缆索吊塔架设计计算书(A3)..
施工用缆索式起重机设计计算教材
施工用缆索式起重机设计计算Design and simplified calculation for cable crane攀钢集团冶金工程技术有限公司机电安装工程分公司Pangang Group Metallurgical engin eeri ng tech no logy co,,ltdElectromecha nical subsidiary compa ny朱明2012年3月7日一、概述缆索式起重机(架空索道)在我公司的工程施工中被广泛运用,我们曾承建了会理锌矿长距离架空索道及设备安装、502电厂架空索道的安装,由于我市及周边地区处于山区,运输条件极为不便,在设备安装施工中也广泛采用了缆索式起重机运送设备和管道的运送方式,如会理县云甸乡20t渡槽安装、会理黎溪电站水轮机组吊装(分解后设备单件重5t),攀钢白马铁矿至西昌二基地精矿压力输送管道管廊吊装、攀钢耐密煤气管线敷设吊装、大直径浓缩池中心耙架及设备吊装等,自己多次参与架空索道的选择及计算应用实例,现结合现场实际情况将有关计算理论附列如下:支架1图1施工用缆索式起重机要件构成图2 白马矿至西昌基地精矿压力输送管通廊吊装有关型式及说明:在此以攀钢白马矿至西昌精矿浆长输管线施工用缆索起重机为例,见图1、图2,起吊重量G=5t,水平运距150m,运送点与支架1落差约150 m,安装点在深山峡谷间无路可往,在支架1处有临时便道公路通往,支架2未采用,而是直接在峡谷对面山上埋桩代替。
二、缆索起重机结构及计算1、支架高度H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+fhl —所需最大起重咼度,此处取0.2 m ; h2 —上述咼度与所吊起构件间的间隙, 一般采用2m ;h3—被吊装构件的最大高度,在此取 1.2 m ; h4—吊索的栓系绑扎高度,一般采用1m ;h5—起重滑轮组的最小长度,在此取 0.5 m ;h6—起重小车净高,一般采用 1m ;£ L Lf —缆索(承重索)在跨度中央的下垂度,可按经验选取f =0.05~0.07L 或- 一 ■—1S 20L 表示跨距,按150m 代入,相对垂度f/L 的数值越小,承重钢丝绳的拉力越大, f/L 数值过小,贝U 所需支架高度就比较高,同时运行阻力较大,牵引索要加大。
缆索吊机计算书
某桥缆索吊计算书目录某桥缆索吊初步计算成果 (1)一、吊装系统总体布置 (3)二、计算荷载 (4)三、计算工况 (4)四、计算基本假定 (5)五、承重索、起重索和牵引索计算分析结果 (5)5.1工况1:跨中吊装标准梁段(P2=975 /2 kN)时的工况 (5)5.2 工况2:距东岸缆塔中心线70m吊装D梁段时的工况 (7)5.3工况3、4牵引索(φ32)计算结果 (8)六、塔架及风缆系统计算结果 (10)6.1西缆塔承受的荷载 (10)6.2东缆塔承受的荷载 (12)6.3缆塔风缆计算 (14)6.3.1东塔缆风索计算 (15)6.3.2西塔缆风索计算 (17)一、吊装系统总体布置某桥缆索吊装系统主跨径242m ,后锚跨径为89m(西岸)及50m(东岸),与水平线夹角分别为 7.232.17、,如图1所示。
该吊装系统沿横桥向布置两组主索,每组主索由6φ56纤维芯钢丝绳组成,每组设置一道跑车,整个缆索吊共计4台跑车;跑车牵引选用20t 卷扬机,沿每组主索纵桥向梁段各布置1台共计4台,牵引索采φ32走2布置;选用4台10t 卷扬机作为起重卷扬机,南北各布置两台。
每个跑车均设置单独的起吊系统,起重索采用φ28钢丝绳走10布置。
主吊装系统钢索参数设置见表1。
图1:吊装系统总体布置二、计算荷载主索计算荷载2.1恒载(均布载荷)主索(6φ56)q1=11.6 kg/m×6=69.6 kg/m起吊索(1φ28)q2=2.98 kg/m牵引索(2φ32)q3=7.78 kg/m支索器(间距40m):q4=129kg/40m =3.225 kg/m中跨均布荷载∑q=q1+q2+q3+q4=87.5 kg/m则Q=242m×87.55 kg/m=211.75kN2.2活载(集中载荷)跑车及吊具:6×8 kN +50 kN =98kN起重绳及动滑车:2×8×2.98×14kN+10kN=17.67 kN合计:P1=115.67 kNa、吊装标准梁段时钢梁最大吊重P2=975 /2 kN则每组主索最大活载合计,考虑1.2的动载系数P=1.2×(975/2+115.67)=723.8kNb、吊装D梁段时钢梁最大吊重P2=1386/2 kN,考虑1.2的动载系数则每组主索最大活载合计P=1.2×(1386/2+115.67)=970kN三、计算工况工况1:跨中吊装标准梁段(P2=975 /2 kN)时的工况工况2:距东岸缆塔中心线70m吊装D梁段(P2=1386/2 kN)时的工况工况3:距塔20m吊装标准梁段(P2=975 /2 kN)时的工况工况4:距塔30m 吊装吊装D 梁段(P 2=1386/2 kN)时的工况说明:通过工况1、2确定承重索索长和直径等参数,通过工况3、4确定最大升角和牵引力。
缆索吊装系统计算书
缆索吊装系统计算书1.引言2.系统构成3.计算原理在计算过程中,需要考虑到缆索、吊索和滑轮的负载、张力以及滑轮的摩擦等因素。
具体计算步骤如下:第一步:确定所需承载的重物的重力,即假设重物的质量为m,重力为G。
第二步:根据重物的重力,确定吊索的张力。
吊索的张力为T1,可以通过以下公式计算得出:T1=G第三步:根据吊索的张力,确定缆索的张力。
缆索的张力为T2,可以通过以下公式计算得出:T2=T1+ΣTf其中ΣTf为各滑轮摩擦力之和。
第四步:根据缆索的张力,确定滑轮的张力。
滑轮的张力为T3,可以通过以下公式计算得出:T3=ΣTf第五步:根据滑轮的张力,确定各滑轮的摩擦力。
各滑轮的摩擦力可以通过以下公式计算得出:Ff=T3×μ其中μ为滑轮的摩擦系数。
4.范例计算假设在一个缆索吊装系统中,要吊装一重量为500kg的物体,滑轮的摩擦系数为0.2、根据以上计算原理,可以进行如下计算:第一步:重物的重力G=500×9.8=4900N。
第二步:吊索的张力T1=G=4900N。
第三步:缆索的张力T2=T1+ΣTf。
由于系统中只有一个滑轮,ΣTf 即为滑轮的摩擦力Ff。
假设滑轮的摩擦力Ff为XN,则T2=T1+X。
根据文中公式T3=ΣTf,可得到X=T3=0.2×T3将X带入T2的公式可得T2=T1+0.2×T3由此可得T2=4900+0.2×T3第四步:滑轮的张力T3=ΣTf=0.2×T3第五步:各滑轮的摩擦力Ff=T3×μ=0.2×T3将以上方程代入滑轮的张力T3和摩擦力Ff的公式中,得到两个同等的方程:T3=0.2×T30.2×T3=0.2×T3在求解以上方程时,可以得到T3的解为任意实数。
即滑轮的张力是任意实数,因此无法具体确定。
5.结论通过以上计算可以得出,缆索吊装系统中滑轮的张力是任意实数,并无具体解。
缆索吊装计算报告
缆索吊装计算报告1.引言缆索吊装是一种常用于货物搬运的工程技术,利用钢缆作为悬挂装置,将货物吊装起来并移动到目标位置。
在进行缆索吊装计算前,需要确定所需的吊装能力和安全系数,以确保吊装过程安全可靠。
本报告将介绍缆索吊装的计算方法并进行实例分析。
2.缆索吊装计算方法2.1载荷计算在进行缆索吊装计算前,首先需要确定货物的重量和重心位置。
货物的重量可以通过实际称重或相关的设计参数获得。
重心位置的确定可以通过平衡装置或者数学模型计算得出。
在计算重心位置时,需要考虑货物形状的几何特性。
2.2缆索计算缆索的计算通常包括缆索直径和缆索数量的确定。
缆索直径的选择要满足载荷要求和安全系数要求。
常用的计算公式有:-缆索直径=√(4*载荷*安全系数/(π*缆索材料强度))-缆索数量=载荷/(缆索直径*缆索材料密度)2.3吊装能力计算吊装能力计算是确定吊装设备是否能够承受所需载荷的重要步骤。
吊装设备的吊装能力通常由制造商提供,包括吊装机构的最大载重能力和工作半径。
根据实际情况,还需要考虑缆索长度对吊装能力的影响。
3.实例分析假设有一批货物需要通过缆索吊装进行搬运。
货物重量为10吨,重心位于货物长度的1/3处。
缆索材料强度为2000MPa,密度为7800kg/m³。
安全系数为1.5首先计算缆索直径:缆索直径=√(4*10*1.5/(π*2000))≈0.081m然后计算缆索数量:缆索数量=10/(0.081*7800)≈15根接下来进行吊装能力计算:根据吊装设备的规格,最大载重能力为15吨,工作半径为30m。
根据实际情况,假设缆索长度对吊装能力没有明显的影响。
综上所述,根据实例分析,我们需要使用15根直径为0.081m的缆索进行吊装,吊装设备能够承受10吨的货物重量,吊装能力满足要求。
4.结论本报告介绍了缆索吊装的计算方法,并通过一个实例分析展示了计算过程。
在进行缆索吊装计算时,需要确定货物的重量和重心位置,并选取合适的缆索直径和数量。
缆索吊装计算书实例
缆索吊装计算书一、主索计算1、主索荷载 (1)均布荷载主索均布荷载集度q=0.44875KN/m均布荷载重力G=ql=0.44875×258=115.777KN (2)集中荷载主索集中荷载由四部分组成: 行车及定滑轮重力: P1=30KN 吊点动滑轮及配重重力:P2=30KN 起重索重力: P3=1.5912KN 拱肋重力: P4=211KN 总集中重力:P=P1+ P2+P3+P4=272.591KN 2、主索最大张力和相应的垂度当跑车吊重位于跨中时,主索张力最大,控制主索的设计,取控制主索张力的安全系数K=3.5,求主索的容许张力Tmax和相应的跨中垂度f 。
Tmax =Tn K =58293.5=1665.429KN 取H≈Tmax则跨中垂度f=L 4H (G 2 +P)=2584×1665.429 (115.7772 +272.591)=12.799m 则相对垂度 f L =12.799258 =120.163、主索安装张力和安装垂度为了保证假设的主索在吊重时的最大张力不超过容许值,则须求出主索的按装张力H0及安装垂度f0,以便用f0控制主索的张力和标高。
这时,作用于主索上的集中荷载为不计拱肋重力和跑车空载重力P0,位于跨中的主索张力由张力方程求得H 3 0 +H 2 0 {E k A n cos 2 β24H 2[3P(P+G)+G 2 ]-H}- x(L-x)2L 2 P 0 (P 0 +G)E k A n cos 2 β -G 2 E k A n cos 2β24=0式中E k 为主索弹性模量,Ek =75.6GPa主索截面面积An =4182.48mm2主索容许拉力Hmax=1665.429KN P 0 =P 1 +P 2 +P3=30+30+1.5912=61.5912KNβ=0° ,x=L2代入上式得:令 C1= E k A n cos 2β24H 2+[3P(P+G)+G2]-H=75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429=-93.1786 令 C2=x(L-x)2L 2 P 0 (P 0 +G)E k A n cos 2 β =129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×61.5912(61.5912+115.777)×12=431777597.744令 C3= G 2 E k A n cos 2 β24 =115.7772 ×75.6×4182.48×1224 =176599313.37得简化张力方程得: H3 0 +C1 H 2-C2-C3=0 代入数据得张力方程: H3 0 +-93.1786H 2-608376911.114=0 解方程得到H0=879.566KN 相应的跨中垂度f=L 4H 0(G 2 +P 0 )=2584×879.566 (115.7772 +61.5912)=8.762m 4、靠近塔架安装拱肋时主索的张力和垂度安装边孔端部拱肋时,设跑车离塔顶的最小水平距离x=13m ,根据张力方程 H 3 x +H 2 x {E k A n cos 2 β24H 2[3P(P+G)+G 2 ]-H}- x(L-x)2L 2 P(P+G)E k A n cos 2 β -G 2 E k A n cos 2β24=0由x=13m ,β=0° ,代入上式得:令 C2= x(L-x)2L 2P(P+G)E kA ncos 2 β=13×(258-13)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=800849020.7807 则张力方程为H 3 x +C1 H 2x -C2-C3=0 代入数据得张力方程: H3 x +(-93.1786)H 2x-977448334.1507=0 解方程得到Hx=1024.478KN相应的跨中垂度f x =x(L-x)H x L (G 2 +P)=13×(258-13)1024.478×258 (115.7772+272.591)=3.982m 主索升角tgγ=L-2x 2H x L (P+G)=258-2×132×1024.478×258 (272.591+115.777)=0.17044γ=0.168817767204824°5、温度改变对主索的影响时的张力和垂度 主索架设和安装温度升高15℃ 求跑车吊重于跨中,主索的张力和垂度根据张力普遍方程,钢丝的线膨胀系数ε=1.2E -5 Δt=15℃令 C1= E k A n cos 2 β24H 2 +[3P(P+G)+G 2 ]-H+εΔtE k A n cos 2 β =75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429 +(1.2E-5)×15×75.6×4182.48×12=-36.2634得到张力方程H 3 t +C1 H 2t-C2-C3=0令 C2=x(L-x)2L 2P(P+G)EkAncos2 β=129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=4184278981.1027 代入数据得张力方程: H3 t +(-36.2634)H 2t-4360878294.4727=0 解方程得到Ht=1645.95KNf t =L 4H t (G 2 +P)=2584×1645.95 (115.7772 +272.591)=12.951m 6、塔顶位移对主索的影响时的张力和垂度 塔顶位移△=0.08m 得到张力方程H 3 Δ +C1 H 2Δ-C2-C3=0 令 C1= E k A n cos 2 β24H 2 +[3P(P+G)+G 2 ]-H+Δcos 2 β E k A n L =75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429 +0.08×12 ×75.6×4182.48258=4.8665令 C2=x(L-x)2L 2P(P+G)EkAncos2 β=129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=4184278981.1027 代入数据得张力方程: H3 Δ +(4.8665)H 2Δ-4360878294.4727=0 解方程得到HΔ=1632.151KNfΔ =L 4H Δ(G 2 +P)=2584×1632.151 (115.7772+272.591)=13.06m。
南宁永和大桥缆索吊装系统设计计算书1..
南宁永和大桥缆索吊装系统设计计算书一:基础资料图1 缆索吊装计算简图标高和尺寸单位:m 吊重:T2、控制重量:G控(1)、拱肋重G1=121.772T(以最重的第二段拱肋重为控制重量)(2)、起重吊具重G2=12T(3)、起吊绳重G4=4组×8线/组×116m/线×1.98Kg/m=7.35T (5)、配重G5=12TG控=G1+G2+G3+G4 =153.112T=1500.6KN取P=1500KN2、钢绳选用(见表1)钢丝绳选用规格表表1(1)天线工作垂度f=448.72/12.5=35.9m(2)滑车组最小高度h1=3m(3)跨越障碍物的安全高度h2=3m(4)千斤头长度h3=4m(5)吊重物的高度h4=8m(6)其它不可预见的因素h5=2m则计算索塔顶标高为:155.5(拱顶标高)+f+Σhi=211.4而索塔底标高为:74.00(索塔设置在12#墩15#墩的系梁上)则索塔高度为:H=211.4-74=137.4m取索塔高度为:H=137.4m则索塔顶标高为:211.4二:主绳计算1、主索受力计算作用在主索上的力分为两部分,一是均布荷载,二是集中荷载。
均布荷载由起重索、牵引索、主索等三部分自重组成,即:G=(g1+g2+g3)×LG=(4×1.98+4×2.768+8×14.98)×448.72×9.8=611KN集中荷载为P=1500KN最大水平张力计算Hm=[GL2+2P(L2-a)]/8fm=[611×448.72+2×1500×(448.72-25)]/8×35.9=5381KN竖向力V=(P+G)/2=1056KN主索最大张力Tm=(Hm2+V2)1/2=(53812+10562)1/2=5487KN主索安全系数K=[T]/ Tm=(8×2450)/5487=3.57=[K]=3故安全。
塔吊_计算书及设计图
塔吊计算书及设计图
一、总体设计
1.塔基部分:
材料:塔架材料为竹材,底板为300mm*300mm*11mm规格的中密度板。
结构:塔架底部与固定底板通过孔相连接构成塔基部分,塔架底部水平投影为正四边形,用热熔胶进行加固,如下图1:
设计要求:题目要求塔架水平投影必须在直径为150mm的圆形阴影范围内,可得出塔基(不包括底板)水平最大投影面积为内切于直径
150mm的圆的正方形,如下图2:
由上图计算可得,塔架底部正四边形边长为106mm。
2.塔架部分:
材料:塔架材料均为题目所给不同尺寸的竹材。
结构:为了降低塔吊重心,增加塔吊的稳定性,塔架采用梯形体结构,即塔架底部水平投影为正四边形,底部以上部分水平投影均为矩形
结构,四根塔架主柱之间通过架设横梁连接,横梁之间则用三角形结构
来连接以达到最稳定结构,如下图3:
设计要求:同塔基相同,塔架水平投影必须在直径为150mm的圆形阴影范围内,由于塔身采用梯形体结构,四根主立柱与地面之间皆有一
个夹角,这四个夹角相等时,才能保证塔身的稳定,我们设每根立柱与
地面之间夹角为 ,。
缆索吊装计算完整版计算书
令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程:
3
2
HΔ +(4.8665)HΔ -4360878294.4727=0
fx
=x(L-x) HxL
(G2
+P)=11032×4.(427588×-1235)8
(1152.777
+272.591)=3.982m
主索升角
4
计算书
tgγ=L-2x 2HxL
(P+G)=2×1205284-.24×781×3 258
(272.591+115.777)=0.17044
γ=0.168817767204824° 5、温度改变对主索的影响时的张力和垂度 主索架设和安装温度升高 15℃ 求跑车吊重于跨中,主索的张力和垂度 根据张力普遍方程,钢丝的线膨胀系数 ε=1.2E-5 Δt=15℃
得到张力方程
3
2
Ht +C1 Ht -C2-C3=0
令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程:
5
计算书
3
2
施工用缆索式起重机设计计算教材
施工用缆索式起重机设计计算Design and simplified calculation for cable crane攀钢集团冶金工程技术有限公司机电安装工程分公司Pangang Group Metallurgical engineering technology co,,ltdElectromechanical subsidiary company朱明2012年3月7日一、概述缆索式起重机(架空索道)在我公司的工程施工中被广泛运用,我们曾承建了会理锌矿长距离架空索道及设备安装、502电厂架空索道的安装,由于我市及周边地区处于山区,运输条件极为不便,在设备安装施工中也广泛采用了缆索式起重机运送设备和管道的运送方式,如会理县云甸乡20t渡槽安装、会理黎溪电站水轮机组吊装(分解后设备单件重5t),攀钢白马铁矿至西昌二基地精矿压力输送管道管廊吊装、攀钢耐密煤气管线敷设吊装、大直有关型式及说明:在此以攀钢白马矿至西昌精矿浆长输管线施工用缆索起重机为例,见图1、图2,起吊重量G=5t,水平运距150m,运送点与支架1落差约150 m,安装点在深山峡谷间无路可往,在支架1处有临时便道公路通往,支架2未采用,而是直接在峡谷对面山上埋桩代替。
二、缆索起重机结构及计算1、支架高度H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+fh1—所需最大起重高度,此处取0.2 m ; h2—上述高度与所吊起构件间的间隙,一般采用2m ;h3—被吊装构件的最大高度,在此取1.2 m ; h4—吊索的栓系绑扎高度,一般采用1m ;h5—起重滑轮组的最小长度,在此取0.5 m ; h6—起重小车净高,一般采用1m ;f —缆索(承重索)在跨度中央的下垂度,可按经验选取f =0.05~0.07L 或;L 表示跨距,按150m 代入,相对垂度f/L 的数值越小,承重钢丝绳的拉力越大,f/L 数值过小,则所需支架高度就比较高,同时运行阻力较大,牵引索要加大。
缆索吊机系统计算
缆索吊机系统计算、基础资料142.16 L2=330 L3=142.16标高和尺寸单位:m;吊重:KN钢绳选用规格表表1二、主绳计算1、主索受力计算:作用于主索的力由两部分组成,一是均匀荷载,二是集中荷载。
均匀荷载G 由起重索、牵引索、主索三部分自重组成:G=(g1+g2+g3)L2根据表1,并将L2=330m 代入上式,有:G= (0.07929 9+0.01683 2+0.02768 2) X330=264.9KN集中荷载由两部分组成,即主拱肋最大段重P i = 4 5 0 KN (主拱肋设计吊重4 0 0 KN,计入50KN超重),吊具和施工荷载、配重P 2=60KN,集中荷载为:P = P [+P 2= 4 0 0 + 5 0 + 6 0 = 5 1 0 KN当集中荷载作用于跨中时,主索承受最大水平张力,其值由下式求得:H m=〔GL 2+ 2P(L 2-a)J/(8f m)式中,f m=L 2/ 1 4 = 3 3 0 / 1 4 = 2 3 °57m,fm为主索最大工作垂度。
a—双点吊装点间之距离,a = 20 m,代入上式,得:H m=[264.9)330+2) 510) (330-20)]/(8) 23.57)=2140.5KN 竖向力V=(P+G)/2=(510+294.6)/2=387.45KN 主索最大张力T m=(H m2+V2)1/2=(2140.52+387.452)1/2=2175.3KN 由于主索自重产生的张力为:T G=(H G2+V G2)1/2={[GL 2/(8f m)]2+(G/2)2} 1/2={[264.9)330/(8) 23.57)]2+(264.9/2)2}1/2=482.2KN由于集中荷载作用产生的张力为2 2 1/2T P=(H P2+V P2)1/22 2 1/2={[2 X 510X (330-20)/(8X 23.57)f+(510/2)2} =1696.3KN 主索张力安全系数K=[T]/(1.2T p+T G)=1072X 9/(1.2X 1696.3+482.2)=3.8>[K]=3 上式中,1.2—系数,计入20%超重。
缆索吊装计算报告
t
跨中最大吊重状态中跨承载索在塔架位置水平夹角
承载索索力
h Q+ G − Hmax ⋅ = 59.645 L 2 ⎛ Q+ G − H ⋅h⎞ max L ⎟ ⎜ 2 atan ⎜ ⎟ = 0.134 Hmax ⎝ ⎠
1 2
rad
F := ⎢Hmax + ⎣
⎡
2
2 ⎛ Q + G + H ⋅ h⎞ ⎤ ⎥ = 445.738 t max L⎠ ⎦ ⎝ 2
2
m
跨中空载状态承载索索力
q ⋅ L + Q − 60 ⋅ 1.2 H ⋅ h k cos ( ϕ) Vk := − = 23.645 2 L Fkk := Hk + Vk
t
(
2
2
)
1 2
= 165.498
t
5、承重索未上小车状态计算
根据承载索张力普遍方程式:
fc ( Hx) := Hx + Hx
3 2 ⎡ 2 2 2 2 ⎡ ⎤ G1 ⋅ L1 ⋅ cos ( ϕ) G2 ⋅ L2 ⋅ cos ( ϕ) ⎤ 2⎢ EH ⋅ FK ⋅ cos ( ϕ) ⎢ 2 ⎥ − Hmax⎥ ⋅ 3Q ⋅ ( Q + G) + G + + L ⋅ cos ( α) ⋅ cos ( α) L ⋅ cos ( β) ⋅ cos ( β)⎦ ⎢ 24 ⋅ H 2 ⎣ ⎥
⎣
⋅ max
Hx := 406t
⎦
求解方程得集中荷载在跨中位置时承载索水平张力为:
2
root ( fa ( Hx) , Hx) = 344.41 Hs := 344.4t
t
根据承载索立面及平面布置得:
缆索吊机设计计算书
垂度方程: f X 式中 a
qx( L x) Qx( L x) 2 H cos HL
K1 24 K1 ( K 2 K 4 ) H max d S 2 L H max d
2 b K1 ( K5 GX ),
c
K1 K3 L2
4
第二章 绳索系统计算
Eh FK cos 2 K1 , 24 K 2 3Q '(Q ' G ) G 2
FK ——单根主索截面积( 697.08mm2 )
E K ——主索弹性模量( 0.785 105 MPa )
(250+34.87 2) 65.53=20951.25N 单根主索总重: G
单根主索水平张力: H max d
H max 660478.65 = 330239.32 N 2 2
K1 K3 0 L2
c
3 2 H0 178430.19H 0 7.902 1014 0
查诺模图:a=1.784,b= 0.79 得 H 0 2.8 105 N
f0
qL2 65.53 2502 1.83m 8H 0 cos 8 2.8 105
4.8 250 16382.5 600 16982.5 N 2
K1K3 2.724 106 8.876 109 c 2 3.87 1011 2 L 250
b c 1252 8.45 1014 3.87 1011 1252 6.89 1015
3 2 H0 178430.19H 0 6.89 1015 0
S2 250 EK 1.2 105 0.938 105 MPa 319.73 S
6
【2024版】塔架计算书
可编辑修改精选全文完整版塔架计算书一、主要要求:1、型钢格构式塔架,自立式铁塔。
2、上层标高16.0m,自重120Kg,水平后座力4.12kN。
下层标高13.5m,自重120Kg,水平后座力2.2kN。
3、南京大厂镇江边。
二、设计概况:1、抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.1g,设计地震分组为第一组.2、基本风压0.4kN/㎡,地面粗糙度为A类(空旷地带),工程的安全等级为一级(参照《高耸结构设计规范》设计)。
3、按照《高耸规范》第3.4.2条,本塔架结构不必进行构件截面的抗震验算,仅需满足抗震构造要求。
4、荷载的组合,按《高耸规范》第2.0.5条,取用下式:1.2G+1.4W+1.4×0.7L式中,G为自重等永久荷载W为风荷载L为活荷载5、考虑到平时检修使用时人员的上下,采用大型角钢格构式塔架,尺寸如下:三、塔架构件选择说明:1、满足大型格构式柱的构造要求:斜缀条与水平缀条的夹角宜在40°~70°内,水平缀条不小于L63×5,斜缀条不小于L75×6。
2、节点板的厚度由构造决定,选用10mm厚钢板,焊脚尺寸取8mm。
3、除塔架柱脚处的水平缀条连在柱分肢的外侧,其他所有缀条。
包括斜缀条和水平缀条均连在柱分肢的内侧,塔身外表平整,便于运输;根据业主要求,塔架用螺栓连接。
4、塔架可以在工厂分段制作,现场进行拼接。
5、格构式柱(塔架)采用分离式柱脚,柱脚底板由计算确定,且应不小于20mm厚;锚栓直径亦由计算确定,且应不小于20mm,孔径为螺栓直径的1.5倍,垫板孔径比螺栓大2mm。
四、风荷载的计算:按《高耸规范》执行。
W=βZμSμZμrω0式中:ω0=1.1× 0.4=0.44kN/㎡(1.1为工程重要性一级要求,0.4为南京的基本风压)βZ为风振系数:根据荷载规范GB50009-2001附录E,高耸结构的基本自振周期T1=(0.007~0.013)H,本工程为钢结构,取T1=0.013× 16.0=0.208sec;另根据《高耸规范》第3.2.7条,T1<0.25sec时不考虑风振影响,即βZ=1.0μS为风荷载体型系数,取2.6(偏于安全取规范的高值)μZ为风压高度变化系数,按高度16m的取值为1.52μr为风荷载重现期调整系数,为1.2W =1.0×2.6×1.52×1.2×0.44=2.09kN/㎡fA=3757平方毫米W xmin=68744(mm)3I x=6888100(mm)4I x0=10935600(mm)4I y0=2840600(mm)3W x0=110466(mm)3W y0=50467(mm)3I x =42.8mm I x0=54mm I y0=27.5mm Z 0=39.8mm G=29.492Kg/m角钢L100×10:肢宽L=100mm ,肢厚t f =14mmA=1926.1(mm)2W xmin =25060(mm)3I x =1795100(mm)4I x0=2846800(mm)4I y0=743500(mm)3W x0=4260(mm)3W y0=18540(mm)3I x =305mm I x0=384mm I y0=196mm Z 0=28.4mm G=15.12Kg/m六、计算格构式柱的柱身1500mm 高的材料重量及总重:分肢角钢:L140×14, 29.492×1.6×4=188.8 Kg L100×10水平角钢:15.12×1.6×4=96.8 Kg L100×10斜向角钢:15.12×1.8×4=108.9 Kg 节点板:0.3×0.6×0.01×7800×4=56.2 Kg 合计:188.8+96.8+108.9+56.2=450.7 Kg考虑计入爬梯及附属设备等,1600mm 高柱重取1.1×450.7=495.77 Kg 柱全高重:495.77×10(节)=4957.7Kg=49.58 kN七、求塔架内力:控制截面在塔底风荷载沿高度的线载=1.60×2.09=3.344 kN/m塔底轴力设计值: N=49.58×1.2=59.50kN弯矩设计值:M=1/2×3.344(风)×16.02×1.4+(4.12×16.0+2.2×13.5)(后座力)×1.4×0.7=599.2+93.7=692.9 kN ·m 剪力设计值:V=3.344×16.0×1.4+(4.12+2.2)×1.4×0.7=74.91+6.2=81.1 kN查规范〈〈钢结构设计规范〉〉知,格构式柱的轴心受压构件的截面分类为b类。
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。
缆索吊塔架设计计算书(A3)
宁波市东外环甬江大桥工程缆索吊设计说明书一、工程概况甬江大桥主拱拟采取缆索吊装方案。
由于桥址处航空限高为107m,为减小缆索吊跨中垂度、保证主跨拱肋安装,在主拱中部加设一座临时索塔,根据本桥钢箱拱肋的结构形式和最大节段重量,甬江大桥吊装系统采取150m+217m+217m+150m跨径组合的连续四索跨吊装系统。
整个缆索吊系统共设三个索塔。
索塔采用门形全钢结构,塔柱横桥向中心距28m,顶宽42m(边索塔为41.8m)。
边索塔为双柱式门形结构,分别设在P3、P4主墩承台顶面,采用缆索、扣索合二为一的方式,索塔底部与主墩承台固结;中索塔为四柱式门形结构,设在主跨跨中位置,仅布置有缆索系统,索塔底部与临时承台固结。
主索长度820多米,采用两组主索。
单组主索由8根φ70mm、公称抗拉强度为1470MPa的密封钢丝绳组成,每根钢丝绳最小破断拉力为4976kN(《密封钢丝绳》GB/T 352-2002)。
单组主索设计吊重1800kN,两组主缆索总设计吊重能力为3600kN,主索安全系数≥3.5。
两组索道均采用独立的起重、牵引、跑车及上、下挂系统,全桥共四套。
每组主索起重系统由4台16t卷扬机、12线φ32mm起重钢丝绳和4台1000kN主索跑车系统组成。
跑车牵引系统由φ32mm钢丝绳,4台16t卷扬机组成。
主索道内侧设2套工作索系统,全桥共4套。
工作索主要用于临时风撑、吊杆等吊装起重作业。
工作索道分别用2φ56mm普通钢丝绳组成,最大设计吊重20t。
缆索系统总体布置见图1-1二、缆索系统设计1.主缆系统设计计算模型:主缆跨度实际布置为:150m +217m +16m +217m +150m ,中间16m 跨对主缆受力影响很小,可忽略不计,即简化为双跨缆索系统:150m +217m +217m +150m 。
(1) 主索荷载:单组主索拟采用8φ70mm-1470MPa 密封钢丝绳,作用于主索上均布荷载总重:G =521kN跑车、吊具及起重牵引索分配重量等空载集中力:Q 0=280kN最大节段ZN1重1800kN ,采取与中索塔抬吊安装,因此取第二大节段ZN9作为设计吊装荷载,跨中设计吊重:Q 吊=1620kN则:Q m =Q 0+ Q 吊=1900kN (2) 设计吊重下主索张力设计吊重下跨中垂度取f m =12.5m (矢跨比:1/17.36) 则主索水平分力:kN a L f Q f GL H m m m m 8921)12217(5.12419005.128217521)(48=-⨯+⨯⨯=-+=此时,主索张力:kN H T m m 8921=≈一组主索(8φ70mm-1470MPa 密封钢丝绳)破断拉力:kN T n 3423586.049768=⨯⨯= 主缆安全系数:384.3892134235>===m n T T K .5,满足设计要求。
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宁波市东外环甬江大桥工程缆索吊设计说明书一、工程概况甬江大桥主拱拟采取缆索吊装方案。
由于桥址处航空限高为107m,为减小缆索吊跨中垂度、保证主跨拱肋安装,在主拱中部加设一座临时索塔,根据本桥钢箱拱肋的结构形式和最大节段重量,甬江大桥吊装系统采取150m+217m+217m+150m跨径组合的连续四索跨吊装系统。
整个缆索吊系统共设三个索塔。
索塔采用门形全钢结构,塔柱横桥向中心距28m,顶宽42m(边索塔为41.8m)。
边索塔为双柱式门形结构,分别设在P3、P4主墩承台顶面,采用缆索、扣索合二为一的方式,索塔底部与主墩承台固结;中索塔为四柱式门形结构,设在主跨跨中位置,仅布置有缆索系统,索塔底部与临时承台固结。
主索长度820多米,采用两组主索。
单组主索由8根φ70mm、公称抗拉强度为1470MPa的密封钢丝绳组成,每根钢丝绳最小破断拉力为4976kN(《密封钢丝绳》GB/T 352-2002)。
单组主索设计吊重1800kN,两组主缆索总设计吊重能力为3600kN,主索安全系数≥3.5。
两组索道均采用独立的起重、牵引、跑车及上、下挂系统,全桥共四套。
每组主索起重系统由4台16t卷扬机、12线φ32mm起重钢丝绳和4台1000kN主索跑车系统组成。
跑车牵引系统由φ32mm钢丝绳,4台16t卷扬机组成。
主索道内侧设2套工作索系统,全桥共4套。
工作索主要用于临时风撑、吊杆等吊装起重作业。
工作索道分别用2φ56mm普通钢丝绳组成,最大设计吊重20t。
缆索系统总体布置见图1-1二、缆索系统设计1.主缆系统设计计算模型:主缆跨度实际布置为:150m +217m +16m +217m +150m ,中间16m 跨对主缆受力影响很小,可忽略不计,即简化为双跨缆索系统:150m +217m +217m +150m 。
(1) 主索荷载:单组主索拟采用8φ70mm-1470MPa 密封钢丝绳,作用于主索上均布荷载总重:G =521kN跑车、吊具及起重牵引索分配重量等空载集中力:Q 0=280kN最大节段ZN1重1800kN ,采取与中索塔抬吊安装,因此取第二大节段ZN9作为设计吊装荷载,跨中设计吊重:Q 吊=1620kN则:Q m =Q 0+ Q 吊=1900kN (2) 设计吊重下主索张力设计吊重下跨中垂度取f m =12.5m (矢跨比:1/17.36) 则主索水平分力:kN a L f Q f GL H m m m m 8921)12217(5.12419005.128217521)(48=-⨯+⨯⨯=-+=此时,主索张力:kN H T m m 8921=≈一组主索(8φ70mm-1470MPa 密封钢丝绳)破断拉力:kN T n 3423586.049768=⨯⨯= 主缆安全系数:384.3892134235>===m n T T K .5,满足设计要求。
(3) 空缆初始张力和垂度 两等跨主缆张力方程为:})],,,(),,,([48{''''223m m m m m m m m m mk x x H a x G Q U a x G Q U H F E H H -++ )],,,(),,,([48''''x x x x x x x x k a x G Q U a x G Q U F E += 式中:x m H H ,——分别为初始状态和终末状态主缆水平张力;F E k ——主缆刚度,取:kN N F E k 6951025.31025.383385102.1⨯=⨯=⨯⨯⨯=),,,(m m m m a x G Q U ——与代梁剪力内积有关的函数,当L a m <<时,其表达式为:224)()1(12),,,(mm m m m m m m m m m m Q La G G Q Q L x L x a x G Q U -++-= 该函数的参数的意义如下:Q ——集中荷载总量,共有4个总量Q ,分别为本跨和另一跨,初始状态和终末状态。
下标为m 时表示初始状态,为x 时表示终末状态,上标’表示另一跨,不带上标表示本跨。
其它参数的上下标也具有类似意义;G ——均布荷载总量,G =gL ; x ——集中荷载Q 的位置; a ——集中荷载的间距。
跑车间距12m ,本跨和邻跨跑车位于跨中时:221900217412521)5211900(1900)211(2112),,,(⨯-++⨯⨯-⨯=m m m m a x G Q U271040.1kN ⨯=)12,5.108,521,280(),,,(),,,(),,,(''''''''U a x G Q U a x G Q U a x G Q U x x x x x x x x m m m m ===22280217412521)521280(280)211(2112⨯⨯-++⨯⨯-⨯=251043.9kN ⨯=则张力方程的二次项系数为:kN A 357261081.38921]1043.91040.1[8921481025.3⨯=-⨯+⨯⨯⨯= 常数项为:kN B 115561028.1]1043.91043.9[481025.3⨯=⨯+⨯⨯=代入张力方程有:112331028.11081.3⨯=⨯+x x H H解得:kN H x 4030= 空载垂度:m H a L Q H GLf x x x 06.740304)12217(280403082175214)(80=⨯-⨯+⨯⨯=-+=(4) 塔前15m 时的主索张力及垂度(吊装ZN1拱肋节段)此时,跑车与中塔上起重设备协同提升安装重1800kN 、长25m 的ZN1拱节段,根据该段安装工艺,可设跑车分担的提升节段重量为1000kN ,距塔15m ,间距取a =0,则:)0515212801000(),,,(,,,+=U a x G Q U x x x x22128021740521)5211280(1280)217151(2171512⨯-++⨯⨯-⨯= 261005.2kN ⨯=此时张力方程常数项为:kN B 115661003.2]1043.91005.2[481025.3⨯=⨯+⨯⨯=其它参数同空缆,即此时张力方程为:112331003.21081.3⨯=⨯+x x H H解得:kN H x 4840= 吊点垂度:})(2){1(xx x x H a L Q H GL L x L x f -+-=m 44.4}4840)0217(128040302217521){217151(21715=-⨯+⨯⨯-= 此时的跨中垂度为:)1,m in(2)(2)1(Lx L x H a L Q H GL L x L x f x x x x --+-=)217151,21715min(48402)0217(128048402217521)217151(21715-⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯-⨯=m 73.2=吊点处主索升角γ为:()()16.0217128021752148402152217)(22=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯-=+-=LQ LG H x L tg xxγ中索塔吊装侧的支座反力:kN 45212801)217151(2521)1(2==⨯-+-+=x Q L x G Vx 主索张力:kN Tx 50531452484022=+=<8921kN ,比跨中起吊ZN9节段(1620kN )时的张力小。
中索塔空载跨侧的支座反力0kN 03228021520'==++=Q G V x 忽略支座摩擦,即两跨的主索张力相等,则中索塔另一跨的水平分力:kN V T H x x x 50213005053'222'2'=-=-= 此工况下,缆索吊装对中塔产生的荷载:竖向力:V =1452+300=1752kN水平力:H =5021-4840=181kN ,方向指向空载跨。
2. 起重索跑头拉力计算公式为:QS P =上式中:P ——跑头拉力,Q ——计算荷载,取Q =1800/2=900kN , S ——省力系数,tn n K K K K S 111---=, 式中:K ——阻力系数,按滚珠轴承,取1.02n ——绳数,为了与100t 滑车组匹配,起重钢丝绳按走12线布置,取n =12 t ——导向滑车个数,跑头由导向滑车引出,取t =6+1=7, 则省力系数:0.1091.0202.1102.1102.17912=⨯⨯--=S 跑头拉力:kN 8.970.109900=⨯=P起重索φ32mm-6×37S +IWR-1770MPa ,钢丝绳最小破断拉力:T n =645kN 起重索安全系数:6~56.68.97645≥===P T K n ,满足设计要求 3. 牵引索(1) 牵引索牵引阻力计算 1) 跑车运行阻力W 1KN Q W 218)0.101.016.0(1280)cos (sin 1=⨯+⨯=+=γμγ2) 起重索运行阻力W 2()()KN P W m 4098.01110212102=-⨯⨯=-=η 3) 后牵引索的松弛张力W 3KN f x g W 33208207123.0822113=⨯⨯==(gL 为牵引索的线重量,x 1,f 为后牵引索的跨度、垂度) 4) 牵引索总牵引阻力WKN W W W W 2913340218321=++=++= (2) 牵引索安全系数计算 牵引索的最大拉力:WS T =max牵引索走“2”布置,转向轮布置3个,则省力系数:547.002.102.1102.1102.111131221=⨯⨯--=--=+--t n n K K K K S kN T 159547.0291max =⨯=牵引索φ32mm -6×37S +IWR -1770MPa ,钢丝绳最小破断拉力T n =645kN 牵引索安全系数:31.4159645≥===P T K n 满足设计要求4. 工作索计算模型同主索。
(1) 工作索荷载工作索拟采用2φ56mm-6×37S +IWR-1770MPa 普通钢丝绳,作用于工作索上均布荷载总重:G =52kN ,跑车、吊具及起重牵引索分配重量等空载集中力:Q 0=50kN 跨中设计吊重:Q 吊=200kN则Q m =Q 0+ Q 吊=250kN (2) 设计吊重下工作索张力设计吊重下跨中垂度取:f m =12.5m (矢跨比:1/17.36) 则工作索水平分力:kN L f Q f GL H m m m m 11982175.1242505.1282175248=⨯⨯+⨯⨯=+=此时,工作索张力:kN H T m m 1198=≈工作索(2φ56mm-6×37S +IWR-1770MPa )最小破断拉力:kN T n 396021980=⨯= 工作索安全系数:331.311983960>===m n T T K 满足设计要求 (3) 工作索起重绳 跑头拉力:QS P = 式中:P ——跑头拉力,Q ——计算荷载,取Q =200kN , S ——省力系数,tn nK K K K S 111---=, 其中:K ——阻力系数,按滚珠轴承,取1.02n ——绳数,起重钢丝绳按走“4”布置,取n =4t ——导向滑车个数,跑头由导向滑车引出,取t =2+1=3, 则省力系数:0.2731.0202.1102.1102.1334=⨯⨯--=S 跑头拉力:kN 6.540.273200=⨯=P起重绳φ22mm -6×37S +IWR -1770MPa ,最小破断拉力T n =305kN 起重绳安全系数6~56.56.54305≥===P T K n 满足设计要求 (4) 工作索牵引绳 1) 牵引阻力 A )跑车运行阻力W 1KN Q W 34)0.101.016.0(200)cos (sin 1=⨯+⨯=+=γμγB )起重索运行阻力W 2 ()()KN P W m 498.016.54142=-⨯=-=η C )后牵引索的松弛张力W 3kN f x g W 1720821702.0822113=⨯⨯==总牵引阻力W :kN W W W W 5517434321=++=++= 2) 牵引绳索安全系数牵引绳走单线,转向轮布置2个,则牵引力:kN T 5702.1552max =⨯=牵引绳φ18mm -6×37S +FC -1770MPa ,钢丝绳最小破断拉力T n =189kN 牵引绳安全系数:33.357189≥===P T K n 满足设计要求 5. 压塔索塔顶主跨侧主缆水平夹角:136.089212190052121=⨯+=+=m m H Q G tg γ 塔顶边跨侧主缆水平夹角:1501002=γtg 。