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        吊籃計算公式

        發布日期:2013-06-22

        2.6米吊籃懸掛機構計算說明書

        1.計算依據

        1)GB 3811-2008 《起重機設計規范》

        2)GB 50017-2003 《鋼結構設計規范》

        3)GB 19155-2003 《高處作業吊籃》

        2.吊籃主要參數

        圖1 吊籃結構示意圖

        吊籃平衡臂安裝:

        前平衡臂規格:□80×80×4×2300mm;

        中平衡臂規格:□70×70×4×2000mm;

        后平衡臂規格:□80×80×4×2000mm;

        前平衡臂和后平衡臂1用中平衡臂1連接,且前平衡臂和后平衡臂1之間無間距。后平衡臂1和后平衡臂2之間用中平衡臂2連接,兩者之間無間距。見圖2。

        圖2 平衡臂安裝示意圖

        1) 吊籃型號:                    ZLP----630型

        2)  額定載重量:                  500 kg

        3) 爬升速度:                    9.6 m/min

        4) 工作鋼絲繩承載力:            ≥65kN

        5) 懸掛機構掛點荷載:            ≤6kN

        6) 吊籃自重:                    500 kg

        7) 懸掛機構抗傾覆系數:          ≥2 

        8) 懸掛機構前支架荷栽:          ≤1000kg

        9) 懸掛機構后支架荷載:  等于配重 

        10) 本項目配重設置(外挑2.6米/標準): 600kg

        3.有限元模型

        圖3 有限元模型

        1)模型簡化

        ①忽略吊籃懸掛機構上所有螺栓孔、銷孔及倒角等對分析影響不大的微小結構;

        ②忽略各連接處筋板的作用;

        ③不考慮焊縫材料特性的變化,認為焊接處的材料特性與相鄰結構的材料特性相同;

        2)根據吊籃懸掛機構的結構特點及工作狀況,假設:①機構在線彈性范圍內工作;②工作平臺離地起升時,鋼絲繩長度變化對結構強度及剛度無影響;③前、中、后梁之間及前、后座插桿與底座之間均采用螺栓剛性聯接。

        表1 單元截面類型及實常數

        部件

        單元類型

        截面實常數

        平衡臂

        BEAM189

        □80×80×8mm

        前立柱

        □70×70×4 mm

        后立柱

        □70×70×4 mm

        豎桿

        □80×80×4 mm

        斜撐

        □70×70×4 mm

        鋼絲繩

        LINK10

        面積:58.088mm2

        3)邊界條件處理

        后座的配重塊主要用于限制懸掛機構豎向位移,建模時可以忽略,約束后座3個方向的線位移可實現等效作用。懸掛機構放置于建筑物的頂面,相對較為固定,為了反映前梁受載的真實情況,約束前座3個方向的線位移。懸掛機構前伸段屬于懸臂梁結構,主要依靠張緊鋼絲繩提供的預張緊力來抵抗外載荷作用。吊籃工作平臺在地面突然起升、空中突然卸載及空中啟動或制動時,產生一定的動態沖擊載荷,特別是當起升鋼絲繩處于松弛狀態下,提升機以全速提升滿載的工作平臺離地時,動載荷沖擊比較大,是需要考慮的主要載荷之一。起升載荷通過鋼絲繩傳遞形成對懸掛機構的沖擊,以集中力的形式施加到懸掛機構前端。在瞬時時刻風載荷經計算約為400N,對其影響較小,故可忽略。

        4)載荷

        懸掛機構掛點荷載: 

        動載荷系數:

        動載荷

        4.有限元結果分析

        圖4 吊籃極限荷載時應力分布圖

        圖5 吊籃豎直方向變形圖

        由ansys分析有:

        結構**應力:(位于前平衡臂根部)

        前支架支撐點到吊籃吊點段豎直方向**變形

        前支架支撐點到后支架支撐點段豎直方向**變形

        前支架支撐點到吊籃吊點段**軸向力:

        前支架支撐點到后支架支撐點段

        吊籃斜拉鋼絲繩拉力:

                              

        5.吊籃結構驗算

        1)穩定性驗算

        吊籃結構件的安全系數(GB 19155-2003 《高處作業吊籃》)

        由ansys分析結果有:;

         

        滿足安全要求。

        2)斜拉鋼絲繩驗算

        斜拉鋼絲繩安全系數

        斜拉鋼絲繩規格為,其*小破斷拉力

        由ansys分析結果有:鋼絲繩所受拉力(含預緊力)

        斜拉鋼絲繩安全系數

        滿足安全要求。

        3)撓度驗算

        撓度容許值

        前支架支撐點到后支架支撐點段豎直方向**變形為:

        滿足安全要求。

        結論:吊籃懸掛機構結構設計滿足安全要求!

        6. 吊籃移位計算

        吊籃簡圖

        圖6 吊籃簡圖

        1)荷載參數 

        (1)移位時:荷載;

        (2)風荷載計算 

        風荷載標準值計算公式如下: 

        其中——風振系數 

        ——風壓高度變化系數 

        ——風荷載體型系數  

        ——基本風壓值

        風荷載標準值  

        吊籃受風面積。 

        吊籃的風荷載標準值按下式計算: 

        圖7 吊籃移位示意圖

        移位時吊籃吊點受力

           其中:(動載系數)

        2)ansys分析

        圖8 移位吊籃極限荷載時應力分布圖

        圖9 移位吊籃總位移圖

        由ansys分析有:

        結構**應力:(位于前平衡臂根部)

        前支架支撐點到吊籃吊點段豎直方向**變形。

        3)穩定性驗算

        吊籃結構件的安全系數(GB 19155-2003 《高處作業吊籃》)

        由ansys分析結果有:; 

        滿足安全要求。

        4)撓度驗算

        撓度容許值

        前支架支撐點到吊籃吊點處**變形為:

        滿足安全要求。

        結論:吊籃移位時吊籃結構設計滿足安全要求!

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