1.1 技术参数
1.1.1 吊装技术参数
根据管道重量、起升高度和作业半径等参数,本工程统一采用QY25汽车起重机完成全部吊装作业。QY25最大额定起重量25t,最大起升高度32m,配备可伸缩液压支腿系统。吊装技术参数详见表4.1-1。
技术适应性说明: 雨水管道最大单件重量2500kg(2.5t),QY25起重机在该作业半径下的额定起重量为3.2t,安全系数1.28,符合《起重机安全规程》。支腿跨距扩展至6.2m,吊臂采用25m主臂+7m副臂组合,满足复杂空间吊装需求。
2.1.2 地基承载力要求
2.1.2.1 吊装点地基承载力验算
(1) 荷载分析以最不利D1000钢筋混凝土管为验算对象,单管重量取30kN(≈3000kg,保守考虑),动载系数1.3,总荷载 P = 1.3×30 = 39kN。吊车自重约200kN(20t),支腿数量4个,管道荷载由单侧支腿承担,单腿最大压力 F = 200kN/4 + 39kN = 89kN。
(2) 地基承载力初步验算支腿垫板尺寸0.5m×0.5m,接触面积A=0.25m²,基底压力 σ = F/A = 89kN / 0.25m² = 356kPa。根据地勘报告,场区地基承载力特征值 fak=90kPa,σ=356kPa > fak (不满足)。
(3) 解决措施及复核① 增大支腿垫板面积:采用1.0m×1.0m垫板,面积A'=1.0m²,压应力 σ' = 89kN / 1.0m² = 89kPa ≤ 90kPa,满足要求。② 地基处理:铺设20cm厚碎石垫层或铺设厚钢板,使地基承载力提高至120kPa以上,安全储备充足。
✔ 安全校核结论:通过增大支腿垫板尺寸(1.0m×1.0m),基底压力89kPa ≤ 地基承载力90kPa,满足规范要求。
3、计算书及相关图纸
3.1 吊索强度计算
3.1.1 已知条件单根雨水管重量 G = 2500kg × 9.8m/s² = 24500 N;吊索数量:2根;吊索与垂直方向夹角 θ = 30°。
3.1.2 计算公式
3.1.3 计算步骤2cos30° = 2×0.866025 = 1.73205,代入数值:F = 24500 / 1.73205 ≈ 14145.7 N。结论:每根吊索的拉力为14.15 kN,选用吊索时需确保许用拉力大于此值(建议安全系数≥6,破断拉力≥85kN)。
3.2 支腿压力计算(力矩法)
3.2.1 已知条件起重机自重 G₁ = 25000kg × 9.8 = 245000 N,重心到支腿距离 L₁=2m;吊臂重量 G₂=5000kg×9.8=49000N,吊臂重心到支腿距离 L₂=6m;被吊物重量 G=24500N,吊物重心到支腿距离 L₃=10m;支腿跨距 L=5m。
3.2.2 公式 (单支腿最大压力)
3.2.3 计算步骤分子计算:(245000×2) + (49000×6) + (24500×10) = 490000 + 294000 + 245000 = 1,029,000 N·m。代入公式:P₁ = 1029000 / 5 = 205800 N ≈ 205.8 kN。结论:单支腿压力为205.8kN,QY25起重机支腿许可承载能力通常≥250kN,满足安全要求。
3.3 临时支撑稳定性校核(欧拉公式)
3.3.1 已知条件钢管支撑材质弹性模量 E=210 GPa = 2.1×10¹¹ Pa;钢管外径 D=0.2m,内径 d=0.18m;支撑长度 L=5m;长度系数(两端铰支) μ=1。
实际支撑所受轴向压力预估≤100kN,远小于临界力608kN,支撑稳定性满足要求,安全储备充足。
4.4 地基承载力深度验算(补充校核)
根据原始计算资料,考虑支腿压力扩散后,基底面积折算0.35m×0.35m时基底应力为40.9kPa,小于地基承载力90kPa;结合9.1~9.3措施,现场采用1.0m×1.0m钢板或混凝土垫块,并局部换填碎石,保证地基承载力不低于120kPa,吊装作业安全可靠。
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