缆索吊装系统计算书

缆索吊装系统计算书简介：此缆索吊装系统用于吊装两岸T 梁及钢桁梁。

左岸采用万能杆件拼装成双柱门式索塔，锚碇为用万能杆件拼装成的重力式锚碇；右岸不设索塔，直接在岩体上打锚洞，索鞍放在洞口，锚碇为在锚洞内埋型钢卧梁。

整套天线系统分上、下游两组。

每组由一组主绳 和两组工作绳组成。

主绳由4根φ47.5mm 钢绳组成，工作绳由1根φ47.5mm 钢绳组成。

工作绳兼作压塔绳。

f m a x ＝781.20754.48742.96甘洛岸汉源岸781.20洞锚重力式锚θ1=θ2=基本资料拟定：跨径L ＝333m ；工作垂度：f max ＝L/12＝333/12＝27.75m ； 项目 内容 主索 起重索 牵引索 钢绳根数、直径 4φ47.5 2φ21.5 2φ28 单重（kg/m ） 4×7.929=31.7162×1.638=3.2762×2.768=5.536钢丝直径(mm)2.21.01.3钢绳面积（cm2）4×8.4347=33.74 2×1.7427=3.486 2×2.9452=5.89 钢丝抗拉强度155 155 155 （kg/mm2）钢绳破断拉力（t）.82×4×130.5=428.04 .82×27=22.14 .82×45.65=37.43 方案一：按照左岸T梁(20.22m)重量进行计算T梁吊装采用上、下游两组吊点抬吊方式进行起吊一、主索受力计算:1、基本数据：1）钢绳自重（主索、起吊索、牵引索）g＝（31.716＋3.2760+5.536）=40.528kg/m=0.040528t/m2）作用在主索上的集中荷载为：a)T梁自重：p1=45tb)T梁超重：p2=5%p1=2.25tc)吊具重（包括配重、自重）：p3=8t（两个吊点）即：p＝（p1+p2）/2+p3=31.63tb=19m f max=27.75m2、钢绳的拉力T max计算：1）水平力H max计算：p（L－b) gL2H max＝————＋——4f max8 f max31.63×(333－19) 0.040528×3332＝————————＋——————4×27.75 8×27.75=89.46+20.24=109.7t2) 水平夹角φ:f max 27.75φ=arctg ——=arctg————=100(L－x)/2 1573) 拉力T max：T max＝H max/cosφ=109.7/cos100=111.4t3、主索的安全系数：K=［T］/ T max=428.04/111.4=3.84＞3 安全4、主索安装垂度的计算：1)空载，吊点在跨中时主索最大水平力H x计算：由方程：E k A n cos2βG2 E k A n cos2βH x3＋H x2{————[3p(p+G)+G2]－H}－——————－24H224x(L－x)p x(p x+G) E k A n cos2β————————————＝02L2式中：H= H max=109.7t p＝31.63t x=L/2=166.5mE k=756t/cm2A n=33.74cm2G=gL=.040528×333=13.5tE k A n=25507.44t cosβ=1 L=333m p x=p3=8t有：25507.44H x3＋H x2{————[3×31.63×(31.63+13.5)+13.52]－109.7}－24×109.7213.52×25507.44 166.5×166.5×8×(8+13.5) ×25507.44 ————————－——————————————————＝0 242×3332整理后得：H x3＋284.6014776H x2－742107.0825＝0解得：H x＝47.28t2)安装垂度f x的计算:p x L qL2p x L GL由式：f x＝——＋——= ——＋——4 H x8 H x 4 H x8 H x8×333 13.5×333有：f x＝————＋————＝25.99m4×47.28 8×47.285、主索的应力验算：1）考虑弯曲应力时：T p E kδmax=——＋——√——A n n T A n式中：T＝T max /4=111.4/4=27.85t A n =8.4347 cm2p=31.63/4=7.91t n=4 E k=756t/cm227.85 7.91 756有：δmax=——＋——×√————8.4347 4 27.85×8.4347=6.85t/cm2=68.5kg/mm2[δ] 155安全系数：K＝——＝——=2.26＞2 安全δmax82.622）考虑接触应力时：T dδmax=——＋E k——A n D min式中：T＝T max /4=111.4/4=27.85t A n =8.4347 cm2d=2.2mmD min =1000mm（1个吊点两天车之间距离）E k=756t/cm227.85 2.2有：δmax=————＋756×——8.4347 1000=4.96 t/cm2=49.6 kg/mm2[δ] 155安全系数：K＝——＝————=3.13＞2 安全δmax49.6二、起重索计算：1）起重索受力F的计算及验算：起吊绳采用走8线进行起吊，一个吊点采用一端用1台5T卷扬机进行起吊，另一端锚固的方式，经过2个转向滑车进卷扬机。

在1－1断面建立平衡方程得：（η3＋η4＋……+η12）F= p/2η3(η+η2＋……+η9) F=p/2η9+1－1————Fη3＝p/2η－1式中：η——滑轮效率，即钢丝绳经过一个滑轮其拉力减少为原拉力的η倍。

取η＝0.98（滚球轴承滑轮）p/2=31.63/2=15.82t （0.98－1）×15.82代入解得：F=————————＝1.84 t0.983×(0.9810－1)[T] 22.14安全系数：K＝——＝————=8.02＞5 安全μF 1.5×1.84μ——施工中受力不均匀系数，1.3~1.5,取μ＝1.52）起重索应力计算及验算：a）起重索接触应力计算：μF dδmax=——＋E k——A n D min式中: F=1.84t A n=1.7427 cm2E k=756t/cm2D min =350mm d=1.0mm μ=1.51.5×1.84 1.0代入得：δmax=————＋756×——＝3.74 t/cm2=37.4 kg/mm21.7427 350b) 安全系数：K=［δ］/ δmax=155/37.4=4.14＞3 安全四、牵引索计算：a)牵引索受力计算及验算：1）牵引索水平力H x计算：当吊点运至左岸桥台尾部15m处进行起吊时，牵引索受力计算。

甘洛岸汉源岸由方程：E k A n cos2βG2 E k A n cos2βH x3＋H x2{————[3p(p+G)+G2]－H}－——————－24H224x(L－x)p x(p x+G) E k A n cos2β————————————＝02L2式中：H= H max=109.7t p＝31.63t x=317mE k=756t/cm2A n=33.74cm2G=gL=.040528×333=13.5tE k A n=25507.44t cosβ=1 L=333m p x=31.63t L－x＝16m25507.44H x3＋H x2{————[3×31.63×(31.63+13.5)+13.52]－109.7}－24×109.7213.52×25507.44 317×16×31.63×(31.63+13.5)×25507.44 ————————－——————————————————＝024 2×3332整理后得：H x3＋284.4997965H x2－1026180.183＝0解得：H x＝54.98t2)此处的主索垂度计算：p x x(L－x) gx(L－x)由式：f x＝————＋————L H x 2 H x式中：p x=31.63t H x＝54.98t g=0.040528t/m L＝333m x=317m31.63×317×16 0.040528×317×16有：f x＝——————＋————————333×54.98 2×333＝9.07m3) 水平夹角φ2:φ2= arctg(9.07/16)=29.550T x＝H x/cosφ2=63.2t此时，左岸索鞍压力N计算：N＝T x(sin29.55+sin39.93)=71.73t4) 牵引索受力计算：牵引索受力由三部分组成：a)牵引索运行阻力w1:γγ计算滑车升角γ:(2x－L) p由公式：tgγ=tgβ+ ————（g + ——）2 H x L式中：tgβ＝0 x=317m H x＝54.98t L＝333m p＝31.63t q =0.040528t/m2×317－333 31.63 有：tgγ＝——————×(0.040528 + ——)2×54.98 333＝0.37095γ=arctg0.37095=20.350w1=z1+f(pcosγ)= psinγ+f(pcosγ)式中：f——钢丝绳与行车的运动阻力系数，取0.02则：w1＝31.63×(sin20.350+0.02×cos20.350)=11.59tb)起重索运行阻力w2:走8线滑车组卷扬机1起吊索F主索P/21η F9η Fη F10行车w (牵引方向）21w 12=F －ηn F=F(1－η10)在1－1截面中建立拉力平衡方程式： （η＋η2＋……+η9）F ＝p/21－η pF= ———— × —— η（1－η8＋1） 2式中：η＝0.98 代入上式解得：F=1.94tw 12= F(1－η10)＝1.94×(1－0.9810) =0.36t w 2=2 w 12=0.72t 、c) 后牵引索的自然松弛张力w 3： 由式：w 3＝H ＝g 1x 2/8f式中：g 1=5.536×10-3t/m x=317mf ——后牵引索的跨中垂度，取f=L/10=333/10=33.3m则有：w3＝（5.536×10-3×3172）/(8×33.3)=2.09t即：牵引索的总张力为：T＝w1+w2+w3=11.59+0.72+2.09=14.4t牵引索的拉力验算：K＝[T]/T=37.43/14.4=2.6≈3 可使用采用8T卷扬机，钢丝绳走两线进行牵引，但，需用卷扬机帮力，方可使用。