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        淺談135 m跨6 t雙索纜索式起重機設計計算

        2018-03-08 07:13:07徐開華
        四川建筑 2018年1期

        徐開華

        (成都市第四建筑工程公司, 四川成都 610000)

        [定稿日期]2017-09-07

        根據(jù)中央“三農”工作的部署和要求,交通部黨組提出“修好農村路,服務城鎮(zhèn)化,讓農民兄弟走上瀝青路和水泥路”的發(fā)展目標,啟動了新中國成立以來規(guī)模最大的農村公路橋梁建設。本文就我公司承建的雅安小關子電站“兩橋一路”改線工程的水渠改造、拱橋架設、道路施工過程中,拱架吊裝、拱圈砌筑、橋面板鋪設,施工機具及建筑材料起重運輸?shù)?,需在寶興河上架設纜索式起重機,作為工程施工的起重運輸設備,現(xiàn)將1#橋用135 m跨6 t雙索纜索式起重機設計計算作如下介紹(圖1)。

        圖1 1#橋用纜索式起重機示意

        1 設計依據(jù)

        (1) 跨度:首先根據(jù)施工現(xiàn)場地形確定兩岸地錨位置,用經緯儀測的兩岸地錨之間凈距為165 m。由于兩岸地錨高差為24 m,故在梁底錨連線上距寶興岸地錨30 m處立20 m高塔架一座,則所設計纜式起重機的跨度為:L=165-30=135m

        (2) 最大起重量:根據(jù)施工方案中提供的數(shù)據(jù),所需起吊的貨物單件最重為5.5 t,故設計該纜索式起重機的額定重量為:Q=6 t

        (3) 起重小車、起重滑車組和索具總重取P=0.25Q=1.5 t

        (4) 兩端支撐點位于標高,其高度為:h=29-22=7 m

        (5) 鋼絲繩選用:

        承重索:6×(19)-43-170 破斷拉力T1=101.15 t 自重q1=6.3 kg/m

        牽引索:6×(37)-17.5-170 破斷拉力T2=15.54 t 自重q2=1.048 kg/m

        起重索:6×(37)-17.5-170 破斷拉力T3=15.54 t 自重q3=1.048 kg/m

        (6) 兩支撐點之間的傾角為β

        β=2.970

        2 設計計算

        2.1 承重索拉力T計算

        其中k1=1.1,為動載系數(shù)

        f=0.05L=135×0.05=6.75 m,為工作垂度

        G=2q1·L=6.3×135×2=1701 kg,為承重索自重,承重索受拉力Tc: 則:

        每根承重索的工作拉力為:

        考慮不均衡系數(shù)k2=1.1及傾角β有:

        則承重鋼絲繩的安全系數(shù)為:

        故可知承重鋼絲繩的安全系數(shù)合乎要求。

        2.2 牽引索計算

        考慮5個導向滑輪的阻力,實際拉力Ts:

        可知牽引用卷揚機用3 t即可。

        則牽引索的安全系數(shù)為:

        可知牽引索的安全系數(shù)合乎要求

        2.3 起重索計算

        采用二二起四,經過兩只導向滑輪,起重索拉力TL:

        可知起重卷揚機采用3 t即可。

        則起重索的安全系數(shù)為:

        可知起重索的安全系數(shù)合乎要求。

        2.4 后纜風索的計算

        α=29.54°

        由于后纜風索是承重索延長而成,后纜風索受拉力Th:

        Kh=Kc×cosα=4.1×cos29.54=3.57>3

        可知,后纜風索的安全系數(shù)合乎要求。

        2.5 塔架計算

        在1#橋寶興岸距地錨30 m處設立一塔架,塔高20 m。索鞍用兩根256號工字鋼搭設,塔頂標高為22 m。

        塔架用80 t·m塔吊標準節(jié)架設,塔身截面尺寸為1.7 m×1.7 m,索頂用銷軸和M24高強度螺栓與塔吊標準節(jié)聯(lián)接,塔架頂部四角拉纜風繩穩(wěn)固,且纜風繩與水平面夾角為30~45°(圖2)。

        2.5.1 纜索重力

        1.048)×135=1062.72 kg=1.063 t

        2.5.2 起重跑車及載荷作用力

        圖2 搭架受力計算示意

        2.5.3 后纜風繩的垂直分力

        N3=Thsinα=51.44×sin29.54°=25.36 t

        2.5.4 側纜風繩的作用力

        N4=2×2=4 t

        式中對支持立柱不受力的纜風繩的作用力按2 t計。

        2.5.5 起重繩跑頭拉力所引起軸向壓力

        N5=TL=1.8 t

        2.5.6 牽引繩跑頭拉力所引起軸向壓力

        N6=Ts=2.98 t

        作用于支柱上的力的總和為:

        N=N1+N2+N3+N4+N5+N6=

        1.063+4.05+25.36+4+1.8+2.98= 39.253 t

        由于塔架用80 t·m塔吊標準節(jié)架設而成,根據(jù)QTZ80A有關技術資料可知起臨界力Pcr>117t

        則N

        以上計算結構證明塔架滿足穩(wěn)定要求。

        2.6 地錨

        1#橋雅安岸主地錨計算(略)。1#橋寶興岸主地錨計算(略)。

        [1] 沈從周. 機械設備安裝手冊[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社,1986.

        [2] 王官遜. 起重機設計手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,1984.

        [3] JGJ 276-2012 建筑施工起重吊裝工程安全技術規(guī)范[S].

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