直立双桅杆吊装计算书

直立双桅杆吊装计算书
计算依据：
1、《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012
2、《起重吊装计算及安全技术》主编卜一德
3、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、基本参数
吊装设备重量G0(kN) 200 动载系数k1 1.1
不均衡系数k2 1.1
桅杆A
滑车组索具重量g0a(kN) 5 桅杆重量ga(kN) 6.4
起重索具对桅杆吊点铅垂线在吊装平面内的偏角αa(°) 15 起重索具系点至桅杆中心线距离e1a(m) 0.2
缆风绳系点至桅杆中心线距离e2a(m) 0.4 缆风绳与地平面间的夹角βa(°) 30
起重滑车组上部捆绑绳与桅杆中心线夹角ψa(°)： 7.5 缆风绳系点至桅杆底的距离H0a(m) 10.5
起重索具系点至桅杆底的距离H1a(m) 10 桅杆重心至桅杆底的长度H2a(m) 5.25
导向滑车组
导向滑车的阻力系数fa 1.04 导向滑车数na 1
滑车组的工作绳数m1a 8
钢丝绳型号 6×37 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1550
钢丝绳直径(mm) 21.5 钢丝绳不均匀系数α1a 0.85
钢丝绳安全系数k3a 5 钢丝绳破断拉力总和Fg1a(kN) 270
缆风绳
缆风绳根数m2a 8 每根缆风绳预紧力ta(kN) 10
钢丝绳型号 6×37 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1550
钢丝绳直径(mm) 21.5 钢丝绳不均匀系数α2a 0.85
钢丝绳安全系数k4a 6 钢丝绳破断拉力总和Fg2a(kN) 270
地基承载力
地基土类型 素填土 地基承载力特征值fga(kPa) 160
地基承载力调整系数kca 0.9 垫板底面积Aa(m2) 2.43
桅杆计算截面位置
缆风绳系点至计算截面的距离Lia(m) 起重吊装索具系点至计算截面的距离lia(m) 计算截面以上桅杆重量gia(kN) gi的重心至计算截面的距离loia(m)
0.5 0 0.307 0.25
5.25 4.75 3.219 2.625
桅杆B
滑车组索具重量g0b(kN) 6 桅杆重量gb(kN) 6.5
起重索具对桅杆吊点铅垂线在吊装平面内的偏角αb(°) 16 起重索具系点至桅杆中心线距离e1b(m) 0.3
缆风绳系点至桅杆中心线距离e2b(m) 0.5 缆风绳与地平面间的夹角βb(°) 31
起重滑车组上部捆绑绳与桅杆中心线夹角ψb(°)： 8.5 缆风绳系点至桅杆底的距离H0b(m) 10.6
起重索具系点至桅杆底的距离H1b(m) 10.1 桅杆重心至桅杆底的长度H2b(m) 5.35
导向滑车组
导向滑车的阻力系数fb 1.04 导向滑车数nb 2
滑车组的工作绳数m1b 9
钢丝绳型号 6×37 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1550
钢丝绳直径(mm) 21.5 钢丝绳不均匀系数α1b 0.86
钢丝绳安全系数k3b 6 钢丝绳破断拉力总和Fg1b(kN) 270
缆风绳
缆风绳根数m2b 9 每根缆风绳预紧力tb(kN) 11
钢丝绳型号 6×37 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1550
钢丝绳直径(mm) 21.5 钢丝绳不均匀系数α2b 0.86
钢丝绳安全系数k4b 6 钢丝绳破断拉力总和Fg2b(kN) 270
地基承载力
地基土类型 素填土 地基承载力特征值fgb(kPa) 160
地基承载力调整系数kcb 0.9 垫板底面积Ab(m2) 2.44
桅杆计算截面位置
缆风绳系点至计算截面的距离Lib(m) 起重吊装索具系点至计算截面的距离lib(m) 计算截面以上桅杆重量gib(kN) gi的重心至计算截面的距离loib(m)
0.5 0 0.305 0.25
5.25 4.75 3.2 2.625
二、计算示意图

示意图
三、吊装计算
1、设备吊装计算重量：
G=k1k2G0=1.1×1.1×200=242kN
2、滑车组受力：
P1a=G×sinαb/sin(αa+αb)+ k1k2g0a/cosαa=242×sin(16°)/sin(15°+16°)+ 1.1×1.1×5/cos(15°)=135.777kN
P1b=G×sinαa/sin(αa+αb)+ k1k2g0b/cosαb=242×sin(15°)/sin(15°+16°)+ 1.1×1.1×6/cos(16°)=129.163kN
四、桅杆A计算
1、起重滑车组出绳端受力：
S1a=fam1a(fa-1)P1a×fa/(fam1a-1)=1.048×(1.04-1)×135.777×1.04/(1.048-1)=20.973kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α1aFg1a/k3a=0.85×270/5=45.9kN
S1a=20.973kN≤[Fg]=45.9kN
满足要求！
2、卷扬机所需牵引力：
Sa=S1a×fana=20.973×1.041=21.812kN
3、起重滑车组上部捆绑绳受力：
Paa=(P1a2+S1a2+2P1aS1acosαa)0.5=(135.7772+20.9732+2×135.777×20.973×cos(15°))0.5=156.13kN
4、主缆风绳受力：
缆风绳预紧力施于桅杆顶部总的垂直压力：
Ta=(m2a-1)tasinβa=(8-1)×10×sin(30°)=35kN
P0a=Paa(H1asinψa+e1acosψa)/(H0acosβa+e2asinβa)=156.13×(10×sin(7.5°)+0.2×cos(7.5°))/(10.5×cos(30°)+0.4×sin(30°))=25.26kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α2aFg2a/k4a=0.85×270/6=38.25kN
P0a=25.26kN≤[Fg]=38.25kN
满足要求！
5、桅杆支座的垂直压力：
Pca=ga+S1a+Ta+P0asinβa+P1acosαa=6.4+20.973+35+25.26×sin(30°)+135.777×cos(15°)=206.154kN
桅杆底座地基承载力验算：
Pa=Pca/(kcaAa)=206.154/(0.9×2.43)=94.263kPa≤fg=160kPa
满足要求！
6、桅杆各截面所受的轴向压力：
Nia=gia+S1a+Ta+P0asinβa+P1acosαa
N1a=g1a+S1a+Ta+P0asinβa+P1acosαa=0.307+20.973+35+25.26×sin(30°)+135.777×cos(15°)=200.061kN
N2a=g2a+S1a+Ta+P0asinβa+P1acosαa=3.219+20.973+35+25.26×sin(30°)+135.777×cos(15°)=202.973kN
7、桅杆各截面所受的弯矩：
Mia=Paa(lia×sinψa+e1a×cosψa)-P0a(Lia×cosβa+e2a×sinβa)
M1a=Paa(l1a×sinψa+e1a×cosψa)-P0a(L1a×cosβa+e2a×sinβa)=156.13×(0×sin(7.5°)+0.2×cos(7.5°))-25.26×(0.5×cos(30°)+0.4×sin(30°))=14.969kN.m
M2a=Paa(l2a×sinψa+e1a×cosψa)-P0a(L2a×cosβa+e2a×sinβa)=156.13×(4.75×sin(7.5°)+0.2×cos(7.5°))-25.26×(5.25×cos(30°)+0.4×sin(30°))=7.859kN.m
五、桅杆B计算
1、起重滑车组出绳端受力：
S1b=fbm1b(fb-1)P1b×fb/(fbm1b-1)=1.049×(1.04-1)×129.163×1.04/(1.049-1)=18.066kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α1bFg1b/k3b=0.86×270/6=38.7kN
S1b=18.066kN≤[Fg]=38.7kN
满足要求！
2、卷扬机所需牵引力：
Sb=S1b×fbnb=18.066×1.042=19.54kN
3、起重滑车组上部捆绑绳受力：
Pab=(P1b2+S1b2+2P1bS1bcosαb)0.5=(129.1632+18.0662+2×129.163×18.066×cos(16°))0.5=146.614kN
4、主缆风绳受力：
缆风绳预紧力施于桅杆顶部总的垂直压力：
Tb=(m2b-1)tbsinβb=(9-1)×11×sin(31°)=45.323kN
P0b=Pab(H1bsinψb+e1bcosψb)/(H0bcosβb+e2bsinβb)=146.614×(10.1×sin(8.5°)+0.3×cos(8.5°))/(10.6×cos(31°)+0.5×sin(31°))=28.081kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α2bFg2b/k4b=0.86×270/6=38.7kN
P0b=28.081kN≤[Fg]=38.7kN
满足要求！
5、桅杆支座的垂直压力：
Pcb=gb+S1b+Tb+P0bsinβb+P1bcosαb=6.5+18.066+45.323+28.081×sin(31°)+129.163×cos(16°)=208.511kN
桅杆底座地基承载力验算：
Pb=Pcb/(kcbAb)=208.511/(0.9×2.44)=94.95kPa≤fg=160kPa
满足要求！
6、桅杆各截面所受的轴向压力：
Nib=gib+S1b+Tb+P0bsinβb+P1bcosαb
N1b=g1b+S1b+Tb+P0bsinβb+P1bcosαb=0.305+18.066+45.323+28.081×sin(31°)+129.163×cos(16°)=202.316kN
N2b=g2b+S1b+Tb+P0bsinβb+P1bcosαb=3.2+18.066+45.323+28.081×sin(31°)+129.163×cos(16°)=205.211kN
7、桅杆各截面所受的弯矩：
Mib=Pab(lib×sinψb+e1b×cosψb)-P0b(Lib×cosβb+e2b×sinβb)
M1b=Pab(l1b×sinψb+e1b×cosψb)-P0b(L1b×cosβb+e2b×sinβb)=146.614×(0×sin(8.5°)+0.3×cos(8.5°))-28.081×(0.5×cos(31°)+0.5×sin(31°))=24.235kN.m
M2b=Pab(l2b×sinψb+e1b×cosψb)-P0b(L2b×cosβb+e2b×sinβb)=146.614×(4.75×sin(8.5°)+0.3×cos(8.5°))-28.081×(5.25×cos(31°)+0.5×sin(31°))=12.838kN.m

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