94905.8kg。
钢丝绳及吊装平衡梁重量约为8t
G1=G5=（B1立柱重量+B1B2立柱间横梁重量÷2）+部分吊具重量=8227.4+（3481.1÷2）+1600=11567.95kg=11.6t
G2=G4=（B2立柱重量+B1B2立柱间横梁重量÷2+B2B3立柱间横梁重量÷2）+部分吊具重量=32824.5+1600=33424kg=33.5t
G3=（B3立柱重量+B2B3立柱间横梁重量÷2+B3B4立柱间横梁重量÷2）+部分吊具重量=10920.9kg=11t
F1+F2=G1+G2+G3+G4+G5=101.6tF1=F2=103.6÷2=50.8t
B1、B2、B3三个点的绑法如下图所示，
根据上图可知，
F11+F13=F12F11*sin44°+F13*sin30°+F12=F1
F11*cos44°=F13*cos30°
根据以上公式计算可得
F11=17.62tF12=32.26tF13=14.64
F11*sin44°=12.24tF13*sin30°=7.32t
即钢丝绳最大受力为F11=17.62t，双股受力，单股钢丝绳受力为8.81t，按安全系数取6，经查表可知选用钢丝绳型号为6×37+1-Φ32.5-1700。
使用长度为150m。
根据平衡梁的力矩平衡计算平衡梁最大弯矩
G1-F11*sin44°=12-12.24=-0.24tG2-F12=34-32.26=1.74t
G3-F13*sin30°=11.6-7.32*2=-3.04t
平衡梁受力弯矩图，如下图所示
由上图可知最大弯矩位于中心位置。
弯矩大小为3040kg*11.70209m÷2=17787.2kgf·m=174432N.m
平衡梁采用双拼[36a槽钢制成，查表得知，单根[36a槽钢抗弯截面系数W=660cm3。
单根[25a槽钢受到的弯矩Mmax=174432N.m÷2=87216N.m
Q235槽钢的许用应力[σ]=210Mpa
σ=Mmax÷W=87216N.m÷660cm3=132.15N.mm＜[σ]，满足强度要求。
[36a槽钢使用数量为70m。
槽钢对接形式为Z型，焊缝长度不少于1.5m，腹板焊缝位置还要单面满焊加强板（σ=8mm,300*300）。
双拼槽钢上下翼板使用48块σ=16mm,200*300的钢板焊接连接，每块板中间间隔为1000mm，最外侧的板边距离槽钢边50mm，以槽钢中心点对称布置。
如下图所示，
二、平衡梁吊耳制作及重量核算
根据上述计算可知，最大受力的吊耳为G2部位的吊耳。
吊耳依据《化工设备吊耳及工程技术要求（HG／T21574-2008）》中板式吊耳（SP型）中承重35t的尺寸加工制作，共制作5个，每个吊耳与槽钢连接部位双面满焊，并在槽钢上下焊接8块加强板（σ=16mm，90*90mm）。
如下图所示
根据以上平衡梁及吊耳的验算及制作，计算平衡梁总重量
序号
零件名称
型号规格
单位
数量
单位重量
（kg）
重量
（kg）
备注
1
槽钢
[36a
m
62
47.8
2963.6
2
吊耳
35t
件
5
51.45
257.25
3
连接板
200*300
块
48
7.54
361.73
合计
3582.58
三、钢架与平衡梁绑扎形式及验算
所有单片钢架吊装时，每列立柱绑扎的标高点如下：
1、K1（F）排立柱绑扎梁标高为17.27m，29.17m，39.37m。
2、K2（G）排立柱绑扎梁标高为17.27m，24.57m，39.37m。
其中B3列绑点为2个。
3、K3（H）排立柱绑扎梁标高为17.27m，24.57m，39.37m。
其中B3列绑点为2个。
4、K4（J）排立柱绑扎梁标高为17.27m，29.17m，39.37m。
每列立柱绑扎采用单根钢丝绳及滑轮组穿插吊装，确保起吊过程中各绑扎点受力均匀。
如下图所示
根据以上图示可知，钢丝绳每个绑点均为双股受力，受力最大的时候为K3（H）排的B2立柱水平状态，不考虑汽车吊遛尾的起重量，此时B2立柱给平衡梁吊点的最大受力为34t，双股钢丝绳受力为12.89t，单股钢丝绳受力为6.45t，安全系数为6，经查表可知钢丝绳型号为6×37+1-Φ28.5-170，使用长度为650m。
四、揽风绳及地锚验算
揽风绳及地锚布置示意图
1、揽风绳按受力3t计算，安全系数为3.5，经查表可知钢丝绳型号为6×37+1-Φ15.5-170，使用长度为7200m。
2、地锚按埋置式混凝土地锚自重15t，缆风绳最大拉力9t。
水平夹角30º。
制作如下图所示，主厂房A列外布置3个，引风机房后烟囱前布置3个。
埋入式混凝土地锚重量G≥
KPL/b=1.4×9×√（1^2+〖1.5〗^2）/1.5=15.14t。
埋入式混凝土地锚:
3m×2.1m×1m×2.4=15.12t[图见上图]
（1）垂直力:
G+T=1×2.1×3×2.4+9〖×cos〗〖30°〗×0.4=18.24（t）
（2）上拔力:
N2=9〖×sin〗〖30°〗=4.5（t）
安全系数K=（G+T）/N2=18.24/4.5=4.05＞[K]=1.5
（3）水平力:
N1=9×cos〖30°〗=7.8（t）
（4）地锚基础前侧土壤单位压力:
σp=N1/（hs）=7.8/（1×2.1）=3.71＜[σp]=12（t/㎡），满足使用要求。
地锚补充说明：
地锚基础前侧土壤单位压力要求[σp]≥12（t/㎡），如果埋设地锚的前侧土壤如果达不到要求,应将前侧土壤进行换土壤,并将回填土壤每隔200mm-300mm夯实一次。
回填夯实后土层必须高出基坑原有地面40cm以上。
并在前侧设置档木或桩。
地锚应埋设在干燥的地方。
如果有水应挖排水沟。
地锚基坑的前方基坑深度2.5倍的距离范围内不得有地沟、电缆、地下管道等等。
地锚埋设处要平整、不潮湿、不积水，防止基坑内泡水，影响地锚的安全。
绑扎的钢丝绳方向应和受力方向一致。
在拉揽风时，要派专人查守，发现有异常现象应立即采取措施。
五、吊机性能核算
每片钢架抬吊使用2部260tSCC2500C型履带吊抬吊，以及2部QY75型汽车吊溜尾。
履带吊采用工况为61.5m主臂工况，性能如下表所示：
溜尾的QY75汽车吊的性能表如下：
75吨吊车起重性能表
（吨）
臂长（米）回转半径（米）
12
18
24
30
36
40
44
7
36.00
32.00
26.00
23.50
22.00
8
30.00
28.00
23.00
20.50
19.00
10.00
9
25.00
25.00
20.50
18.00
17.00
10.00
10.00
10
21.00
21.00
18.50
16.00
15.00
10.00
10.00
12
15.70
15.00
13.00
12.00
10.00
10.00
14
11.50
11.60
10.50
9.70
8.60
8.60
16
8.50
8.80
8.50
8.00
7.50
7.50
1、在垂直状态下成片钢架受力
最重件及吊具重量为101.6t，根据以上计算，每部履带吊在非溜尾状态下，负载50.8t。
履带吊就位如下图所示，
此时履带吊回转半径为14m，额定起重量为67.9t。
履带吊负载率：
50.8÷67.9×100%=74.8%＜75%满足吊装安全要求。
2、在水平状态下成片钢架受力
各吊机的布置情况如下图所示，履带吊回转半径为30m,
此时履带吊的吊点中心位于标高24.57的横梁上，经过核算每片钢结构的重心位于标高20m的位置（G=101.6t），汽车吊受力在标高9m的横梁上，根据受力平衡及力矩平衡，可算出单台履带吊负载35.89t，单台汽车吊负载14.91t。
履带吊负载率：
35.89÷51.8×100%=69.3%＜75%,满足吊装要求。
汽车吊负载率：
14.91÷21×100%=71%＜75%,满足吊装要求。
3、顶板梁吊装
顶板梁组合件重量如下表，
组合件名称
长×宽 mm
总重kg
备注
B2-B4～K1-K2组合件
19400×12000
72306
SF-5、SF-7缓装
B2-B4～K3-K4组合件
19400×9500
69769
吊机布置如下图所示，
根据以上数据可知单台履带吊最大负载为72.306÷2=36.153t，吊具重量约为1t，即负载37.153t。
履带吊负载率：
37.153÷49.9×100%=74.4t＜75%，吊装满足要求。
钢丝绳分别绑在两根板梁上，钢丝绳夹角为30°，计算可知钢丝绳最大受力为21.45，钢丝绳为双股起吊，则单股钢丝绳受力为10.73，安全系数为6，经查表可知选用钢丝绳为6×37+1-Φ37-170，使用长度为100m。
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