吊钩螺杆部分可按受拉构件由下式计算: σt = F/A1 ≤ [σt]
式中: t──吊钩螺杆部分的拉应力;
F──吊钩所承担的起重力,取 F=25000.00N; A1──螺杆扣除螺纹后的净截面面积: A1 = πd12/4
其中 d1──螺杆扣除螺纹后的螺杆直径,取d1=30.00mm; [σt]──钢材容许受拉应力。
经计算得: 螺杆扣除螺纹后的净截面面积 A1=3.14×30.002/4=706.86mm2; 螺杆部分的拉应力 σt=25000.00/706.86=35.37N/mm2。 由于吊钩螺杆部分的拉应力35.37N/mm2,不大于容许受拉应力50.00N/mm2,所以满足要求! 2、吊钩水平截面验算:
水平截面受到偏心荷载的作用,在截面内侧的K点产生最大拉应力σc,可按下式计算:
σc = F/A2 + Mx/(γxWx) ≤ [σc]
式中: F──吊钩所承担的起重力,取 F=25000.00N; A2──验算2-2截面的截面积, A2 ≈h(b1+b2)/2
其中: h──截面高度,取 h=51.00mm;
b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取 b1=51.00mm,b2=51.00mm;
Mx──在2-2截面所产生的弯矩, Mx = F(D/2+e1)
其中: D──吊钩的弯曲部分内圆的直径,取 D=48.00mm; e1──梯形截面重心到截面内侧长边的距离, e1 = h(b1+2b2)/[3(b1+b2)]
λx──截面塑性发展系数,取λx=1.00; Wx──截面对x-x轴的抵抗矩,
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Wx = Ix/e1
其中: Ix──水平梯形截面的惯性矩,
[σc]──钢材容许受压应力,取 [σc]=70.00N/mm2; 2-2截面的截面积 A2=51.00×(51.00+51.00)/2=2601.00mm2; 解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=25.50mm; 在2-2截面所产生的弯矩 Mx=25000.00×(48.00/2+25.50)=1237500.00N·mm;
解得:水平梯形截面的惯性矩 Ix=563766.75mm4;
截面对x-x轴的抵抗矩 Wx=563766.75/25.50=22108.50mm3;
经过计算得 σc=25000.00/2601.00+1237500.00/22108.50=65.59N/mm2。 由于吊钩2-2截面部分的压应力65.59N/mm2,不大于容许受压应力70.00N/mm2,所以满足要求! 3、吊钩垂直截面验算:
垂直截面的应力计算与水平截面验算相同: h──截面高度,取 h=51.00mm;
b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取 b1=51.00mm,b2=51.00mm; 3-3截面的截面积 A3=51.00×(51.00+51.00)/2=2601.00mm2; 解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=25.50mm; 在3-3截面所产生的弯矩 Mx=25000.00×(48.00/2+25.50)=1237500.00N·mm;
解得:水平梯形截面的惯性矩 Ix=563766.75mm4;
截面对x-x轴的抵抗矩 Wx=563766.75/25.50=22108.50mm3;
经过计算得 σc=25000.00/2601.00+1237500.00/22108.50=65.59N/mm2。 垂直截面的剪应力τ按下式计算: τ = F/(2A3)
式中: F──吊钩所承担的起重力,取 F=25000.00N; A3──3-3截面的竖截面面积,取 A3=2601.00mm2。
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经过计算得 τ=25000.00/(2×2601.00)=4.81N/mm2。 根据强度强度理论公式按下式验算: σ = (σc2+3τ2)1/2 ≤[σ]
经过计算得 σ =(65.592+3×4.812)1/2=66.11N/mm2。
由于吊钩3-3截面部分的压应力66.11N/mm2,不大于钢材的容许综合应力140.00N/mm2,所以满足要求! 4、绳卡计算:
马鞍式,抱合式绳卡数量可按下式计算:
n1 = 1.667P/(2T)
其中: n1──马鞍式,抱合式绳卡需用数量;
P──钢丝绳上所受综合计算荷载,取 P=25.00N; T──栓紧绳卡螺帽时,螺栓所受的力,取 T=15.19N。 经计算得 n1=1.667×25.00/(2×15.19)=2个;
骑马式绳卡数量可按下式计算:
n2 = 2.5P/T
其中: n2──骑马式绳卡需用数量; 经计算得 n2=2.5×25.00/15.19=5个。
11.8.缆风导向绳计算
如附图所示:设备两侧各固定一根导向绳 设备尺寸:2700mm×1500mm×2800mm 设备重力:23.5KN
导向绳顶部固定端距结构外立面出500mm,底部固定端距结构外立面出500 mm ;
导向绳在正常使用状态下,距离结构外立面设计最大距离值为200mm。 2.导向绳受力模型
根据本工程施工图,导向绳最不利状态为:当风机设备处于H/2=60m时,设备受风荷载时导向绳最不利,变形最大。
3.导向绳荷载计算 3.1.风荷载计算
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风荷载计算公式:QWK?wKF
QWK,设备的风荷载标准值(KN)
wK,风荷载标准值(KN/m2);
F,设备受风面积(m2)
w =βμμw <查GB50009-2012中7.1.1-2>
Kzsz0=1.43×1.2×1.97×1.3=4.39kN/m2 F ==1.178 m2 经计算解得QWK=5.17KN。
3.2.导向绳内力计算
受力简图
根据上图的几何关系,竖向力与水平力沿导向绳角平分线上的合力N为 F1=F×cos4°+G×cos86°=6.8KN 则每根导向绳上承担:F1`= F1/2=3.4kN 单根导向绳的内力为:
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