井架受力計算書

井架受力分析計算書一、斜架抬頭時受力分析與計算1、 斜架起立前安裝部分總質(zhì)量104260.7kg，重心在距底腳中心約19.77m處。考慮到安全和計算方便，質(zhì)量按105000kg，重心按21.5m計算。現(xiàn)擬定鉸鏈中心O位于沿斜架中心線立面投影方向0.3m處，水平距底腳重心基礎邊緣0.25m處；吊車吊耳中心位于距底腳中心27m位置，在G1-6構件縱向中心線上；兩臺16t鑿井絞車吊耳位于距底腳中心28.36m位置，偏G1-6構件縱向中心線1.15m處。2、 斜架鉸鏈定位設計如圖，斜架起吊到位后側立面角為69.6955°，G1-1底腳寬為1000啞，(1484 A300x——-500NH=1000啞，則ER=500+ L2 2=508.5808啞8461由圖可知，h1=300/sin69.6955°=319.8766啞則鉸鏈孔至底腳中心的水平距離為OF=OP+PF=250+HQ=250+NHXsin69.6955=1187.8618啞則h2=MF-h1=OF/tan69.6955°-319.8766=119.6323啞L1=OR=OM-MR=OF/sin69.6955°-NR/tan69.6955°

=1188/sin69.6955-300/tan69.6955°=1155.5638啞可知鉸鏈孔中心O點標高為878.4-h2=758.7677啞至井筒中心線水平距離L=10700-1187.8618=9512.1382mm3、主斜加抬頭時受力分析斜架抬頭時，受到豎直向上吊車起吊拉力T，豎直向下重力G及鉸鏈支點作用力N，受力分析圖見圖一。對支點O由力矩平衡原則，得T?OB=G?OA皿G-OA1050000x(21.5-0.3)故T=土= f x =833707.8652NOB (27—0.3)鉸鏈支點O對斜架的作用力為N=G-T=1050000-833707.8652=216292.1348N，方向豎直向上。<NG215圖一斜架抬頭受力分析圖4、斜架就位時受力分析斜架依靠吊車就位時，拖拉穩(wěn)車不參與工作，斜架受自身重力、吊車起吊拉力及鉸鏈作用力三個力作用（受力圖如圖二所示）。

圖二吊車獨自就位時斜架受力分析圖

對支點O由力矩平衡原則，得T?OD=G?OC在乙AOA1中tgZAOAi=AAi/OAi=1155.5638/(21500-300)=0.054507726ZAOAi=tg-i0.054575471=3.11998°OA=AA1/sinZ3.11998°=1155.5638/sin3.11998°=21231.47022mmOC=OACOSZAOC=OAeos(3.11998°+69.6955°)=6272.8274啞在ABOBi中tgZBOBi=BBi/OBi=1155.5638/(27000-300)=0.043317ZBOBi=tg-i0.043333=2.4803°OB=BBi/sinZBOBi=1155.5638/sin2.4803°=26724.9944mmOD=OBcos/BOC=26724.9944cos(2.4803°+69.6955°)GG-OC~OD~=804985.1382N1050000=804985.1382N8181.3780鉸鏈對斜架作用力N=1050000-804985.1382=245014.8618N,該力豎直向上。5、斜架就位后使用絞車拖拉受力分析斜架就位后，應滿足吊車不受力時，兩臺單16t鑿井絞車應能將斜架固定牢靠?，F(xiàn)將鑿井絞車滾筒中心線布置在距斜架基礎上平面中心線水平距離65m處P點。此時，斜架受到三個力作用。鑿井絞車對其拉力F,重力G及支點作用力N（受力分析圖見圖三）。

圖三斜架就位時受力分析圖圖三斜架就位時受力分析圖絞車受力分析在ABOB］中tgZBOBi=BBi/OBi=2305.5638/(28360-300)=0.082165495ZBOBi=tg-i0.08148=4.6972°OB=BBi/sin/BOBi=2305.5638/sin4.6972°=28154.5596mmOF=OBcos/BOF=28i54.5596cos(4.6972°+69.6955°)=7574.7689mmBF=OBsinZBOF=28154.5596sin(4.6972°+69.6955°)=27116.4530mmOP=OHi+HiP=1187.8618+65000=66187.8618mmPF=OF+OHi+HiP=7574.7689+1187.8618+65000=73762.6307mm絞車仰角a=arctg(BF/PF)=arctg(27116.4530/73762.6307)=20.1843°對于鉸鏈支點。，由力矩平衡原則，得F二G?"二二 F二G?"二二 105000。x6272.8274 二288405.5094N其中OC=6272.8274mmOP-sina 66187.8618xsin20.1843。鑿井絞車通過滑輪繞過吊耳，另一端固定在地錨上，單臺穩(wěn)車受力為Fi=F2=F/4=72101.3773N。故鑿井絞車的選擇滿足要求。鉸鏈受力分析此時，根據(jù)平面力系，得鉸鏈對斜架水平方向作用力N=Fcos20.1843°=288405.5094cos20.1843°=270693.8363N鉸鏈對斜架豎直方向作用力N=Fsin20.1843°+G=99511.7321+1050000=1149511.7321N鉸鏈對斜架作用力N=%件+N;=^270693.8363+1149511.7321=1180954.011N5、鉸鏈受力分析鉸鏈銷軸受力最大為摘下吊車后使用鑿井絞車拖拉時，故對鉸鏈系統(tǒng)驗算皆以此為準。(1)鉸鏈銷軸強度計算單個銷軸受力為N1=N2=N/2=1180954.011/2=590477.0053N設鉸鏈銷軸直徑為D,按簡支梁計算銷軸所受剪力。此時銷軸所受最大剪力為N/2。 .1T=4Q/3A=2N/3AW[t]=93Mpa1其中,A為銷軸截面積則，尋叢]3?兀?D2八 '\2Nx4 ：2x590477.0053x4D>——1 =， =73.4m?3?兀?k」3x兀x93取銷軸直徑為120mm，驗算其彎曲應力。MaxC= Wz其中，Max=NL/4,L為銷軸跨度，取L=68mm。1Wz為銷軸的抗彎截面模量，Wz=nD3/32。。_Max_N「L32_590477.0053x68x32—~wT—4nD3— 4x兀x1203_59.1709MPa<[a]_152MPa(2)活動折頁計算鉸鏈銷軸對單個活動折頁的最大作用力N1=N2=Nmax/2=590477.0053N(活動折頁形式見附圖五)。由拉曼公式得p_KND2+d2sdD2-d2其中：k—動載系數(shù)，取k=1.1；s一板孔壁厚度，mm；d—板孔孔徑，mm；D一鉸鏈板有效直徑，mm；kpD2+d2b -sdD2一d2_1.1x590477.0053(4502+1252)- 64x125 (4502-1252)_94.77Mpa<[fv]=120Mpa活動折葉材料強度滿足使用條件。銷軸對鉸鏈活動折頁作用力始終可分解成指向折頁底部與垂直A—A截面的兩個分力，故只需對垂直A-A截面的最大分力進行驗算。在就位時，銷軸在垂直A-A截面方向分力最大。由Ny/Nx=1149511.7321/270693.8363,得鉸鏈所受合力N「N2與水平方向夾角為76.7491°。該力沿斜架中心線方向分力為N'=Ncos(76.7491—69.6955)=586008.1035N。1 1活動折頁焊縫計算：焊縫長度Li=2X560=1120mm焊縫高度h=20mmT=N;/(0.7h?Li)=586008.1035/(0.7X20X1120)=37.37Mpa<[T]=93Mpa故活動折頁焊縫安全可靠。'a52圖四四動活動折頁固定折頁計算斜架對單個鉸鏈固定折頁作用力為為N1=N2=N3=N4=Nmax/4=1180954.011/4=295238.5028N。由拉曼公式得kpD2+d2。二— sdD2-d2_1.1x295238.5028(45。2+1252)- 30x125 (4502-1252)二101.07Mpa<[fv]=120Mpa斜架對固定折頁水平方向作用力指向基礎，Nxmax=270693.8363N；豎直方向方向作用力最大為Nymax=1149511.7321N。分別對固定折頁水平焊縫及豎直焊縫進行驗算：圖五固定折頁水平焊縫長度Li=500mm焊縫高度h=20mmt=Nm/4(0.7hXLi)=70428.3/(0.7X20X500)=9.67Mpa<[T]=93Mpa豎直焊縫長度Li=400X6=2400mm焊縫高度h=16mmT=Nm/4(0.7hXLi)=321542.4/(0.7X16X2400)=11.96Mpa<[T]=93Mpa經(jīng)驗算，固定折頁安全可靠。6、 吊車吊耳受力分析吊車吊耳采用①273X14厚皮鋼管制作，伸出長度200mm。吊耳所受最大拉力為斜架抬頭時，Tmax=833707.8652N。OmlxE極限情況考慮，單個吊耳受力所受最大彎矩Mmax=TmaxL/2W=nD3[1—(d/D)4]/32b= 16/LxXL、兀D3xU-d4/D4)_16X833707.8652x200-k2733x(1-d4/D4)_135.54Mpa<[b]=152Mpa故吊車吊耳滿足使用要求。7、 鑿井絞車吊耳選擇吊耳選用20t吊耳，以20t負荷進行計算(見圖七)。由拉曼公式，得kpD2+d2b= -sdD2-d21.1x2000001.1x20000054x90.5002+90.52)002-90.52)二68.20Mpa<[fv]=120Mpa圜六3圜六3龍吊!吊耳吊耳焊縫計算：焊縫長度Li=375X2=750mm焊縫高度h=20mmT=F/(0.7XhXLi)=200000/(0.7X20X750)=19.05Mpa<[T]=93Mpa故鑿井絞車吊耳強度及焊縫強度均滿足滿足使用要求。8、預埋件計算預埋鋼板焊縫受力計算預埋鋼板與預埋鋼筋之間焊縫長度Li=170X2X14=4760mm焊縫高度h=10mmT=Nm/2(0.7hXLi)=1286169.7/(0.7X10X4760)=38.6Mpa<[T]=93Mpa預埋鋼筋受力計算斜架就位時預埋件受豎直方向向下作用力最大，單塊預埋件受力N=1yNm/2=1149511.7321/2=574755.866N。每塊預埋鋼板上鋼筋布置①20圓鋼30根(見圖八)。取70%鋼筋同時受力進行計算，預埋鋼筋所受剪力為4N4x574755.866T= 1y =0.7x30xD2 0.7x30x202=87.12Mpa<口=93Mpa圖七預埋件9、坑式地錨計算由以上分析可知，單臺鑿井絞車受力為F=72101.3773N,此時絞車與其拖拉繩繩頭受力相等，F(xiàn)車二F繩=72101.3773N,以Fmax=100000N為標準進行計算。因拖拉繩與絞車共用地錨，分別計算兩者對地錨施加的水平力及豎直力，以其合力對地錨進行驗算。(1)穩(wěn)車受力計算鑿井絞車在拖拉主斜架時，受主斜架對其拉力F車、地錨對其拉力Pt車、地面對其摩擦力Fm、地面對其支持力N以及其自身重力等五個力作用(見圖八)。在水平方向上F車cosa=Pt車cos。+Fm在豎直方向上F車sina+N=Pt車sin。+G其中。一絞車地錨繩與水平面的夾角，取。=60°；Fm一鑿井絞車與地面摩擦力，F(xiàn)m=N?f；1G一鑿井絞車自重，G=136000N；二一鑿井絞車與地面摩擦系數(shù)，取f=0.25。則Pt車=(4F車cosa+F車sina—G)/(4cos。+sin。)=(4X105cos20.1843°+105sin20.1843°—131000)/(4cos60°+sin60°)=97326.12N故鑿井絞車地錨繩在水平及豎直方向上分力分別為Pt車=PtcosP=48663.06NPt車=Ptsin。=84286.89N拖拉繩繩端受力計算拖拉繩與水平面的夾角地平以上。=20.1843°，錨坑出繩按45°設置，拉力按Pt繩=100000N計算。則Pt繩=100000cos45°=70710.68NPt繩=100000sin45°=70710.68N地錨受力計算綜合以上數(shù)據(jù)可知，地錨在水平方向上與豎直方向上受力分別為Pt=Pt車+Pt繩=119373.74NPt=Pt車+Pt繩=154997.57N合力Pt=195638.28N水平力對土壤的壓力q=2（h+hx）A§1 2其中[q]一在深度為H處土壤的容許耐壓力，N/m2，按潮濕的密實的細沙地取[q]-3X105N/m2；①一因承壓不均勻而采用的容許耐壓力折減系數(shù)，?、?0.4；R—水平以上的排木高度；h2—水平以下的排木高度；A一埋入件的長度，取A=4m。Pt乂q=2邕+h；）Ae_ 119373.74=2（0.3+0.3）x4x0.4=62173.82<[q]=5x105N/m2在垂直作用力下的穩(wěn)定性校核G+F/PtKHAB]=B2+Htg申1Fm=Pt/其中G—土壤的重量；B2—錨點的坑底寬度，取B2=0.8m；

B1一錨點的坑口寬度，它與土壤的性質(zhì)和坑的深度有關;中1—土壤的抗拔角，取中1=26°；H一錨坑深度，取H=4m；Y—土壤容重，Y=1.6t/m3；廿一摩擦力，N；K一抗拔安全系數(shù)，取K=2；/1—滑動摩擦系數(shù)，取/1=0.25。B1=B2+Htg中1=0.8+2tg26°=2.2632mFm=Pt/1=119373.74X0.25=29834.44NB1+B1+B2""2HA2.2632+2.2632+0.82X3X4X1600014N=294067.2N14N故G+Fm=294067.2+29834.44=323901.64>2Pt=309995.埋入件計算：埋入件采用①400X9mm鋼管。_M_PtA/32 、°—祈—兀D3G-d4/D4)32195638.2