塔器吊装计算书题库.doc

附录5 计算说明书 一、受力分析及绳扣选择 设备主吊简图如下： 图1 图2 图1是塔器下端各分段主吊简图，图2是塔器上段主吊简图。件1为管式吊耳，件2和件4为吊装绳扣，件3为平衡梁，件5为板式吊耳，件6为吊装绳扣。 图1所示模型以苯塔Ⅰ段为例进行校核，图2所示模型以白土塔为例进行校核，件3平衡梁单独进行校核，其它各段不逐一校核。 1．苯塔Ⅰ段校核（直立状态受力最大） 设备重量G=57.5吨，件1选用φ273×10无缝钢管（20#），长度为L=200mm=20cm（见下图），件2选用φ39mm×18m钢丝绳扣，件4选用φ39mm×20m钢丝绳扣，α为吊装绳扣与水平方向夹角。 1）主吊耳强度校核 Gj=K*G=1.1×56=63.3t，K=1.1为动载系数； Q=1/2 Gj=1/2×63.3=31.7t=31700Kg； 弯矩为M=Q*L/2=31700*20/2=3.17×105kg.cm φ273×10无缝钢管的抗弯模量为： W=πD3［1-（d/D）4］/32=3.14×27.33［1-（25.3/27.3）4］/32=523.84cm3 弯曲应力 σ=M/W=3.17×105/523.84=605.2 kg/ cm2＜[σ]=1700 Kg/cm2； 其中，[σ]=1700 Kg/cm2为20#无缝钢管许用弯曲应力。 剪应力 τ＝Pcosα/A（此处α＝0） ＝31700/82.6 =384 Kg/cm2＜[τ]=1000 Kg/cm2 组合应力 [τ2＋(σM2+σN2)]1/2 ＝[3842＋605.22)]1/2 ＝716Kg/cm2＜[σ]=1000 Kg/cm2； 故件1强度满足要求。 2）吊装绳扣强度校核 2.1件2选用钢丝绳扣φ39mm×18m一对，每根四股使用（每根工作绳数按3根绳计算）。 每根绳扣受力为：P1=Q=1/2Gj=1/2×63.3=31.7t=31700Kg； 单根φ39mm钢丝绳破断拉力为S=52d2=52×392=79092 Kg 钢丝绳扣使用安全系数为：n=3S/P=3×79092/31700=7.48≥[n]=6 [n]=6为吊装钢丝绳扣许用安全系数。 故件2强度满足要求。 图3 2.2件4选用钢丝绳扣φ39mm×20m一对，每根四股使用（每根工作绳数按3根绳计算）。 cosα=2.3/5，α=62.6°，几何关系如图3所示； 每根绳扣受力为：P2=Q/sinα==31700/sin62.6°=35706Kg； 单根φ42mm钢丝绳破断拉力为S=52d2=52×392=79092 Kg 钢丝绳扣使用安全系数为：n=3S/P=3×96148/35706=6.6≥[n]=6 其中[n]=6为吊装钢丝绳扣许用安全系数。 故件4强度满足要求。 3．白土塔校核（直立状态受力最大） 主吊耳见下图： 吊耳选用δ=30mm=3cm16MnR钢板，各部分尺寸为φ=120mm=12cm，R=120mm=12cm，h=120mm=12cm，L=300mm=30cm。 Gj=1.1×81=89.1吨 Q=1/2 Gj=1/2×89.1=44550Kg 设P为主吊绳扣受力，P1为P垂直向上的分解力、P2为P的水平分解力，θ为P与P2之间夹角。 由几何关系可知： cosθ=L1/2H 其中L1=1m，为两吊耳间距；H=4.75m，为主吊绳扣净长度。 故θ= cos-11/2×4.75=83.96° 自平衡力系知： P2= P1·ctgθ，P= P1/sinθ ，P1=Q=44550 Kg P2= 44550×ctg83.96°=4713.9Kg，P= 44550/sin83.96°=44799Kg 吊耳板强度校核 （1）孔壁承压应力验算 σ= P2 /(2rδ)≤[σc] ＝44550/(2×6×3) ＝1238≤1.4×2300＝3220Kg/cm2 满足要求。 （2）孔径截面拉应力： r/R＝60/150＝0.4，查表K＝2.25 σ=K×P1/ A=P1/ （2R-φ）×δ =2.25×44550/（2×15-12）×3=1856 Kg/cm2＜ [σ]=2300Kg/cm2 弯曲应力：σ=M/W=P2×h/（δ2L/6+2δ2L22/6）=4713.9×15/（32×30/6+2×1.8×152/6）=392.9Kg/cm2＜[σ]=2300 Kg/cm2 [σ]=2300 Kg/cm2 为材质为16MnR的钢板许用应力。 故主吊耳满足要求。 4、溜尾吊耳及绳扣强度校核（