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人工挖孔桩施工人工挖孔提升设备计算书

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1荷载计算

1)提升桶的直径为46cm，高50cm，自重m1=20kg。

2)桶的体积V=3.14×0.232×0.5=0.083m3。

3)桶内石头重量安装最大中碎石计算，碎石密度为1.55g/cm3，其中1m3=1000000cm3，桶内石头重量m2=0.083×1550kg/m3=128.65kg。

4)总重M=m1+m2=20+128.65=148.65kg，G1=M1g=148.65×10=1486.5N=1.48KN。

5)电动卷扬机去除钢丝绳后自重m3=45kg，G2=m3g=45×10=450N=0.45KN。

2钢丝绳容许拉力计算

根据品茗安全计算软件2017得知下表参数：

钢丝绳容许拉力可按下式计算:

[Fg]=aFg/K

其中:[Fg]──钢丝绳的容许拉力；

Fg──钢丝绳的钢丝破断拉力总和,取Fg=59.09kN；

α──考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，α=0.95；

K──钢丝绳使用安全系数，取K=5.00；

经计算得[Fg]=59.09×0.95/5.00=11.23kN。

经比较得：11.23KNG1=1.5KN，钢丝绳满足要求。

3、抗倾覆计算

提升机尾部采用20*40*50cm配重块（C20混凝土制成）2块，M配=0.2m×0.4m×0.5m×2450kg×2=196kg

矩形管50mmx50mmx3mm每延米重量4.43kg。

角钢60mmx60mmx5mm每延米重量4.82kg

矩形管长度为1.4m+2.5m=3.9m，重量为3.9mx4.43kg/m=17.28kg

角钢长度为：3mx2+1.3mx3+2.25mx2+2.35mx2+0.4mx2=19.9m，重量为19.9mx4.82kg/m=95.92kg。

桶加石渣自重：150kg

卷扬机自重45kg

钢丝绳按70米考虑，通过所查资料得知直径10mm的钢丝绳100米自重48.1kg，则70米钢丝绳重量为48.1kg×70m/100m=33.67kg。

其他小部件忽略不计，按照最大弯矩考虑：

根据平衡原理得：1.4m×T1=1.95m×T2此时为平衡状态，若想提升架不倾覆，则有1.4m×T1＜1.95m×T2

其中T1按钢丝绳重量全部作用在吊桶侧，

则T1=(150kg+17.28kg+33.67kg)*10N/kg=2009.5N

T2=(196kg+95.92kg+45kg)*10N/kg=3369.2N

提升设备简图

根据上述计算：1.4m×2009.5N=2813.3N.m（1）

1.95m×3369.2N=6569.94N.m（2）

经比较（1）＜（2）

力矩满足要求，配重满足要求。

4、方钢承载力：

钢管是采用热轧无缝方钢管：50X50X3mm方钢管查规范得:

IX=20.8cm4=20.8×104mm,Iy=1.62cm4=20.8×104mm

Mmax=1/2ql2=1/2×(150+17.28+33.67)×10kg/N×2.5m×2.5m=6.28KN

σmax=Mmax×Iy/IX=6.28×20.8×104/20.8×104=6.28MPa

按照3mm方钢容许应力，[σ]=113MPa

σmax[σ]=113MPa

方钢满足承载力要求。

3MIDAS分析结果

迈达斯计算过程如下：

首先定义材料截面特性等，然后建立节点扩展单元，建立模型如下图：

随后通过添加荷载，定义边界条件等进行迈达斯运算，经过荷载组合后算出结果：

结构内力图如下：

结构应力图如下：

结构反力图如下：

结构变形图如下：

经midas计算分析，该结构满足要求。