80T汽车吊安装箱涵计算书
80T 汽车吊安箱涵计算书
一、机具选择
1、作业吊车
考虑本合同段箱涵预制件安装工程量大,且安装地点较为分散,故拟选用汽车吊吊装施工。所有安装地为已完成路基,地质条件均较好,经处理后能满足汽车吊施工要求。由于作业环境差别不大,吊装方法基本一致,综合考虑采用“双机抬吊”作业。
2、作业吊车的选择
⑴、 本工程4×3m 箱涵预制件采用双机抬机作业。
﹙Q 主+Q 副﹚K ≧Q1+Q2
取最重箱涵预制件自重55t ,即Q1=55t,考虑索具重量Q2=2.0t,K 为起重机降低系数,取0.8。即Q 主+Q 副≧71.2t
⑵、起重高度计算
H ≥H1+H2+H3+H4
式中 H——起重机的起重高度(m),停机面至吊钩的距离;
H1——安装支座(基础)表面高度(m),停机面至安装支座表面的距离; H2——安装间隙,视具体情况而定,一般取0.2-0.3m ;
H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(m);
H4——索具高度(m),绑扎点至吊钩的距离,视具体情况而定。
取H1=4米,H2=0.3米,H3=0.85米,H4取3米。选用起重机的起重高度H ≥8.15米,起重高度取9m 。
⑶、起重臂长度计算:
l ≥(H+h0-h)/sinα
式中 l——起重臂长度(m );
H ——起重高度(m );
h0——起重臂顶至吊钩底面的距离(m );本项目取1.5m;
h ——起重臂底铰至停机面距离(m ),本项目取1.5m ;
α——起重臂仰角,一般取25°≤75°,本项目取60°。
l ≥(9+1.5-1.5)/sin(60°)=10.4米。
⑷、根据本项目的实际情况,综合考虑⑴、⑵、⑶及起重机的工作幅度,参考吊车性能参数表,本项目作业半径取值控制6m 内,选用2台80t 汽车吊满足施工要求。
3、吊环、吊装钢丝绳的选择
①、吊环
吊环用于箱涵预制件的起吊移、架梁用,每片预制件共设置4个,根据设计图,本合同段预制件最重重量为55t 。本合同段采用φ25mm 圆钢作为吊环材料。 故吊环的应力为 σ=9800G ≤235(HPB235) nA
σ—吊环拉应力(N/mm2) ;
n —吊环的截面个数,一个吊环时为2;二个吊环时为4;四个吊环时为6; A —一个吊环的钢筋截面面积(mm2)
G —构建重量(t) A=(9800×55) ÷(6×235)=382.3mm
2
故选用HPB235φ25mm 圆钢作为吊环,A S =490.6mm2>382.3mm 2。满足吊装要求。
②、吊装钢丝绳
预制件自重55t ,吊装时采用双机抬吊,预制件一端重G 约为252.5KN ,设吊索的水平夹角为β50°,吊索钢丝绳选用K2为6倍安全系数,同时考虑吊装时K1为1.2倍的动载系数。
F=K2×K 1×G/(2×sin β)=6×1.2×252.5/2/sinβ=1156.5KN
拟选用6*37绳,钢丝绳φ47.5mm ,公称抗拉强度1850MPa 的钢丝绳,破断拉力总和1560KN 。
下图选取GB/T8918-1996中表2为6*37绳破断拉力表。
SP =ΨΣSi
式中:SP ——钢丝绳的破断拉力,KN ;
ΣSi ——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,KN ; Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对6×37绳,Ψ=0.82。
SP =0.82*1560 = 1279.2KN
故选用6*37绳,钢丝绳φ47.5mm ,公称抗拉强度1850MPa 的钢丝绳,破断拉力总和1279.2KN >1156.5KN ,满足吊装钢丝绳要求。
4、抗倾覆验算
为保证汽车吊在吊装过程中的稳定,需进行抗倾覆验算,即需使稳定力矩大于倾覆力矩。以4*3m预制件为验算对象,可知:
KGMG+KQMQ+KWMW≥0
KG —自重加权系数,取1;
KQ —起升荷载加权系数,取1.15
KW —风动载加权系数,取1;
MG 、MQ 、MW 为汽车吊自重、起升荷载、风动荷载对倾覆边的力矩,N•m; 汽车吊工作时受力简图如下
G —汽车吊自重,取63.0t ;
Q—起升物重量,考虑双机抬吊,取25.25t ;
W—风动载,按起升物重量的20%考虑;
a —汽车吊重心至支脚倾覆支点的距离,支腿全伸8m ,故a 取4m ; R —汽车吊工作半径,最大取6m ;
h —风动载合力点高度。
KGMG+KQMQ+KWMW
=1×G ×a-1.15×Q ×(R-a )-1×W ×h
=630000×6 -1.15×25250×(6-4)-0.2×25250×(4+0.3+0.85/2)=3698064N•m>0
RA 远大于零,故稳定性满足要求。
稳定力矩=KGMGKGMG
=1×G ×a
=630×6=3780 KN•m
倾覆力矩=KQMQ+KWMW
=1.15×Q ×(R-a )+1×W ×h
=1.15×252.50×(6-4)+0.2×252.50×(4+0.3+0.85/2)=819.4KN•m; 稳定系数=稳定力矩/倾覆力矩=3780/819.4=4.6>1.5满足规范要求。
5、地基承载力验算 G A a R Q
将汽车吊工作时受力模式简化为悬臂梁受力,其受力图示如下:
A
根据∑MA=0,可得,0.5q(L+ L’) 2+P(L+ L’)=RB ·L
R B =[0.5q(L+ L’) +P(L+L’]/L
=[0.5*600/(12+4.86)*(12+ 4.86)2+252.5*(12+4.86)]/12
=776.3 KN
则R A =q(L+ L’)+P-RB
=600/(12+4.86)*(12+ 4.86)+252.5-776.3
=76.2 KN
由于实际情况中,B 支点处有前后双排支腿,所以,起重机最大受力侧的单个支腿受力N= RB /2=776.3/2=388.2 KN
每个支腿下加垫两层枕木,两层枕木长度方向垂直放置,上面一层2根,下面一层6根,每根枕木截面尺寸30×30cm ,单根长度2.0m ,再将枕木顶部布置一块120cm ×120cm ×2cm 厚钢板,放置时钢板中心与支腿中心垂直。
则地基承载力: 2
P=N/A=388.2/(2*2)=97Kpa
路基采用抛石填筑,地基承载力远大于97KPa ,故能满足施工要求。