龍門架(SSE160雙柱施工升降機(jī))計(jì)算書.doc

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1、龍門架(雙柱)計(jì)算書 本計(jì)算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻(xiàn)編制： 《龍門架及井架物料提升機(jī)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 88-92）； 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009－2001)； 《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》； 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）等。 一、基本參數(shù)信息 1、構(gòu)造參數(shù): SSE160施工升降機(jī) 龍門架立柱高度h(m)：9； 龍門架立柱寬度B(m): 0.6； 龍門架立柱間距L(m)：1.8； 每根立柱的重量Gz(kN)：9； 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值q0(kN/m2)：0.6；

2、 卷場(chǎng)機(jī)固定形式：壓重； 卷場(chǎng)機(jī)自重G(kN)：1； 重物與土的摩擦系數(shù)μ1：5； 卷?yè)P(yáng)機(jī)底座與土的摩擦系數(shù)μ2：1； A點(diǎn)與水平拉力作用線距離h(m)：2； A點(diǎn)到卷?yè)P(yáng)機(jī)重心線的距離a(m)：1； A點(diǎn)到壓重物重心線的距離b(m)：0.3； 吊籃重Gd(kN)：1； 額定起重量Ge(kN)：15； 鋼絲繩型號(hào)：637； 公稱抗拉強(qiáng)度(N/mm2)：1700； 鋼絲繩直徑(mm)：17.5；

3、 滑輪直徑D(mm)：200； 承載鋼絲繩分支數(shù)n：2； 滑輪組總效率η：0.9； 材料的彈性模量E(N/mm2 )：205； 2、附墻架: 附墻架材料：槽鋼； 型鋼選擇：6.3號(hào)槽鋼； 截面面積(cm2 )：8.44； 回轉(zhuǎn)半徑(cm)：2.45； 附墻架計(jì)算長(zhǎng)度y(m)：1.5； 3、基礎(chǔ)參數(shù): 基礎(chǔ)長(zhǎng)l(m)：6； 基礎(chǔ)寬b(m)：3； 基礎(chǔ)厚h(m)：0.3；

4、 混凝土保護(hù)層厚度(mm) ：30； 混凝土級(jí)別：C25； 鋼筋級(jí)別 ：HRB335； 二、鋼絲繩和滑輪計(jì)算 提升鋼絲繩最大工作拉力： S=P/(nη) 其中 P - 提升荷載，P=1.4(Gd+Ge)=1.4(1+15)=22.4kN； n - 承載鋼絲繩分支數(shù)，n=2； η - 滑輪組總效率，η=0.9。 S=22.4/(20.9)=12.44kN 選擇637鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1700MPa,直徑17.5mm

5、。 鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算： [Fg]=αFg/K 其中 Fg ─ 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和， Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑； α - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，α=0.82； K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)，K=7.00。 d =( 2K[Fg] /α )0.5=(2712.44/0.82)0.5=14.57mm<17.5mm 鋼絲繩的直徑滿足要求! 鋼絲繩最小直徑必須大于12.09mm才能滿足要求! 滑輪安全其中力： F = D2/2 其中：D - 滑輪

6、直徑，D=200mm 得到：F=2002/2=20kN≥S=12.44kN 滑輪計(jì)算滿足要求！ 卷筒兩端凸緣至最外層鋼繩距不少于2倍繩直徑；卷筒邊緣必須設(shè)防止繩脫出的防護(hù)裝置。卷筒與鋼絲繩徑比應(yīng)大于等于30；滑輪直徑與繩徑比，低架應(yīng)大于等于25，高架應(yīng)小于等于30。繩的端頭連接，最少余繩量不少于3圈。 三、卷?yè)P(yáng)機(jī)計(jì)算 卷?yè)P(yáng)機(jī)底座固定壓重計(jì)算 卷?yè)P(yáng)機(jī)僅受水平拉力作用，為防止繞A點(diǎn)傾覆，需滿足下式： Q1≥K(Sh-Ga)/b 卷?yè)P(yáng)機(jī)僅受水平拉力作用，為防止水平滑動(dòng)，需滿足下式： Q1μ1+Gμ2≥S 其中

7、 Q1 - 卷?yè)P(yáng)機(jī)壓重力； S - 鋼絲繩的水平拉力，S=12.44kN； G - 卷?yè)P(yáng)機(jī)自重力，G=1.00kN； μ1 - 重物與土的摩擦系數(shù)，μ1=5.00； μ2 - 卷?yè)P(yáng)機(jī)與土的摩擦系數(shù)，μ2=1.00； h - A點(diǎn)與水平拉力作用線的距離，h=2.00m； a - A點(diǎn)到卷?yè)P(yáng)機(jī)重心線的距離，a=1.00m； b - A點(diǎn)到壓重物重心線的距離，b=0.30m。 由抗傾覆需要的壓重力：Q1=7(12.442-11)/0.3=557.20k

8、N 由水平滑動(dòng)需要的壓重力：Q1=(12.44-11)/5=2.29kN 經(jīng)計(jì)算，卷?yè)P(yáng)機(jī)底座固定壓重需要557.20kN。 四、立柱受力計(jì)算 風(fēng)荷載的水平作用力：q0 =0.60kN/m2； 在風(fēng)荷載作用下，龍門架立桿受力： 剪力圖: 各附著由下到上的內(nèi)力分別為：R(1)=2.15kN，R(2)=1.79kN； 立柱所受壓力： N=1.2(Gz+0.5Gt)+1.40.5(Gd+Ge)=1.2(9+0.50.5)+1.40.5(1+15)=22.30kN； 五、附墻架計(jì)算 Rmax

9、cosθ+T2cosθ2=T1cosθ1 T1sinθ1+ T2cosθ2= Rmaxsinθ 以上的計(jì)算過(guò)程將θ從0-360度循環(huán)，解得每桿件的最大軸壓力，最大軸拉力： 桿1的最大軸向拉力為： 7.42 kN； 桿2的最大軸向拉力為： 10.50 kN； 桿1的最大軸向壓力為： 10.50 kN； 桿2的最大軸向壓力為： 10.50 kN； 1、桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 σ= N / An ≤f 其中 N - 為桿件的最大軸向拉力, N =10.50kN； An -

10、 為桿件的截面面積，An =8.44cm2； 桿件的最大受拉應(yīng)力：σ=10.5103/844=12.44N/mm2 最大拉應(yīng)力σ=12.44 N/mm2不大于拉桿的允許拉應(yīng)力 205.00/mm2，滿足要求。 2、桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 σ= N /φAn ≤f 其中 N - 為桿件的最大軸向拉力, N =10.50kN； An - 為桿件的截面面積，An =8.44cm2； λ - 桿件長(zhǎng)細(xì)比，由l/i的值確定；λ=150.00/24.53=6； φ --為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù)， 是根據(jù)

11、 λ查表計(jì)算得： 取φ=0.997 ； σ = 10.496 103 / (0.997 844.000) = 12.474 N/mm2； 經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受壓應(yīng)力 σ=12.47 N/mm2； 最大壓應(yīng)力 12.47N/mm2 小于允許應(yīng)力 205.00N/mm2， 滿足要求。 六、龍門架基礎(chǔ)驗(yàn)算 在承臺(tái)底部?jī)蓚€(gè)方向的彎矩： M1 = (aˊ2/12)[(2l+B)(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)l] M2 = (1/48)(l-B)2(2bˊ+B)(pmax+pmin-2G/A)

12、 式中 M1,M2 - 任意截面1-1、2-2處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值； aˊ - 任意截面1-1至基底邊緣最大反力處的距離，aˊ=2.70m； l，bˊ - 基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)和寬； pmax，pmin - 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基反力設(shè)計(jì)值，pmax=pmin=(44+162)/18=11.44kN/m2； p - 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)在任意截面1-1處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值，p=pmax=11.44kN/m2； G - 考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重

13、，當(dāng)組合值由永久荷載控制時(shí)，G=1.35Gk ， Gk為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)自重，G=1.35135=182.25kN； M1=2.72/12[(26+0.6)(11.44+11.44- 2 182.25/18)+(11.44-11.44)6]=20.20kNm； M2=(1-0.6)2/48(26+0.6)(11.44+11.44- 2 182.25/18)=0.11kNm； 依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，基礎(chǔ)底配筋計(jì)算公式如下： αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2

14、 As = M/(γsh0fy) 式中，αl --當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)， α1取為1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取為0.94，期間按線性內(nèi)插法確定，αl=1.00； fc --混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc= 11.90 kN/m2； ho --承臺(tái)的計(jì)算高度，ho=300.00-30=270.00mm。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得： αs= 20.199106/(1.00011.9003000.000270.0002)=0.008； ξ=1-(1-20.008)0.5= 0.008； γs=1-0.008/2= 0.996； As=20.2106/(1270210)=357.64； 由于最小配筋率為0.15%，所以最小配筋面積為：6000.00300.000.15%=2700.00mm2。 故取 As=2700.000mm2。 基礎(chǔ)的埋深與做法，應(yīng)符合設(shè)計(jì)和提升機(jī)出廠使用規(guī)定。 基礎(chǔ)滿足要求。 綜上所述SSE160施工升降機(jī)滿足要求。