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一、計算依據(jù)

1、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2012

2、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068-2018

3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011

4、三一廠家STC500型號汽車起重機說明書

二、吊裝要求

三、起重機選型及工況核算

吊裝工況圖

1、起重量復核

工作幅度取R=3m，設(shè)計主臂長取L₁=15.44m，主臂仰角β=71.21°，查三一汽車起重機STC500說明書，額定起重量Q=40噸。

起重吊裝荷載：Q_k=K₁×G_w=1.2×30=36噸≤Q=40噸

起重量滿足要求！

2、起吊高度復核

起重臂端部距地面距離

H=(L₁²-(R+s₁)²)^0.5+h=(15.44²-(3+1.973)²)^0.5+3.05=17.667m

H=17.667m≥h₁+h₂=10+3=13m

起吊高度滿足要求！

3、吊物與起重臂安全距離復核

當前吊裝幅度及臂長下，根據(jù)平面計算，吊物邊緣距主臂距離dl

dl=(H-h₁)×cosβ-b×sinβ=(17.667-10)×cos71.21°-1×sin71.21°=1.523m≥f=1m

吊物與起重臂安全距離滿足要求！！

四、汽車式起重機支腿力計算

1、汽車式起重機參數(shù)

2、汽車起重機軸距及軸荷

在吊裝過程中，支腿荷載主要有包括以下幾部分荷載產(chǎn)生，起重機自重（通過在不同位置的各車輪軸荷代替）對各支腿產(chǎn)生的荷載F_a1、F_b1、F_c1、F_d1；吊重及活動配重分解到X方向?qū)Ω髦�腿產(chǎn)生的荷載F_ax、F_bx、F_cx、F_dx； 吊重及活動配重分解到Y(jié)方向?qū)Ω髦�腿產(chǎn)生的荷載F_ay、F_by、F_cy、F_dy；

1）起重機自重各支腿產(chǎn)生的荷載計算

起重機自重G等于各軸荷載總和，G=42噸

第1軸：荷載為F₁=8噸，距離后支腿距離L₁=1.45+4+1.35+1.5=8.3m

第2軸：荷載為F₂=8噸，距離后支腿距離L₂=4+1.35+1.5=6.85m

第3軸：荷載為F₃=13噸，距離后支腿距離L₃=1.35+1.5=2.85m

第4軸：荷載為F₄=13噸，距離后支腿距離L₄=1.5m

通過各軸荷載F_i以及前支腿荷載分別對后支腿取矩得到

F₁×L₁+F₂×L₂+F₃×L₃+F₄×L₄-(F_a1+F_d1)×L=0

8×8.3+8×6.85+13×2.85+13×1.5-(F_a1+F_d1)×6=0

并且F_a1=F_d1，得到：

F_a1=F_d1=14.813噸

F_b1=F_c1=[G-(F_a1+F_d1)]/2=[42-(14.813+14.813)]/2=6.187噸

2）吊重及活動配重對各支腿產(chǎn)生的荷載計算

當?shù)醣叟cX軸成β角度，吊重G_w、幅度R時,將吊重產(chǎn)生的傾覆力矩以及活動配重產(chǎn)生的抗傾覆力矩分解到X、Y平面內(nèi)。

吊重G_w分解到X方向產(chǎn)生效應的荷載大小：

G_wcosβ/(cosβ+sinβ)

吊重G_w分解到Y(jié)方向產(chǎn)生效應的荷載大小：

G_wsinβ/(cosβ+sinβ)

活動配重G_活分解到X方向產(chǎn)生效應的荷載大小：

G_活cosβ/(cosβ+sinβ)

活動配重G_活分解到Y(jié)方向產(chǎn)生效應的荷載大小：

G_活sinβ/(cosβ+sinβ)

①求X方向吊重、X方向活動配重對各支腿荷載影響計算，各支腿荷載為F_ax=F_dx，F(xiàn)_bx=F_cx

對前支腿取矩得到：

對后支腿取矩得到：

②求Y方向吊重、Y方向活動配重對各支腿荷載影響計算，各支腿荷載F_ay/F_by=L_h/(L-L_h)，F(xiàn)_dy/F_cy=L_h/(L-L_h)

對c、d支腿取矩得到：

對a、b支腿取矩得到：

③將X、Y兩個方向吊重對支腿產(chǎn)生的荷載疊加，并考慮起重機自重后，各支腿的荷載分別為：

支腿a:

F_a=F_a1+F_ax+F_ay=14.813+cosβ/(cosβ+sinβ)×(-3.562cosβ+11.962)+sinβ/(cosβ+sinβ)×(2.152sinβ+11.962)

支腿b:

F_b=F_b1+F_bx+F_by=6.187+cosβ/(cosβ+sinβ)×(3.562cosβ+21.038)+1.759×sinβ/(cosβ+sinβ)×(2.152sinβ+11.962)

支腿c:

F_c=F_c1+F_cx+F_cy=6.187+cosβ/(cosβ+sinβ)×(3.562cosβ+21.038)+sinβ/(cosβ+sinβ)×(-3.785sinβ+21.038)

支腿d:

F_d=F_d1+F_dx+F_dy=14.813+cosβ/(cosβ+sinβ)×(-3.562cosβ+11.962)+0.569×sinβ/(cosβ+sinβ)×(-3.785sinβ+21.038)

3）各吊裝工況及最不利工況支腿荷載計算

①當β=0°時，此時吊物在起重機后方

將β=0°代入得到：

F_a=23.212噸，F(xiàn)_b=30.788噸，F(xiàn)_c=30.788噸，F(xiàn)_d=23.212噸

各支腿最大荷載F₁=max(F_a、F_b、F_c、F_d)=max(23.212、30.788、30.788、23.212)=30.788噸

②當β=90°時，此時吊物在起重機側(cè)方

將β=90°代入得到：

F_a=28.927噸，F(xiàn)_b=31.01噸，F(xiàn)_c=23.44噸，F(xiàn)_d=24.623噸

各支腿最大荷載F₂=max(F_a、F_b、F_c、F_d)=max(28.927、31.01、23.44、24.623)=31.01噸

③起重臂位于支腿b方向工況

當β=58.861°時，起重臂在支腿b方向，此時：

F_a=27.23噸，F(xiàn)_b=29.938噸，F(xiàn)_c=25.899噸，F(xiàn)_d=24.933噸

各支腿最大荷載F₃=max(F_a、F_b、F_c、F_d)=max(27.23、29.938、25.899、24.933)=29.938噸

考慮各個工況按最不利原則；支腿最大受力N_k=max(F₁,F₂,F₃)=max(30.788，31.01，29.938)=31.01噸

五、地基基礎(chǔ)驗算

1、地基參數(shù)

單個支腿傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標準值為：N'=9.8×N_k=9.8×31.01=303.9kN

單個支腿墊板的底面平均壓力p=N'/A_d1=303.9/10=30.39kPa≤f_ak=360kPa

滿足要求！

六、汽車式起重機抗傾覆計算

考慮抗傾覆安全系數(shù)后，如果出現(xiàn)支腿力為負數(shù)時，代表抗傾覆不滿足要求，反之抗傾覆滿足要求。考慮最不利情況，分別計算吊物在起重機后方和吊物在起重機側(cè)方兩種工況。

1、吊物在起重機后方時

參考起重機支腿力計算章節(jié)，吊物在起重機后方時取β=0°，同時將吊重產(chǎn)生的傾覆力矩乘以k₂=1.2，此時支腿荷載分別為F_a=22.718噸，F(xiàn)_b=34.883噸，F(xiàn)_c=34.883噸，F(xiàn)_d=22.718噸。

沒有出現(xiàn)支腿荷載為負數(shù)。

抗傾覆滿足要求！

2、吊物在起重機側(cè)方時

參考起重機支腿力計算章節(jié)，吊物在起重機側(cè)方時取β=90°，同時將吊重產(chǎn)生的傾覆力矩乘以k₂=1.2，此時支腿荷載分別為F_a=31.32噸，F(xiàn)_b=35.218噸，F(xiàn)_c=23.822噸，F(xiàn)_d=24.84噸。

沒有出現(xiàn)支腿荷載為負數(shù)。