500吨汽车吊作业性能表(汽车吊支腿反力及抗倾覆验算)

在很长一段时间里，朋友圈流传的这样一段话：世人慌慌张张，不过图碎银几两；可偏偏就是这几两碎银，能免饥荒，能定安康 ，能解世人惆怅。。。

一、计算依据

1、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

2、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

4、三一厂家STC500型号汽车起重机说明书

二、吊装要求

三、起重机选型及工况核算

吊装工况图

1、起重量复核

工作幅度取R=3m，设计主臂长取L1=15.44m，主臂仰角β=71.21°，查三一汽车起重机STC500说明书，额定起重量Q=40吨。

起重吊装荷载：Qk=K1×Gw=1.2×30=36吨≤Q=40吨

起重量满足要求！

2、起吊高度复核

起重臂端部距地面距离

H=(L12-(R+s1)2)0.5+h=(15.442-(3+1.973)2)0.5+3.05=17.667m

H=17.667m≥h1+h2=10+3=13m

起吊高度满足要求！

3、吊物与起重臂安全距离复核

当前吊装幅度及臂长下，根据平面计算，吊物边缘距主臂距离dl

dl=(H-h1)×cosβ-b×sinβ=(17.667-10)×cos71.21°-1×sin71.21°=1.523m≥f=1m

吊物与起重臂安全距离满足要求！！

四、汽车式起重机支腿力计算

1、汽车式起重机参数

2、汽车起重机轴距及轴荷

在吊装过程中，支腿荷载主要有包括以下几部分荷载产生，起重机自重（通过在不同位置的各车轮轴荷代替）对各支腿产生的荷载Fa1、Fb1、Fc1、Fd1；吊重及活动配重分解到X方向对各支腿产生的荷载Fax、Fbx、Fcx、Fdx； 吊重及活动配重分解到Y方向对各支腿产生的荷载Fay、Fby、Fcy、Fdy；

1）起重机自重各支腿产生的荷载计算

起重机自重G等于各轴荷载总和，G=42吨

第1轴：荷载为F1=8吨，距离后支腿距离L1=1.45+4+1.35+1.5=8.3m

第2轴：荷载为F2=8吨，距离后支腿距离L2=4+1.35+1.5=6.85m

第3轴：荷载为F3=13吨，距离后支腿距离L3=1.35+1.5=2.85m

第4轴：荷载为F4=13吨，距离后支腿距离L4=1.5m

通过各轴荷载Fi以及前支腿荷载分别对后支腿取矩得到

F1×L1+F2×L2+F3×L3+F4×L4-(Fa1+Fd1)×L=0

8×8.3+8×6.85+13×2.85+13×1.5-(Fa1+Fd1)×6=0

并且Fa1=Fd1，得到：

Fa1=Fd1=14.813吨

Fb1=Fc1=[G-(Fa1+Fd1)]/2=[42-(14.813+14.813)]/2=6.187吨

2）吊重及活动配重对各支腿产生的荷载计算

当吊臂与X轴成β角度，吊重Gw、幅度R时,将吊重产生的倾覆力矩以及活动配重产生的抗倾覆力矩分解到X、Y平面内。

吊重Gw分解到X方向产生效应的荷载大小：

Gwcosβ/(cosβ+sinβ)

吊重Gw分解到Y方向产生效应的荷载大小：

Gwsinβ/(cosβ+sinβ)

活动配重G活分解到X方向产生效应的荷载大小：

G活cosβ/(cosβ+sinβ)

活动配重G活分解到Y方向产生效应的荷载大小：

G活sinβ/(cosβ+sinβ)

①求X方向吊重、X方向活动配重对各支腿荷载影响计算，各支腿荷载为Fax=Fdx，Fbx=Fcx

对前支腿取矩得到：

对后支腿取矩得到：

②求Y方向吊重、Y方向活动配重对各支腿荷载影响计算，各支腿荷载Fay/Fby=Lh/(L-Lh)，Fdy/Fcy=Lh/(L-Lh)

对c、d支腿取矩得到：

对a、b支腿取矩得到：

③将X、Y两个方向吊重对支腿产生的荷载叠加，并考虑起重机自重后，各支腿的荷载分别为：

支腿a:

Fa=Fa1+Fax+Fay=14.813+cosβ/(cosβ+sinβ)×(-3.562cosβ+11.962)+sinβ/(cosβ+sinβ)×(2.152sinβ+11.962)

支腿b:

Fb=Fb1+Fbx+Fby=6.187+cosβ/(cosβ+sinβ)×(3.562cosβ+21.038)+1.759×sinβ/(cosβ+sinβ)×(2.152sinβ+11.962)

支腿c:

Fc=Fc1+Fcx+Fcy=6.187+cosβ/(cosβ+sinβ)×(3.562cosβ+21.038)+sinβ/(cosβ+sinβ)×(-3.785sinβ+21.038)

支腿d:

Fd=Fd1+Fdx+Fdy=14.813+cosβ/(cosβ+sinβ)×(-3.562cosβ+11.962)+0.569×sinβ/(cosβ+sinβ)×(-3.785sinβ+21.038)

3）各吊装工况及最不利工况支腿荷载计算

①当β=0°时，此时吊物在起重机后方

将β=0°代入得到：

Fa=23.212吨，Fb=30.788吨，Fc=30.788吨，Fd=23.212吨

各支腿最大荷载F1=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(23.212、30.788、30.788、23.212)=30.788吨

②当β=90°时，此时吊物在起重机侧方

将β=90°代入得到：

Fa=28.927吨，Fb=31.01吨，Fc=23.44吨，Fd=24.623吨

各支腿最大荷载F2=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(28.927、31.01、23.44、24.623)=31.01吨

③起重臂位于支腿b方向工况

当β=58.861°时，起重臂在支腿b方向，此时：

Fa=27.23吨，Fb=29.938吨，Fc=25.899吨，Fd=24.933吨

各支腿最大荷载F3=max(Fa、Fb、Fc、Fd)=max(27.23、29.938、25.899、24.933)=29.938吨

考虑各个工况按最不利原则；支腿最大受力Nk=max(F1,F2,F3)=max(30.788，31.01，29.938)=31.01吨

五、地基基础验算

1、地基参数

单个支腿传至基础顶面的轴向力标准值为：N'=9.8×Nk=9.8×31.01=303.9kN

单个支腿垫板的底面平均压力p=N'/Ad1=303.9/10=30.39kPa≤fak=360kPa

满足要求！

六、汽车式起重机抗倾覆计算

考虑抗倾覆安全系数后，如果出现支腿力为负数时，代表抗倾覆不满足要求，反之抗倾覆满足要求。考虑最不利情况，分别计算吊物在起重机后方和吊物在起重机侧方两种工况。

1、吊物在起重机后方时

参考起重机支腿力计算章节，吊物在起重机后方时取β=0°，同时将吊重产生的倾覆力矩乘以k2=1.2，此时支腿荷载分别为Fa=22.718吨，Fb=34.883吨，Fc=34.883吨，Fd=22.718吨。

没有出现支腿荷载为负数。

抗倾覆满足要求！

2、吊物在起重机侧方时

参考起重机支腿力计算章节，吊物在起重机侧方时取β=90°，同时将吊重产生的倾覆力矩乘以k2=1.2，此时支腿荷载分别为Fa=31.32吨，Fb=35.218吨，Fc=23.822吨，Fd=24.84吨。

没有出现支腿荷载为负数。

抗倾覆满足要求！

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