在很长一段时间里,朋友圈流传的这样一段话:世人慌慌张张,不过图碎银几两;可偏偏就是这几两碎银,能免饥荒,能定安康 ,能解世人惆怅。。。
一、计算依据
1、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
2、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、三一厂家STC500型号汽车起重机说明书
二、吊装要求
三、起重机选型及工况核算
吊装工况图
1、起重量复核
工作幅度取R=3m,设计主臂长取L1=15.44m,主臂仰角β=71.21°,查三一汽车起重机STC500说明书,额定起重量Q=40吨。
起重吊装荷载:Qk=K1×Gw=1.2×30=36吨≤Q=40吨
起重量满足要求!
2、起吊高度复核
起重臂端部距地面距离
H=(L12-(R s1)2)0.5 h=(15.442-(3 1.973)2)0.5 3.05=17.667m
H=17.667m≥h1 h2=10 3=13m
起吊高度满足要求!
3、吊物与起重臂安全距离复核
当前吊装幅度及臂长下,根据平面计算,吊物边缘距主臂距离dl
dl=(H-h1)×cosβ-b×sinβ=(17.667-10)×cos71.21°-1×sin71.21°=1.523m≥f=1m
吊物与起重臂安全距离满足要求!!
四、汽车式起重机支腿力计算
1、汽车式起重机参数
2、汽车起重机轴距及轴荷
在吊装过程中,支腿荷载主要有包括以下几部分荷载产生,起重机自重(通过在不同位置的各车轮轴荷代替)对各支腿产生的荷载Fa1、Fb1、Fc1、Fd1;吊重及活动配重分解到X方向对各支腿产生的荷载Fax、Fbx、Fcx、Fdx; 吊重及活动配重分解到Y方向对各支腿产生的荷载Fay、Fby、Fcy、Fdy;
1)起重机自重各支腿产生的荷载计算
起重机自重G等于各轴荷载总和,G=42吨
第1轴:荷载为F1=8吨,距离后支腿距离L1=1.45 4 1.35 1.5=8.3m
第2轴:荷载为F2=8吨,距离后支腿距离L2=4 1.35 1.5=6.85m
第3轴:荷载为F3=13吨,距离后支腿距离L3=1.35 1.5=2.85m
第4轴:荷载为F4=13吨,距离后支腿距离L4=1.5m
通过各轴荷载Fi以及前支腿荷载分别对后支腿取矩得到
F1×L1 F2×L2 F3×L3 F4×L4-(Fa1 Fd1)×L=0
8×8.3 8×6.85 13×2.85 13×1.5-(Fa1 Fd1)×6=0
并且Fa1=Fd1,得到:
Fa1=Fd1=14.813吨
Fb1=Fc1=[G-(Fa1 Fd1)]/2=[42-(14.813 14.813)]/2=6.187吨
2)吊重及活动配重对各支腿产生的荷载计算
当吊臂与X轴成β角度,吊重Gw、幅度R时,将吊重产生的倾覆力矩以及活动配重产生的抗倾覆力矩分解到X、Y平面内。
吊重Gw分解到X方向产生效应的荷载大小:
Gwcosβ/(cosβ sinβ)
吊重Gw分解到Y方向产生效应的荷载大小:
Gwsinβ/(cosβ sinβ)
活动配重G活分解到X方向产生效应的荷载大小:
G活cosβ/(cosβ sinβ)
活动配重G活分解到Y方向产生效应的荷载大小:
G活sinβ/(cosβ sinβ)
①求X方向吊重、X方向活动配重对各支腿荷载影响计算,各支腿荷载为Fax=Fdx,Fbx=Fcx
对前支腿取矩得到:
对后支腿取矩得到:
②求Y方向吊重、Y方向活动配重对各支腿荷载影响计算,各支腿荷载Fay/Fby=Lh/(L-Lh),Fdy/Fcy=Lh/(L-Lh)
对c、d支腿取矩得到:
对a、b支腿取矩得到:
③将X、Y两个方向吊重对支腿产生的荷载叠加,并考虑起重机自重后,各支腿的荷载分别为:
支腿a:
Fa=Fa1 Fax Fay=14.813 cosβ/(cosβ sinβ)×(-3.562cosβ 11.962) sinβ/(cosβ sinβ)×(2.152sinβ 11.962)
支腿b:
Fb=Fb1 Fbx Fby=6.187 cosβ/(cosβ sinβ)×(3.562cosβ 21.038) 1.759×sinβ/(cosβ sinβ)×(2.152sinβ 11.962)
支腿c:
Fc=Fc1 Fcx Fcy=6.187 cosβ/(cosβ sinβ)×(3.562cosβ 21.038) sinβ/(cosβ sinβ)×(-3.785sinβ 21.038)
支腿d:
Fd=Fd1 Fdx Fdy=14.813 cosβ/(cosβ sinβ)×(-3.562cosβ 11.962) 0.569×sinβ/(cosβ sinβ)×(-3.785sinβ 21.038)
3)各吊装工况及最不利工况支腿荷载计算
①当β=0°时,此时吊物在起重机后方
将β=0°代入得到:
Fa=23.212吨,Fb=30.788吨,Fc=30.788吨,Fd=23.212吨
各支腿最大荷载F1=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(23.212、30.788、30.788、23.212)=30.788吨
②当β=90°时,此时吊物在起重机侧方
将β=90°代入得到:
Fa=28.927吨,Fb=31.01吨,Fc=23.44吨,Fd=24.623吨
各支腿最大荷载F2=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(28.927、31.01、23.44、24.623)=31.01吨
③起重臂位于支腿b方向工况
当β=58.861°时,起重臂在支腿b方向,此时:
Fa=27.23吨,Fb=29.938吨,Fc=25.899吨,Fd=24.933吨
各支腿最大荷载F3=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(27.23、29.938、25.899、24.933)=29.938吨
考虑各个工况按最不利原则;支腿最大受力Nk=max(F1,F2,F3)=max(30.788,31.01,29.938)=31.01吨
五、地基基础验算
1、地基参数
单个支腿传至基础顶面的轴向力标准值为:N'=9.8×Nk=9.8×31.01=303.9kN
单个支腿垫板的底面平均压力p=N'/Ad1=303.9/10=30.39kPa≤fak=360kPa
满足要求!
六、汽车式起重机抗倾覆计算
考虑抗倾覆安全系数后,如果出现支腿力为负数时,代表抗倾覆不满足要求,反之抗倾覆满足要求。考虑最不利情况,分别计算吊物在起重机后方和吊物在起重机侧方两种工况。
1、吊物在起重机后方时
参考起重机支腿力计算章节,吊物在起重机后方时取β=0°,同时将吊重产生的倾覆力矩乘以k2=1.2,此时支腿荷载分别为Fa=22.718吨,Fb=34.883吨,Fc=34.883吨,Fd=22.718吨。
没有出现支腿荷载为负数。
抗倾覆满足要求!
2、吊物在起重机侧方时
参考起重机支腿力计算章节,吊物在起重机侧方时取β=90°,同时将吊重产生的倾覆力矩乘以k2=1.2,此时支腿荷载分别为Fa=31.32吨,Fb=35.218吨,Fc=23.822吨,Fd=24.84吨。
没有出现支腿荷载为负数。
抗倾覆满足要求!
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