门式起重机安拆施工吊机吊索具及地基承载力计算

4.1各部件选用吊机计算 14.2地基承载力计算 44.3龙门吊安装及拆除相关计算 64.3.1缆风绳计算 64.3.2龙门吊主要部件吊装钢丝绳及卸扣选型 94.1各部件选用吊机计算图4.1-1主梁吊装吊车站位立面图图4.1-270t汽车吊尺寸参数根据70t汽车吊尺寸参数，回转支承至吊车尾部为3.485m，两件主横梁间距为2.6m，按照吊车作业半径8m考虑时满足吊装要求。主横梁高度约11.0m，考虑钢丝绳高度为1.0m，汽车吊所需最小臂长为m。80+5t龙门吊单根主梁自重21t。根据起重机性能表，70t汽车吊作业半径为8m，臂长25.7m时，起重量为21t；两台70t吊车同时起吊最大重量为21+21=42t＞21t。考虑双机抬吊时两台汽车吊各承担一半的吊装重量即10.5t，均不超过两台汽车吊额定吊装重量的75％，由此可知两台汽车吊均能够满足要求。图4.1-3小车安装吊车站位立面图根据70t汽车吊尺寸参数，回转支承至吊车尾部为3.485m，按照吊车作业半径8m考虑时满足吊装要求。小车高度约12.2m，考虑钢丝绳高度为1.0m，汽车吊所需最小臂长为m。小车自重7t，选择70t的汽车起重机吊装小车。根据起重机性能表，70t汽车吊作业半径为8m，臂长25.7m时，起重量为21t，大于小车自身重7t，满足要求。图4.1-4地横梁及支腿吊车站位立面图根据70t汽车吊尺寸参数，回转支承至吊车尾部为3.485m，按照吊车作业半径8m考虑时满足吊装要求。刚性支腿+地横梁高度约9.0m，支腿上部两个吊点距离为2.4m，按照最大60°钢丝绳角度计算，钢丝绳所需最小高度为2.4m，汽车吊所需最小臂长为m。剩余部件中，最重构件刚性支腿+地横梁自重为10.1t，选用70t汽车吊。根据起重机性能表，70t汽车吊作业半径为8m，臂长25.7m时，起重量为21t，大于10.1t，满足要求。表4.1-570t汽车吊主臂起重性能工作幅度(m）主臂（m）支腿全伸，Ⅰ缸伸至100%，侧方、后方作业11.615.619.625.731.837.944.05.048.042.038.027.018.05.543.039.036.026.018.06.039.037.034.025.018.014.06.535.033.031.524.018.014.07.030.028.728.723.018.014.010.07.526.525.025.022.018.014.010.08.023.522.522.521.017.514.010.09.018.218.218.218.516.014.010.010.014.714.715.314.513.09.811.012.212.212.713.012.09.512.010.210.211.011.511.09.014.07.18.28.89.38.016.05.36.06.77.27.04.2地基承载力计算基础处理必须满足设备基础图的要求，应认真分析基础图中的尺寸关系及对强度、负载、高程等的要求。尺寸关系应用测量仪放线核准；负载能力应依据设备图纸等技术要求，并视地基情况慎重处理，轨道和地面平齐。1．地基处理梁场实测地基承载力为200kpa满足需求。2．轨道基础轨道结构见龙门吊配套轨道基础图或参考下图施工。图4.2-180+5t龙门吊基础横断面设计图（钢轨锚栓未示出）80+5t龙门吊基础的地基承载力验算：该梁场位于K21+832.5-K22+327路基范围内，实测承载力为σ0=200kPa；取自重最大的40m预应力T梁（边跨边梁），砼方量为V=52.65m3，并取C50钢筋砼容重γ=26kN/m3，考虑1.2安全系数，则每片梁自重为g=1.2γ×V=1.2×26×52.65=1642.68kN。龙门吊单侧基础长度262m，取10m长进行检算，每组龙门吊基础受力面积（考虑偏载压在一端）：A=10×1.5=15m2其产生的压强为：σ=g/A=109.51kPa<σ0=200kPa满足承载力要求，即龙门吊基础最小单次浇筑长度为10m。3．梁场基础根据本次龙门吊安装的实际情况来看，单件最重的为80+5t龙门吊的主梁，其重量为21t。在安装该主梁时，采用的是两台70t汽车吊。此时地基的承载力为最大值。其计算过程如下。主梁重21t，分配到单台汽车吊重10.5t，汽车吊自重45t，吊车支腿下方分别铺设20cm×20cm，长1.5m的枕木，枕木下方垫长2m，宽1.5m，厚度20mm的钢板，使吊车支腿受力通过枕木和钢板均匀扩散至路基。汽车吊支腿全伸时横向最大长度为7.6m，在侧面吊重时（作业半径为8m）处于不利工况，静力平衡分析如下：图4.2-2汽车吊受力简化图为吊车自重420kN，G2为吊物重105kN，K为考虑动荷载系数1.4。则有:（1）（2）F1=65.5kN，F2=194kN.F2>F1，则取F2处进行不利验算。梁场地面已完成混凝土硬化，混凝土为15cmC20，考虑45°扩散，则单个支腿受力面积为（1.5+0.15×2）×（2+0.15×2）=4.14㎡，混凝土地面下的土层承载力要求为：P=F2×K/4.56=65.6Kpa现场经检测地基承载力大于200Kpa，地基承载力满足吊装作业要求。4.3龙门吊安装及拆除相关计算4.3.1缆风绳计算80+5t龙门吊安装过程中，支腿与地横梁先在地面完成组装，然后采用70t汽车吊一起架立，并采用缆风绳固定、缆风绳最前端与手拉葫芦连接，手拉葫芦另一端连接在地锚上。1．钢丝绳拉力计算1) 支腿倾斜偏心力图4.3.1-1支腿固定示意图支腿安装过程中，副支腿倾斜偏离中心约9°，支腿自重产生的水平分力为：F1=GtanØ=25KN×tan90°=3.96KN2) 主梁与支腿接触瞬间的碰撞力产生的水平力主梁与支腿接触瞬间碰撞力按照3t计算：F2=f×tan90°=30×0.158=4.8KN3) 风荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）对风荷载的计算式为：k=K1K2K3K40式中k为风荷载的标准值；K1为对设计风速频率换算系数，取0.85；K2为风压体型系数，取0.5；K3为风压高度变化系数，取1.0；K4为地形、地理条件系数，取1.4；0为基本风压值（KN/m²）0=V02/1600，取多年各月最大风速为28.4m/s（十级风），求得基本风压的值为0.50KN/m²。得出风荷载的标准值为：k=0.214kN/m2。可以计算80+5t龙门吊支腿挡风面积为19.06㎡，支腿受风荷载产生力的大小为4KN。4) 缆风绳拉力缆风绳与支腿的夹角为45°T=(F1+F2+F3)/sin45°=（3.96+4.8+4）/0.7=18.23KN5) 地锚计算缆风绳的拉力为：F=18.23/2=9.115kN，则地锚需能提供竖直反力G=9.115×sin（45°）×1.5=9.67kN（考虑安全系数取1.5）。则每个锚块需C20混凝土方量V=G/ρ=9670/（2.37×104）=0.41m3，则一个锚块配重可采用0.8×0.8×0.7m的混凝土块。6) 吊耳设置吊环设置在地锚中间，吊环采用φ28光圆钢筋，制作成几字形，浇筑地锚时预埋。吊环伸出混凝土锚块面上25cm，单侧预埋长度为35d。地锚配筋为上下双层钢筋网片，主筋为直径Φ16的U型钢筋，网孔尺寸200×200mm，上下层钢筋在基础侧面搭接长度不小于200mm。图4.3.1-2地锚设置平面图及配筋图2．钢丝绳选型表4.3.1-3钢丝绳参数表直径钢丝总断参考重量钢丝绳公秤抗拉强度，N/mm214001550170018502000钢丝绳钢丝面积kg/100m钢丝破断拉力总和∑S、N≥8.70.427.8826.2139000432004730051500557000.543.5740.596090067500740008060087100130.662.7458.988780097200106500116000125000150.785.3980.2711950013200014500015750017050017.50.8104.815600017250018950010600022300019.50.9141.16132.719750021850023950026100028200021.51174.27163.8243500270000296000322000348500241.1210.87198.2295000326500358000390000421500261.2250.95235.9351000388500426500464000501500281.3294.52276.8412000456500500500544500589000301.4341.57321.147800052900058050063150068300032.51.5392.11368.654850060750066650072500078400034.51.6446.13419.462450069150075800082500089200036.51.7503.64473.47050007805008560009325001005000391.8564.63530.8790000875000959500104000011250003.5，则缆风绳选取拉力：3.5×9.115KN=31.9KN。出于安全考虑缆风绳选择6×37-15破断强度1700N/mm²的钢丝绳。缆风绳的总破断拉力145KN，满足施工要求。4.3.2龙门吊主要部件吊装钢丝绳及卸扣选型表4.3.2-1钢丝绳性能表序号直径钢丝总截面积（mm²）质量系数（Kg/100m）钢丝绳公称抗拉强度（N/mm²）钢丝绳钢丝14001550170018502000（mm）钢丝绳破断拉力总和不小于（KN）18.70.427.8826.213943.247.351.555.720.543.5740.9660.967.57480.587.13130.662.7458.9887.897.2106.51254150.785.3980.27119.5132145157.5170.5517.50.8104.8156172.5189.5206223619.50.9141.16132.7197.5218.5239.5261282721.51174.27163.8243.5270296322345.58241.1210.87198.2295326.5358390421.59261.2250.95235.9351388.5426.5464501.510281.3294.52276.8412456.5500.5544.5589301.4341.57321.1478529580.5631.56831232.51.5392.11368.6548.5607.5666.57257841334.51.6446.13419.4624.5691.57588258921436.51.7503.64473.4705780.5856931.5100515391.8564.63530.8790875959.51040112516432697.08655.3975.510801185128513901747.52.2843.47792.9118013051430156018522.41003.8943.6140515551705185519562.61178.071107.416451825200021752060.52.81366.281284.31910211523202525216531568.431474.321952430266529001．80+5t龙门吊各构件钢丝绳计算地横梁、支腿的校核：地横梁+支腿自重10.1t，采用2个吊点，每个吊点5.05t，选用公称抗拉强度为1700N/mm2的6×37钢丝绳，直径选用D=28mm，查上表可知其破断拉力为500.5KN，钢丝绳水平夹角按最小60°计算，安全系数K=500.5/（50.5/sin60°）=8.58>8倍（符合施工要求，符合《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012），卸扣采用2个10t、D型卸扣，满足施工要求。主梁的校核：主梁自重21t，采用2个吊点，每个吊点10.5t，选用公称抗拉强度为1700N/mm2的6×37钢丝绳，直径选用D=43mm，查上表可知其破断拉力为1185KN，钢丝绳水平夹角按最小60°计算，安全系数K=1185/(105/sin60°）=9.77>8倍（符合施工要求，符合《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012），卸扣采用2个20t、D型卸扣，满足施工要求。小车的校核：小车自重7t，采用2个吊点，每个吊点3.5t，选用公称抗拉强度为1700N/mm2的6×37钢丝绳，直径选用D=24mm，查上表可知其破断拉力为358KN，钢丝绳水平夹角按最小60°计算，安全系数K=3