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。

S1S1PPPPα1β1屋架吊装吊索内力计算简图

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

Q4915.58KN2(sin1sin1)2(sin45sin60)

吊索的内力：

P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。

αβ屋架吊装起重高度计算简图

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：

PPANNBl

qxlMB-+-两点起吊考虑吊绳水平力影响计算简图

考虑吊索水平力对构件的影响时：

hhlx2lxl[ctg60()]02

1.21.27x27x7[ctg60()]02、起吊吊索内力计算双支吊索起吊：

SQSn•1sinbK

2

x1.6m

SSαN1N1Q构件吊装吊索内力计算简图

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：

qAxClBa

-MBMC一点起吊受力计算简图

钢柱长15m，采用一点绑扎、起吊，则吊点的位置：

.x0.3l0.3154.5m

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;