大型H_2S浓缩塔的吊装计算_夏雄
塔吊吊次分配及计算
中国铁建•领秀城福月园塔吊选型策划1、塔吊每吊次用时计算（以5013塔吊臂长50m为例进行计算）①、传动机构速度②、每吊用时：参数：回转半径0.5r(取180度转角度)，小车行走距离取30m，使用高度暂时使用60m高度每吊用时：理论用时2*（0.5/0.4）+2*（30/25）+2*（60/40）=7.9分钟实际用时：7.9分钟+4分钟（捆绑、放料时间）=12分钟2、1-3#楼标准层主要材料使用量（每栋）及吊运计算如下：①墙柱钢筋：15.9吨塔吊平均吊重按0.7/吊吨计算，共计需要21吊次，每吊次时间按12min/吊计算，共计用时4.2h；②梁板钢筋：5.8吨塔吊平均吊重按0.7/吊吨计算，共计需要8吊次，每吊次时间按12min/吊计算，共计用时1.6h；③模板使用量：1188m2塔吊每次吊运量按20m2/吊计算，共计需要60吊次，塔吊从卸料平台上转材料，高差距离较小，按10min/吊计算共计10h；④方木使用量：39m3每吊次按2m3/吊计算，共计需要20吊，每吊次时间按10min/吊计算，共计需要时间3.33h；⑤钢管使用量（按总长计算）：3400m，标准层层高为2.9m，立杆选用2.6m长钢管，根据墙体长度、开间尺寸等、钢管均按照2.5-3m长钢管计算，每次吊装根数为80根，共计吊次为17吊，每吊次时间按10min/吊计算，共计用时2.8h；3、按照以上材料统计，如下表：4、分区施工如下表：5、绘制流水施工图根据各楼每阶段塔吊使用时间及该阶段施工时间，绘制三栋楼一个完整施工周期表格，如下图：从图中绿线塔吊使用情况可以看出三栋楼塔吊使用有冲突，不能满足流水施工需要。
6、塔吊选型分析3#楼标准层面积为404平米，4-6#楼标准层面积为370平米，且楼栋相离较近，考虑到塔吊端头距料场间距，3#楼与4#楼之间塔吊及5#楼与6#楼之间塔吊采用5010型塔吊，每月节省费用6000元，1#楼与2#楼塔吊采用5510塔吊即可。
塔吊吊运能力计算
三、机械设备需用量计划3.1主要机械设备的计算与选择由于本工程单层面积大，工程材料转运、垂直运输工作量非常大，但现场施工场地狭小。
现场计划采用2台C7030及4台FO/23B固定式塔吊覆盖施工作业面及堆放加工车间，以运输施工材料，配置1台25t汽车吊配合吊装及进场施工材料的卸车和转运。
安置六台起重能力为2t的物料提升机，作为砂浆、砌体及装饰装修材料的垂直运输工具。
塔吊需用量的计算：N=Qx K/(q iXTiX抵)式中：N ——某期间机械需用量；Q——某期间需完成的工程量；qi——机械的产量指标；Ti——某期间(机械施工)的天数；bi——工作班次。
单班为1,双班为2;K——不均衡系数。
一般取1.1〜1.4，吊装(装卸)作业取2.0。
本工程塔吊主要用于吊装、装卸材料，K值取2; b i取1。
以本工程结构施工高峰阶段计算，2008年8月需要塔吊的施工日历天数T为31天。
需要完成主要工程量有：钢筋重量Q=3251t; 模板总重量为Q=64300rhx 0.011t/m 2=707.3t ;木杭重量C4=1929rnX 0.4t/m 3=771.6t ;钢管重量Q=1500t。
合计：Q=3251+707.3+771.6+1500=6230t机械产量指标q的计算：塔吊每个吊次需要15〜20分钟，每个台班按8小时考虑，可以完成60X 8/20=36次，FO/23B平均每个吊次吊重2t , C7030塔吊平均每个吊次吊重为3t;所有塔吊同时作业，得出q=36X (2X 4+3X2) =504t/ 台班，所以N=Qx K/(q i x Ti x bi)=6230 x 2/ (504X 31 x 1) =0.8台，所以在满足塔吊覆盖的前提下施工现场布置2台C7030塔吊及4台FO/23B塔吊可以满足结构施工阶段吊装需求。
塔吊的任务分配、布置定位参见平面布置章节中相关部分。
主要碌设备的计算与选择在基础底板及3m平台结构施工时选用8台HBT60CS混凝土泵，作为三个施工区域的混凝土输送设备，其中每个施工区布置2台，另有2台备用，混凝土由布料机配合入模。
吊装受力计算及安全性能校核
吊装受力计算及安全性能校核根据吊装工程设备重量等吊装参数，本次吊装从安全角度考虑，主要是门式桅杆的横梁中部受集中荷载P ，应按简支梁校核其抗弯强度，受力简图如下：一、受力计算：P －计算荷载P －K 1K 2（Q+q ）K 1－动载系数，考虑选用载荷K 1取1.2K 2－荷载均衡系数，采用单组滑轮吊装时K 2=1Q －吊装设备最大重量（已知），Q=2000kg （20KN ）i －吊索其自重，q ≈600kg （6KN ）∴P=1.2（2000+600）=3120kg=31200N二、安全性能校核（抗弯强度校核），按[]²max =205f N mm M f W ≤校核f -弯曲应力计算值[]f -弯曲应力设计值，按 Q235钢材，钢结构规范规定为：[]²max =205f N mm M f W≤（实际为20#无缝钢管，[]f 应力为210以上） max M -横梁中部最大弯矩1312002500195000004max P L N mm N mm M =∙=⨯=∙= W -横梁（1596Φ⨯无缝钢管），查表： 106cm w =³=106000mm ³ ∴max 19500000183<205²²106000M N N f f mm mm w ⎡⎤⎣⎦==== 故安全！说明：计算时未考虑横梁下斜撑的作用，如考虑斜撑L （跨度）变小，则max M 降低，将更安全。
门式桅杆立柱应力很小（f =25左右，远小于f ⎡⎤⎣⎦=205）， 故安全！另：单位滑轮吊装，设备要旋转，必须有防止旋转的措施，避免设备碰撞时外墙（莃墙）！！！。
吊钩吊装重量计算公式
吊钩吊装重量计算公式计算依据：1、《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《建筑材料规范大全》吊钩螺杆部分截面验算:一.吊钩螺杆部分截面验算: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=5000.00N；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=44.00mm；[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=3.14×44.002/4=1520.53mm2；螺杆部分的拉应力 σt=5000.00/1520.53=3.288N/mm2。
由于吊钩螺杆部分的拉应力3.288N/mm2，小于容许受拉应力80.00N/mm2，所以满足要求！二.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 + M x/(γx W x) ≤ [σc]式中: F──吊钩所承担的起重力，取 F=5000.00N；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=78.00mm；b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度，取 b1=65.00mm,b2=76.00mm；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=400.00mm；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；W x──截面对x-x轴的抵抗矩,W x = I x/e1其中: I x──水平梯形截面的惯性矩,I x=(h3/36)[((b1+b2)2+2b1b2)/(b1+b2)];[σc]──钢材容许受压应力,取 [σc]=80.00N/mm2；2-2截面的截面积 A2=78.00×(65.00+76.00)/2=5499.00mm2；解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=40.01mm；在2-2截面所产生的弯矩Mx=5000.00×(400.00/2+40.01)=1200070.92N·mm；解得:水平梯形截面的惯性矩 I x=2782336.89mm4；截面对x-x轴的抵抗矩 W x=2782336.89/40.01=69533.76mm3；经过计算得σc=5000.00/5499.00+1200070.92/69533.76=18.17N/mm2。
塔式起重机基础计算书
塔式起重机基础计算书本工程位于中兴路以南，总建筑面积为191970.37m2，地下总建筑面积23992.34 m2，。
因工程施工需要，安装12台QTZ80型塔机，安装起重机起重臂长50～58米，因安装位置土层达不到塔机基础要求，故采用桩基础，为保证塔机使用安全，特进行以下计算。
其中16#楼、18#楼、19#楼、22#楼有地下室，所以采用格构式桩基础，其余8台采用矩形板式桩基础。
计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-20036、《QTZ80塔式起重机说明书》7、《岩土工程勘察报告》一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值矩形桩式基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：G k=bl(hγc+h'γ')=3×3×(1.2×25+0×19)=270kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×270=364.5kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(531+270)/4=200.25kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L=(531+270)/4+(1796+73.5×4.4)/2.26=1136.9kNQ kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L=(531+270)/4-(1796+73.5×4.4)/2.26=-736.4kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L=(716.85+364.5)/4+(2424.6+99.22×4.4)/2.26=1534.82kNQ min=(F+G)/n-(M+F v h)/L=(716.85+364.5)/4-(2424.6+99.22×4.4)/2.26=-994.14kN四、格构式桩基础格构柱计算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[514.65+27.37×(48.00/2-3.82)2]=46642.4cm4整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=680/(46642.4/(4×27.37))0.5=32.94 分肢长细比：λ1=l01/i y0=31.00/2.78=11.15分肢毛截面积之和：A=4A0=4×27.37×102=10948mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0 max=(λx2+λ12)0.5=(32.942+11.152)0.5=34.78 满足要求！2、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=11.15≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×34.78，40)=17.39满足要求！3、格构式钢柱受压稳定性验算λ0max(f y/235)0.5=34.78×(215/235)0.5=33.27查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：φ=0.925Q max/(φA)=1534.82×103/(0.925×10948)=151.56N/mm2≤f=215N/mm2满足要求！4、缀件验算缀件所受剪力：V=Af(f y/235)0.5/85=10948×215×10-3×(235/235)0.5/85=27.69kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=31.00+25=56cm作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=27.69×0.56/4=3.88kN·m分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.48-2×0.0382=0.4m作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=27.69×0.56/(2×0.4)=19.21kN角焊缝面积：A f=0.8h f l f=0.8×10×200=1600mm2角焊缝截面抵抗矩：W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×2002/6=46667mm3垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/W f=3.88×106/46667=83N/mm2垂直于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/A f=19.21×103/1600=12N/mm2((σf /1.22)2+τf2)0.5=((83/1.22)2+122)0.5=69N/mm2≤f tw=160N/mm2满足要求！五、格构式桩基础桩承载力验算（一）、16#楼1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2R a=uΣq sia·l i+q pa·A p=2.51×(2×14+3×22+6.4×24+2.6×8+4.9×25+7.7×9+5.2×16)+0×0.5=1365.71kN Q k=200.25kN≤R a=1365.71kNQ kmax=1136.9kN≤1.2R a=1.2×1365.71=1638.86kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-736.4kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=736.4kN桩身的重力标准值：G p=l t A pγz=35×0.5×25=439.82kNR a'=uΣλi q sia l i+G p=2.51×(0.7×2×14+0.7×3×22+0.7×6.4×24+0.7×2.6×8+0.7×4.9×25+0.7×7.7×9+0.7×5.2×16)+439.82=1395.82kNQ k'=736.4kN≤R a'=1395.82kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=14×3.14×182/4=3563mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1534.82kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×12×0.5×106 + 0.9×(360×3562.57))×10-3=5768.72kNQ=1534.82kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=5768.72kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=994.14kNf y A S=360×3562.57×10-3=1282.52kNQ'=994.14kN≤f y A S=1282.52kN满足要求！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(3562.57/(0.5×106))×100%=0.71%≥0.45%满足要求！（二）、18#楼1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2R a=uΣq sia·l i+q pa·A p=2.51×(2.1×14+4.4×22+5.5×24+2.8×8+4.2×25+7.1×9+5.7×16)+0×0.5=1358.93kN Q k=200.25kN≤R a=1358.93kNQ kmax=1136.9kN≤1.2R a=1.2×1358.93=1630.71kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-736.4kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=736.4kN桩身的重力标准值：G p=l t A pγz=35×0.5×25=439.82kNR a'=uΣλi q sia l i+G p=2.51×(0.7×2.1×14+0.7×4.4×22+0.7×5.5×24+0.7×2.8×8+0.7×4.2×25+0 .7×7.1×9+0.7×5.7×16)+439.82=1391.07kNQ k'=736.4kN≤R a'=1391.07kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=14×3.14×182/4=3563mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1534.82kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×12×0.5×106 + 0.9×(360×3562.57))×10-3=5768.72kNQ=1534.82kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=5768.72kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=994.14kNf y A S=360×3562.57×10-3=1282.52kNQ'=994.14kN≤f y A S=1282.52kN满足要求！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(3562.57/(0.5×106))×100%=0.71%≥0.45%满足要求！（三）、19＃楼1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2R a=uΣq sia·l i+q pa·A p=2.51×(1.8×14+3.7×22+5.3×24+3.8×8+3.9×25+9.8×9+3.5×16)+0×0.5=1271.47kN Q k=167.85kN≤R a=1271.47kNQ kmax=1049.61kN≤1.2R a=1.2×1271.47=1525.76kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-713.91kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=713.91kN桩身的重力标准值：G p=l t A pγz=35×0.5×25=439.82kNR a'=uΣλi q sia l i+G p=2.51×(0.7×1.8×14+0.7×3.7×22+0.7×5.3×24+0.7×3.8×8+0.7×3.9×25+0 .7×9.8×9+0.7×3.5×16)+439.82=1329.85kNQ k'=713.91kN≤R a'=1329.85kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=14×3.14×182/4=3563mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1416.97kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×12×0.5×106 + 0.9×(300×3562.57))×10-3=5554.96kNQ=1416.97kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=5554.96kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=963.77kNf y A S=300×3562.57×10-3=1068.77kNQ'=963.77kN≤f y A S=1068.77kN满足要求！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(3562.57/(0.5×106))×100%=0.71%≥0.45%满足要求！（四）、22＃楼1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2R a=uΣq sia·l i+q pa·A p=2.51×(2×14+3.9×22+6.1×24+2.6×8+6.3×25+7.3×9+3.6×16)+0×0.5=1411.96kN Q k=200.25kN≤R a=1411.96kNQ kmax=1136.9kN≤1.2R a=1.2×1411.96=1694.35kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-736.4kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=736.4kN桩身的重力标准值：G p=l t A pγz=35×0.5×25=439.82kNR a'=uΣλi q sia l i+G p=2.51×(0.7×2×14+0.7×3.9×22+0.7×6.1×24+0.7×2.6×8+0.7×6.3×25+0.7×7.3×9+0.7×3.6×16)+439.82=1428.19kNQ k'=736.4kN≤R a'=1428.19kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=14×3.14×182/4=3563mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1534.82kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×12×0.5×106 + 0.9×(360×3562.57))×10-3=5768.72kNQ=1534.82kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=5768.72kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=994.14kNf y A S=360×3562.57×10-3=1282.52kNQ'=994.14kN≤f y A S=1282.52kN满足要求！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(3562.57/(0.5×106))×100%=0.71%≥0.45%满足要求！六、格构式桩基础承台计算承台有效高度：h0=1200-50-22/2=1139mmM=(Q max+Q min)L/2=(1534.82+(-994.14))×2.26/2=611.7kN·mX方向：M x=Ma b/L=611.7×1.6/2.26=432.54kN·mY方向：M y=Ma l/L=611.7×1.6/2.26=432.54kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=716.85/4 + 2424.6/2.26=1250.74kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1139)1/4=0.92塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(1.6-1.6-0.8)/2=-0.4ma1l=(a l-B-d)/2=(1.6-1.6-0.8)/2=-0.4m 剪跨比：λb'=a1b/h0=-400/1139=-0.35，取λb=0.25；λl'= a1l/h0=-400/1139=-0.35，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαb f t bh0=0.92×1.4×1.43×103×3×1.14=6262.54kNβhsαl f t lh0=0.92×1.4×1.43×103×3×1.14=6262.54kNV=1250.74kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=6262.54kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.14=3.88ma b=1.6m≤B+2h0=3.88m，a l=1.6m≤B+2h0=3.88m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1= M y/(α1f c bh02)=432.54×106/(1.04×14.3×3000×11392)=0.007ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.008γS1=1-ζ1/2=1-0.008/2=0.996A S1=M y/(γS1h0f y1)=432.54×106/(0.996×1139×360)=1059mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.18)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(A S1, ρbh0)=max(1059,0.002×3000×1139)=6834mm2 承台底长向实际配筋：A S1'=7508mm2≥A1=6834mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c bh02)=432.54×106/(1.04×14.3×3000×11392)=0.007ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.008γS2=1-ζ2/2=1-0.008/2=0.996A S2=M x/(γS2h0f y1)=432.54×106/(0.996×1139×360)=1059mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.18)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×3000×1139)=6834mm2 承台底短向实际配筋：A S2'=7508mm2≥A2=6834mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S3'=6716mm2≥0.5A S1'=0.5×7508=3754mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S4'=6716mm2≥0.5A S2'=0.5×7508=3754mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
吊车吊装计算
8.1、主冷箱内大件设备的吊装计算之宇文皓月创作（一）下塔的吊装计算（1）下塔的吊装参数设备直径：φ4.2m 设备高度：21.71m 设备总重量：52.83TP F =3.6t重科16m 臂杆长度：53m 起吊能力：附：上塔（上段）吊车臂杆长度和倾角计算简图履带跨距：7.6 m 臂杆形式：主臂形式吊装采取特制平衡梁钩头选用160t/100t吊钩，钩头重量为 2.8吨吊车站位：冷箱的西面③臂杆倾角计算：α=arc cos（S－F）/L = arc cos（16-1.5）/53 =74.12°式中：S —吊车回转半径：选S=16mF —臂杆底铰至回转中心的距离，F=1.5mL —吊车臂杆长度，选L=53m④净空距离A的计算：A=Lcosα－（H－E）ctgα－D/2=53cos74.12°－(36.5-2) ctg74.12°－5/2=2.1m式中：H —设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=36.5mE —臂杆底铰至地面的高度，E=2mD —设备直径：D=4.2m，取D=5 m以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装需求⑤主吊车吊装能力选用校核：吊装总荷重/起吊能力=P/Q=56.43/67=84.22%经过校核，选用的主吊车能够满足吊装要求。
（3）溜尾吊车的吊装计算算的选择辅助吊车选用为：75T汽车吊臂杆长度：12m；回转半径：7m；起吊能力：36t；吊装平安校核：因为21.44t〈36t，所以75T汽车吊能够满足吊装要求。
（二）、上塔（上段）的吊装计算（1）上塔上段的吊装参数设备直径：φ3.6m 设备高度：11.02m 设备重：17.35T 装置高度：45米附：吊装臂杆长度和倾角计算简图（2）主吊车吊装计算①设备吊装总荷重：P=P Q +P F=17.35+3.6=20.95t式中：P Q—设备吊装自重 P Q =17.35tP F—设备吊装吊索及平衡梁的附加重量，取P F =3.6t②主吊车性能预选用为：选用260T履带吊（型号中联重科QUY260）回转半径：16m 主臂杆长度：59m 副臂杆长度：27m 起吊能力：55t履带跨距：7.6 m 臂杆形式：主臂＋塔式副臂，主臂角度不变85度，钩头选用160t/100t吊钩，钩头重量为2.8吨副臂起落吊装采取特制平衡梁, 主吊车站位于冷箱的西面③主臂角度不变85度，副臂杆倾角计算：C=16-F-59coc85°=16-1.5-59coc85°=9.34mγ =β-（90°-α）=arcSin(C/27)-(90°-85°)= arcSin(9.34/27)-5°= 15.24°式中：γ—副臂杆倾角，为副臂中心线与主臂中心线夹角S —吊车回转半径：选S=16mF —臂杆底铰至回转中心的距离，F=1.5m主臂杆长度：59m 副臂杆长度：27mα—为主臂角度不变85度④净空距离A的计算：A=C-［H-(59*Sinα+E)］tanβ－D/2=9.34－［74-(59*Sin85°+2)］tan20.24－4/2 =2.46m式中：H —设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=74mE —臂杆底铰至地面的高度，E=2 mD —设备直径D=3.6m, 取D=4 m以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装需求。
吊车吊装常用参数及卡杆计算式
吊车吊装常用参数及卡杆计算式一、符号说明L-------臂杆长度R-----作业半径Q-----额定载荷θ------臂杆倾斜角度H-------杆头到地面距离H1------转盘到地面距离H2-------设备吊点到地面距离H0------限位距离Hs-------索具垂直距离e1---------中心距偏移量e２---------头部偏移量G j---------计算载荷G0---------吊物的重量G s--------吊钩及索具的重量△H-----安全高度≥0.5mK1=1.1 动载系数K2=1.2 不均衡系数Hj----设备基础高度Hy----设备本体任意一点到地面距离Hz----设备自身高度 B-----杆宽Cmax-----设备外缘到设备中心最大距离∆------设备外缘到臂杆的垂直距离≥400mm二、计算公式１、单吊车作业 G j =K 1×（G 0+G s ） 查表条件G j ≤Q 2、双吊车G j =K 1×K 2×（G 0+G s ） 单吊车对应G j /2≤Q 3、关系式H －H 0- Hs-Hj-Hz=△H H=H 1+Lcos θ 汽车吊 ：R= Lsin θ+e 2cos θ-e 1 Sin 2θ+cos 2θ=1（L 2+e 22）Sin 2θ-2（R+ e 1）Lsin θ+（R+ e 1）2- e 22=0 ()()()()()222222112122222R + e L 2R +e 4s in =2L L e R e eL eθ⎡⎤±-++-⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦+()1m a x c o s 2yBL H Htg C C tg θθθ⎡⎤∆=+---⎣⎦履带吊：R= Lsin θ+e 2cos θ+e 1 Sin 2θ+cos 2θ=1由以上两式可以得：（L 2+e 22）Sin 2θ-2（R- e 1）Lsin θ+（R- e 1）2- e 22=0()()()()()222222112122222R - e L 2R -e 4s in =2L L e R e eL eθ⎡⎤±-++-⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦+()1m a x c o s 2yBL H Htg C C tg θθθ⎡⎤∆=+---⎣⎦△H yRθBC m a xH 0H 2HH 1履带吊简图H y △BθRC m a xH 0eH 22H 11eH汽车吊简图。
单台起重机吊装载荷计算公式
单台起重机吊装载荷计算公式在建筑施工、工业生产等领域，起重机可是个不可或缺的“大力士”。
而要想让这个“大力士”安全、高效地完成吊装任务，咱们就得弄清楚单台起重机吊装载荷的计算公式。
先来说说什么是吊装载荷。
简单来讲，就是起重机在吊装作业时所要承担的重量。
这可不仅仅是被吊起物体的重量哦，还得把吊钩、吊索等附加设备的重量也算进去。
单台起重机吊装载荷的计算公式是：Q = Q1 + Q2这里的 Q 表示吊装载荷，Q1 是被吊设备或构件的重量，Q2 则是吊钩、吊索等附加设备的重量。
举个例子来说吧，有一次我在一个建筑工地上，看到一台起重机正在吊起一块巨大的预制板。
工人们事先测量了预制板的重量是 5 吨，吊钩和吊索的重量大概是 0.5 吨。
按照咱们的公式，这台起重机的吊装载荷 Q 就等于 5 + 0.5 = 5.5 吨。
在实际操作中，可不能只是简单地套公式就算完事儿。
得考虑好多因素呢，比如说起重机的起重能力、工作半径、起重臂的长度等等。
要是计算不准确，或者忽视了某些关键因素，那可就容易出大问题。
我还记得有一次，在另一个工地，一台起重机在吊装一个比较重的钢结构件。
由于计算的时候没有充分考虑到工作半径的变化，结果在吊起的过程中，起重机出现了明显的晃动，把在场的人都吓得够呛。
好在最后有惊无险，没有造成什么损失。
但这也给大家敲响了警钟，让我们更加明白准确计算吊装载荷的重要性。
另外，不同类型的起重机，可能计算公式还会有些细微的差别。
比如说履带式起重机和塔式起重机，它们的工作原理和结构有所不同，所以在计算吊装载荷的时候，就得根据具体的情况进行调整。
还有啊，环境因素也会对吊装载荷产生影响。
如果是在大风天气，风的阻力会增加起重机的负担；如果是在高温环境下，钢材可能会因为热胀冷缩而导致重量的变化。
这些看似小小的因素，累积起来可能就会对吊装作业的安全和效率产生很大的影响。
总之，单台起重机吊装载荷的计算公式虽然看起来简单，但实际运用中需要我们综合考虑各种因素，小心谨慎地进行计算和操作。
大型塔器设备吊装方案
四、吊装施工方案 4.1、吊车及吊装工况选择 三台设备在同一装置，安装位置较接近，安装基础高度也贴近地面，因此考虑三台设备 主吊考虑采用同一吊车站位地基，并考虑节约施工费用，计划三台设备采用集中吊装方 式，由一台主吊及一台辅助溜尾吊车共同配完成吊装任务。 根据起吊重量及现场场地情况，初步考虑选用LIEBHERR LR1400-2型履带吊为主吊车，综 合考虑后选择SDB/SDBW工作模式，超起（B/BW）配重260吨，超起回转半径15米，主吊杆 中石化工建设有限公司 —1—
八、安全保证体系
九、吊装计划及劳动力安排主要吊装机具及手段用料一览表附件.......... 13 十、主要吊装机具及手段用料一览表 ................................ 14
十一 、附件：吊耳图 ............................................. 15 十二、工作危险（JHA）分析表表 ................................... 15
按照吊装方案要求方式处理完地基后，地基的破坏形式主要为两种情况： 1）处理后的软弱下卧层顶面处附加压力PZ小于允许值f，从而导致该土层失稳，参考《建 中石化工建设有限公司 —4—
中石化工建设有限公司 筑地基基础规范选编》 中国建筑工业出版社1993年版， 软弱下卧层顶面处附加压力PZ按下 列公式简化计算（见P243页） PZ=[BL（P-PC）]/[（B+2Ztgφ）（L+2Ztgφ）] 式中： B——矩形底排的宽度；（B=2.2m） L——矩形底排的长度；（L=7m） P—矩形底排下的外载压力（t/m2），分别为24t/m2,19t/m2,16t/m2,16t/m2 PC——回填部分底面处土的自重压力（t/m2） PC =γZ γ——回填土的综合容重(t/m ),分别为2.65t/m ,2.45t/m ,2.35t/m ,2.1t/m
塔设备强度设计计算
( ) max
i i 2 i i 3
（2） 外压操作的塔设备
① 最大组合轴向压应力，出现 在正常操作时的背风侧，即：
( ) max 1
i i 2 i i 3
② 最大组合轴向拉应力，出现在 停修时的迎风侧，即：
max
i i 2
i i 3
2. 强度与稳定性校核
根据正常操作或停车检修时的各种危 险情况，求出最大组合轴向应力， 必须满足强度条件与稳定性条件， 表4-34。 周向拉应力只进行强度校核，因为不 存在稳定性问题。 轴向压应力既要满足强度要求，又必 须满足稳定性要求，进行双重校核。
表4-34 轴向最大应力的校核条件 强度校 名 称 稳定性校核 核 周向最大拉应 ≤ K[ ] t f 力max
㈣ 筒体壁厚效核
迎风 背风 迎风 背风 1 应力 状态 2 3 ma
x
+ + +
0 -
1-2+3
-（2+3） -（1+2+3）
（1） 内压操作的塔设备
① 最大组合轴向拉应力，出现在 正常操作时的迎风侧，即：
m ax 1
i i 2
i i 3
② 最大组合轴向压应力，出现在 停修时的背风侧，即：
(2) 设备充水（未加压）后最大质量和最
大弯矩在壳体中引起的组合轴向压应力 . 9 K 0 i i i i s gm 0 . 3 M M max w e ( 取小 ) ei max 2 0 . 06 KE D 0 . 785 D i ei i ei R
1
K为载荷组合系数，取K=1.2。
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第5期
大型H2S浓缩塔的吊装计算
夏雄
（东华工程科技股份有限公司， 安徽 合肥 230000）
[摘 要] 大长径比且壁薄的设备刚度小，在吊装过程中设备本体容易失稳变形。吊装前需要对这种刚度小的设备进行校核，
以保证吊装过程中设备的稳定性。本文以H
2
S浓缩塔为例，建立了塔设备的受力模型，计算了塔在吊装过程中水平状态和直立
状态的受力情况，对塔的强度及稳定性进行了分析和校核，为塔在吊装过程的安全性和稳定性提供了保证。
[关键词] H
2
S浓缩塔；强度；绕度；稳定性；吊装
作者简介：
夏雄（1987—），男，湖南益阳人，硕士，工程师。在
东华工程科技股份有限公司主要从事设备和粉体专业设计研究工作。
图1 塔设备吊装受力状态
塔设备的安装方法有分段吊装和整体吊装两
种。分段吊装对吊车的要求较低，但增加了现场
高空作业的工作量。整体吊装用吊车将设备一次
起吊并安装就位，通常采用整体吊装。为实现吊
装的安全性、可行性、稳定性等要求，针对整体
吊装施工作业的受力分析尤为重要
[1-2]
。
本文以H
2
S浓缩塔为例，对其吊装过程的受
力详细进行了分析。该设备直径3000mm，高约
70m，重104t（含内件和平台爬梯），现场采用整
体吊装。该设备为大长径比塔，设备外壁薄，在
吊装过程中保证设备自身的稳定性是整个吊装施
工的重点。
1 塔设备吊装受力分析
图1给出了塔设备吊装时的受力情况。利用一
台吊车在设备主吊耳位置对设备进行主要提升，
利用另一台吊车在设备的尾部吊耳进行溜尾配
合。从地面的水平位置逐渐到垂直受力位置，设
备的受力满足式(1)和式(2)。
))(()(2121RLLtgθRtgθLGF
12
F-GF
式(1)
式(2)
由式(1)和式(2)可以看出，在起吊过程中，在
水平起吊位置(θ=π/2)，溜尾吊车的承受力达到
最大，而在接近垂直位置(θ=0)时，溜尾吊车所受
的承载力接近于零，而主吊所承受的承载力达到
最大。
2 塔设备吊装受力计算
2.1 H2S浓缩塔重心的确定
根据图1的受力分析，首先需要求出设备的
重心。本设备由6段筒体、上下封头、裙座等组
成。设备重心计算根据式(3)，计算得重心高度
H=30940mm。
G
XGXGXG
Z
332211
式(3)
其中：Z -设备重心位置标高；G
i
-第i部分设
备重量；X
i
-第i部分设备对应的标高；G -设备总
重量
2.2 H2S浓缩塔起吊水平状态的受力分析
结合现场已有吊车的工况、性能和设备情
况，吊装H
2
S浓缩塔选用QUY650吨履带吊为主
吊，XGC180吨履带吊卸车、溜尾。
H
2S浓缩塔吊装载荷包括被吊物（H2
S浓缩
塔）重量、吊索（绳扣）重量、吊钩、滑轮组重
量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量。在水平
- 22 -
论文广场
石油和化工设备
2015年第18卷
表1 H2S浓缩塔水平情况下受力校核结果
表2 H
2
S浓缩塔直立情况下受力校核结果
图2 水平起吊时塔体力学模型
状态下对XGC180吨履带吊进行校核。校核时，载荷按式(4)计算，校核结果见表1。由表1的计算结果可以看出，副吊能满足吊装要求。 式(4)QkkQi21其中：Q
i -计算载荷；k1
-动载荷系数，本文中
取1.1；k
2
-不均匀载荷系数，塔处于水平、垂直状
态取1，其他状态取1.1；Q -分配到一台起重机械
的吊装载荷，包括设备及索吊具重量。
项目校核结果项目校核结果
F1（t）29F2（t）75
吊车钩头重G14.7吊车钩头重G13.5
索具重（钢丝绳+平衡梁）G21索具重G21
吊车总负荷
G3=1.1（F1+G1+G2）（t）
38.17
吊车总负荷
G3=1.1（F2+G1+G2）（t）
87.45
吊车型号及工况选择
QUY650吨履带吊HW塔式工况
H=60m，W=30m，R=20m
吊车型号及工况选择
XGC180吨履带吊主臂=25m，
R=6m
吊车起重能力Q（t）起吊Q=128吊车起重能力Q（t）Q=143.5t
吊车负荷率η=G3/Q×100%起吊29.82%
溜尾吊车负荷率
η=G3/Q×100%
60.94%
2.3 H2S浓缩塔直立状态的受力分析
根据式(1)、式(2)和式(4)，对直立状态下主吊受力进行校核，结果如表2所示。由表2的计算结果可以
看出，主吊能满足吊装要求。
项目设备重量G（t）吊车钩头重G1
索具重（钢丝绳+平衡梁）G2吊车总负荷G3=1.1（G+G1+G2）（t）吊车起重能力Q（t）吊车负荷率
η=G3/Q×100%
结果1044.71120.6712894.27%
2.4 H2S浓缩塔起吊过程中的强度及稳定性分析
该设备为大长径比塔，设备外壁薄，为防止
塔体折弯失稳现象发生，需要对塔的强度进行校
核。为简化计算，假设塔体均匀，塔筒体所有质
量形成均布载荷，见图2。
(1)强度计算
列平衡方程求解得：
22
M
212
qxxLqL
qLx
)0(
1
Lx
式(4)
)(222M112212LxLqLqxxLqLqLx
)(
1
LxL
式(5)
其中：L=L1+L2；
对式(4)、式(5)求导，可以得到求出最
大弯矩的位置为X=24630 mm，最大弯矩为
M
max
=4416317N.m。设备开始起吊时，X=24630
mm位置设备的最大应力计算结果。设备材料为
S32168，[σ]t =137MPa
[3]
。
37max2
i
mm1016.7mN44163171.1MW
M
R
K
t
MPa85.67
(2)挠度计算
根据式(4)、式(5)，以及在边界F1和F2处，
挠度为O。在X=26 m存在最大挠度，计算为
（下转25页）
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第5期 提下放，传动系统的工作比机械驱动的频繁。因此，必须保证传动系统的可靠性。在设备使用过程中必须做好巡检和维护保养；(3)在联合驱动工况下，大钩速度和转盘速度只能以固定速比运转，不能随意变换大钩、转盘速度，对部分作业（如套铣）造成不便。3 结束语今后随着技术的不断进步，单电机联合驱动方式的不足将得到改善。该驱动方式具有投资 收稿日期：2015-01-23；修回日期：2015-03-26◆参考文献[1] 中石化石油工程机械有限公司第四机械厂. HXJ135DB电控修井机操作使用说明书[Z].2013.少、维护费用低、节能环保、用电负荷低、性能可靠等显著优点，在今后的油田开发中将发挥越来越重要的作用，并将得到进一步的推广应用。 收稿日期：2015-01-21；修回日期：2015-03-24◆参考文献[1] 黄志筠.大重型塔设备整体吊装结构选取及计算[J].石油化工设备，2001，30(S1)：52-54.[2]李冰.塔用轴式吊耳的最佳位置及塔器整体吊装过程的应力计算[J].化工设备与管道， 2006，(6)：27-29.[3] GB150.1~150.4-2011，压力容器[S].30.5mm，塔筒体变形挠度在弹性范围之内，不会使塔筒体产生永久变形和弯曲破坏。计算结果表明本吊装条件符合轴向强度及稳定条件。3 结论本文以H2S浓缩塔为例，对大型塔设备在吊装过程中主副吊车的受力情况、塔体强度和稳定性的校核的受力情况进行校核，受力分析结果保证了吊装的稳定性和安全性，可为后期其他塔内设备的吊装起到一定的指导作用。（上接22页）如何在网上查询我刊发表的论文近期仍有不少作者、读者询问如何在网上查询我刊发表的论文，现答复如下：在我刊发表的论文由国内多家著名期刊数据库收录，查询方法如下：（1）登陆中国知网（www.cnki.net），进入期刊大全/选刊名/石油和化工设备或选CN11—5253/TQ/进行检索/选择列表方式/将石油和化工设备打开，可看到1998年至今年的全部论文。（2）登陆万方数据（www.wanfangdata.com.cn），进入期刊/选刊名检索/键入刊名石油和化工设备/检索/打开石油和化工设备，可看到2001年至今年的全部论文。（3）登陆中国数字化期刊群（www.periodicals.net.cn），在刊名查询中键入刊名石油和化工设备/查询/打开石油和化工设备，可看到2001年至今年的全部论文。（4）登陆维普资讯（www.cqvip.com），进入期刊大全/选期刊名/键入石油和化工设备/搜索/打开石油和化工设备，可看到1998年至今年的全部论文。在检索方式中可选刊名检索或CN号检索，一般不要用ISSN号检索，因ISSN号更新较慢。 （本刊编辑部）王晓雷等 海洋电控修井机单电机联合驱动方式探讨