常用起重受力计算介绍.docx

第一章 起重工具选择计算第一节 吊鼻选择计算在施工中现场常用的吊鼻,一般有两种.一种是钢筋焊制吊鼻,另一种是钢板焊制吊鼻.钢筋焊制吊鼻，设置简单,常用于较轻吊件上•钢板焊制吊鼻设置较复杂，常用于较重吊件 上,现分述于后.一 .钢筋吊鼻选择计算：W=10 吨1 "熔焊面积100mm图 4-1起吊10T重件，Dio用钢筋做吊鼻，钢筋与重件焊接断面为Dio,长度为100mm，选 择钢筋直径.先选择620钢筋做吊鼻・620钢筋的断面积F=3・ 14cm2 （查表得）•按拉力计算，吊鼻 拉应力：0二W/2F=10000/2X3・14=1592kg/cm2按剪力计算吊鼻的剪应力:T =W/2F=10000/2X3・14=1592kg/cm2 从以上计算看,钢筋吊鼻的剪应力过高,必须选择较粗的钢筋.如选用630钢筋做吊鼻，则630钢筋的断面积F=7・07cm2则剪应力：T =W/2F=10000/2X7・07=707kg/cm2剪应力已低于800kg/cm2，说明使用普通3号钢630做吊鼻是安全的.采用钢筋吊鼻,在重件起立过程中,钢筋会拉弯,但由于吊鼻是一次性使用,起立时拉弯,立直时又拉直,对一般 3 号钢来说是承受得了这一次变形的,所以不会出事故,但钢筋焊缝必须足够,要做焊缝应力计算,其剪应力也不得超过许用应力值 ,一般焊缝要 超过计算长度多一些好.二.钢板吊鼻选择计算如图 4-2 所示：0=12mm Jw=io 吨 e 50 孔焊缝角10 •焊缝角10100mm图 4-2图 4-3采用0=12mm钢板做吊鼻.吊鼻开G 50扎焊100mm固定钢板，板宽120mm,则应力计算如下：T =W/2F=10000/(2X4Xl ・2)=1041kg/cm2>800kg/cm：拉孔板两侧拉应力为：0二W/F=10000/(12—5)Xl ・2=1190kg/cm2拉板焊缝剪应力为：T =W/F=10000/(10X0.8 X 2)=625kg/cm2从以上核算看，主要是孔上方高度不够，造成孔上方剪应力过高，如将孔上方高度从40mm扩大到60mm,则其剪应力为：T =W/2F=10000/2 X6X1・2=694kg/cm2这样改动后，吊鼻拉板就安全了，但平放钢板吊鼻的端部焊缝在起立过程中仍 用可能被拉开，要注意察看。

如想避免吊鼻端部在重物起立过程中被拉开，可改为直 立钢板吊鼻如图4-3所示，端部加焊立筋板，焊缝应做核算第二节 挂滑车吊梁选择计算在施工现场，常常需要挂起吊滑车或转向滑车，挂滑车的吊梁要自行设计，要使 吊梁在起吊重物过程中承受的应力值在许用应力之下，方能确保作业安全，现分述如 下：一. 吊梁下挂垂直荷重滑车时选择计算如图4-4所示，吊5吨重物，挂在5m长的吊梁中心选择吊梁，步骤如下：① 首先计算出吊梁所受的最大弯距50002500Mmsz=2.5W/2=(5X2 ・5)/2=6.25TM② 接着确定吊梁的应力，用1200kg/cm2以下；W=5T③ 然后根据弯曲应力公式求出1200kg/cm2,弯曲应力下的断面系数W值如下：图 4--4Vo=M/WAW=M/o=(6.25 X1000 X 100)/1200=521cm3④ 査表选用 2 根 I24 则 W=2 X 381cm2 >521cm2；⑤ 计算选定材料后的应力值：o=M/W=(6.25X1000X100)/ (2X381) =820kg/cm2<1200kg/cm2从以上选择计算看，弯曲应力值较1200 kg/cm2小得多，可以选择小一些的工字钢 再行计算，如计算后应力仍小于1200kg/cm2，还可用小一号的工字钢计算。

二．吊梁下挂斜拉荷重滑车时选择计算 当滑车在吊梁下的拉力倾斜一个角度时，对吊梁来说同时承受垂直拉力和水平拉 力，均使吊梁弯曲，需把垂直、水平拉力分别产生的弯曲应力相加后选择吊梁5000图 4--5如图4-5所示，5m长吊梁承受8T斜拉力.由于8T斜拉力产生垂直力W=5・5T;水平 力 W=4.5T. 计算步骤如下:① 先算垂直力引起的最大弯矩:Mv=5.5/2X2.5=6 ・875TM② 按 M 选择吊梁:采用 2I3o,W=2X 597cm3 (查表得)o =Mv/W=(6.875 X1000 X 100)/(2X 597)=576kg/cm2v③ 计算水平里引起的最大弯矩:M =4.5/2X 2.5=5.625TMh④ 按水平力合算2I30的弯曲应力值：计算水平方向时的J值和W值：h hJ=2(J+Ad2)=2(400+61.2X6.32)=5658cm2hoW =J /c=5658/12.6=449cm3h h水平方向的弯曲应力值为：0 =M/W=(5.625 X100000)/449=1252kg/cm2h⑤ 计算吊梁的总应力值：a =a +a =576+1252=1828kg/cm2>1400kg/cm2vh 从计算得到,吊梁的实际弯曲应力值过高,应选择大一些的工字钢再做计算.第三节 起吊扁担选择计算 施工现场常用的起吊扁担,一般有单钩起吊扁担、双钩吊扁担和单钩人字型绳扣起 吊扁担等. 现分述如下：一、 单钩起吊扁担如图 4-6 所示, 吊重为 2X10T=20T, 扁担长 2m,吊点在扁担中心和两端,计算选择扁担步骤如下:① 首先计算扁担承受的最大弯矩 Mmax:Mmax=10X1=10TM②确定扁担许用应力:选用6W 1200kg/cm2.③ 选择材料计算应力:如选用[]30a W=2 X 403=806cm3则6=M/W=(10X100000)/806=1240 kg/cm2.如选用 Il27a Wx=2X 485=970 cm3则6=M/W=(10X 105)/970=1030 kg/cm?.所以选用II27a作扁担很安全.二. 双钩抬吊扁担2000W/2=10T W/2=10T图 4-6如图4-7所示:吊重20T,扁担长3000mm,吊重扁担离一端1m,计算选择扁担受力步骤如下:① 计算T及T吊钩受力：12T=(20X2)/3=13.3T T=20-13.3=6.7T12② 计算扁担承受的最大弯矩 Mmax:Mmax=TX1=13.3X1=13.3TM1③ 确定扁担许用应力，选用6W 1200kg/cm2.④ 选择材料计算扁担应力:如选用[]27 Wx=2X323=646 cm3则6=M/W=(13 ・3 X 105)/646=2058 kg/cm?.如选用 II30 Wx=2X597=1194 cm3则 6=M/W=(13.3X105)/1194=1113 kg/cm?.T1 T21f1m__►丿2m——►5「W=20T图 4-7按上述计算,选用Il30a作扁担，应力已小于1200kg/cm2,已可满足安全使用.三. 单钩人字形绳扣扁担~10t如图4-8所示,吊重20T,扁担长2m,用人字形绳扣，每端荷重10T,计算选择扁担步 骤如下 :1. 作图找出扁担所受的力.扁担两端受力按图 4-8 为:水平力 12T 垂直力 10T 2.计算扁担压杆应力值.选择 159X4.5 P=5.5cm F=21.8cm2入二L/P=200/5.5=36・4 查表得 =0・92=0.92o=P/F =12000/21.8 X 0.92=655 kg/cm?.根据以上计算,应力已安全可靠,由于应力较小,可以另选择较细的钢管做扁担,另行核算计算其压杆应力值 . 但这里是按管子中心受压计算的 , 实际尚有偏心弯矩未计 算.第四节 地滑子选择计算 地滑子是改变卷扬机钢丝绳引出方向使用的. 地滑子有其铭牌起重量. 选用地滑子, 其受力不得超过其铭牌吨位值.地滑子一般有3T、5T、10T o 10T以上的地滑子一般无现成品，需自行设计制作.地滑子的选择需根据其通过的钢丝绳角度计算出受拉力后选定. 现分述如下:一. 钝角穿绳地滑子选择穿绳夹角为钝角时, 则地滑子受力一般与穿绳拉力值相近, 但确切受力要靠力的图 解.如图4-9所示,穿绳拉力为2T, 8夹角为钝角,按图可得地滑子的合力值为2.2T。

所以选用3T地滑子，就可以保证安全.2t图 4--9二．锐角地滑子当穿绳夹角为锐角时，则地滑子受力就较穿绳拉力值大得较多，但确切受力，也需靠图解计算图 4-10如图4-10，穿绳拉力为2T，8夹角为锐角，按图解可得地滑子的合力值为3.8T,就不能选用3T地滑子，而应选用5T地滑子第二章 起重受力计算第一节 吊绳和绳扣受力计算在施工现场起重工作中，经常要使用起吊绳扣和绑扎绳扣这些绳扣一端与重物 连接，另一端与吊钩或固定点连接在进行起重运输工作前，必须对吊绳和绳扣的受 力进行分析计算根据其受力大小，选择吊绳和绳扣的直径，满足其安全系数，方能 确保起重和运输工作的安全现将不同工况下的吊绳或绳扣受力分析如下：一． 垂直绳扣起吊 当绳扣一端挂在吊钩上，另一端挂在重物吊鼻上，（见图2-1），这是绳扣直吊方式，这里绳扣所受的总拉力，就是重物的重量如重物重10T，则绳扣受力为10T当绳扣由一条绳子穿绕时，则绳扣单根受力为重物除以绳扣中间根数如图2-2重物10T 有四根组成，则绳扣单绳受力为 2.5T垂直绳扣起吊受力计算虽然简单，但在实际使用中，由于绳扣挂在钩上和重物吊 鼻上不易自由滑动因此绳扣各处受力往往是不相等的。

为了避免一条绳扣各处受力长短相似松紧相近，更不差别太大造成断绳，所以在挂绳扣的过程中，必须注意各 要挂在毛刺或尖棱上，以免割断绳扣分叉绳扣起吊绳扣一端挂在吊钩上，另一端叉开挂在重物的两个鼻子上这种状况在现场吊装 中是常见的（图 2-3）这类绳扣的受力大小与绳扣分叉夹角有关，因此必须根据具体 情况将绳扣的实际受力计算清楚在现场要测量夹角后计算是很困难的，因此这类绳扣的受力计算，可采用图解法皆吊钩绳扣戈易重物如图2图，吊重20T,可将绳扣吊紧后测量绳扣高度图并鈿吊鼻间的距离如图:高度为lm,两吊鼻间距离为l・5m,就可按比例做出图2-5,画平行四边形，量得绳扣受力约为 11T图 2--5图 2--4按比例画平行四边形作图量出绳扣的受力值，是有一定误差的，但对我们施工现场日常起重工作的计算来说，已经足够精确了三． 双绳扣挂吊上面是单绳扣分叉吊装，吊装中吊钩下绳扣与垂直线的夹角是相同的（见图2-6a),即ZA=ZBO但用双绳扣挂吊重物的各一侧时，如重物的中心位置又不在中心，那么两条绳扣就会产生不同的受力，就需要作具体的计算分析这种分析在现场也是以图解法最为简便图 2--6如图 2-6b 所示，20T重物重心离两吊鼻为1m和加，重物水平时，钩离重物为 2m。

可作图2-7按作图可得到绳扣1受力为15T,绳扣2受力为10T。