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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=(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=;
[σ ]──钢材容许受拉应力。
t
经计算得: 螺杆扣除螺纹后的净截面面积 A1=×4=;
螺杆部分的拉应力 σ ==mm2。
t
由于吊钩螺杆部分的拉应力(N/mm2),不大于容许受拉应力(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σ ,可按
c
下式计算:
式中: F──吊钩所承担的起重力,取 F=;
A ──验算2-2截面的截面积,
2
其中: h──截面高度,取 h=;
b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取 b1=,b2=;
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=;
e1──梯形截面重心到截面内侧长边的距离,
* ──截面塑性发展系数,取λ =;
x x
W ──截面对x-x轴的抵抗矩,
x
其中: I
──水平梯形截面的惯性矩,
x
[σc]──钢材容许受压应力,取 [σc]=mm2;
2-2截面的截面积 A2=×+/2=;
解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=;
在2-2截面所产生的弯矩 Mx=×2+=;
解得:水平梯形截面的惯性矩 I =;
x
截面对x-x轴的抵抗矩 W
==;
x
经过计算得 σc=+=mm2。
由于吊钩2-2截面部分的压应力(N/mm2),不大于容许受压应力(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=;
b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取 b1=,b2=;
3-3截面的截面积 A3=×+/2=;
解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=;
在2-2截面所产生的弯矩 Mx=×2+=;
解得:水平梯形截面的惯性矩 Ix=;
截面对x-x轴的抵抗矩 Wx==;
经过计算得 σc=+=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=;
A3──3-3截面的竖截面面积,取 A3=。
经过计算得 τ=(2×=mm2。
根据强度强度理论公式按下式验算:
经过计算得 σ =+3×1/2=mm2。
由于吊钩3-3截面部分的压应力(N/mm2),不大于钢材的容许综合应力(N/mm2),所以满足要求!
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=。
经计算得 F=2=≈61kN。
选用滑轮直径为350㎜的滑车。
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。
S1
S
1
S
1
P
P
P
P
α
β
1
1
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
吊索的内力: P ? Q
? 49 ? 15.58KN
2(sin ?
1
sin ?
1
) 2(sin 45 ? sin 60)
吊索取 6×37,换算系数取,安全系数取K=6。
钢丝绳破断拉力总和:Pg=6×=114KN
选用抗拉强度为 1550N/㎜2、ф15 ㎜的钢丝绳,Pg=132KN114KN,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,ф㎜的钢丝绳,Pg=270KN228KN,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=(N);
T──栓紧绳卡螺帽时,螺栓所受的力,取 T=(N)。
经计算得 n1=×(2×=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≧h +h +h +h
1 2 3 4
H——为起重机的起重高度;
h ——安装支座表面高度,为;
1
h ——安装间隙,取;
2
h ——钢屋架高度,为;
3
h ——屋架到吊钩距离,取 4m;
4
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,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+++4=,
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