自制塔吊吊斗安全计算.doc

UOP中国2000吨/年催化剂工厂项目 自制塔吊吊斗安全计算
自制塔吊吊斗安全计算
自制塔吊吊斗主要用于装吊砂浆、混凝土、砖块、扣件等材料，吊斗由5mm厚钢板焊接而成，似船形，四周吊耳用直径16mm圆钢满焊在吊斗侧面钢板上。吊耳内穿直径14mm钢丝绳用塔吊吊起，吊斗尺寸见下图：

吊斗安全计算：
一. 吊斗重量
1. 吊斗自身重量(5mm厚钢板理论重量为39.25Kg/㎡)
Q1=((0.78×0.55+2.2×0.55) ×2+0.78×1.5) ×0.3925=1.75KN
2.吊斗最大吊运重量（按吊运混凝土计算）
Q2=（2.2+1.5）×0.55/2×0.78×*25=19.84kN
总重量Q2=Q1+Q2=21.59KN
二、钢丝绳计算
1.钢丝绳实际受力计算
当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大，吊索所受的拉力愈大；或者说，吊索所受的拉力一定时，起重量随着a角的增大而降低。
P=
Q
ncosa

P——每根钢丝绳所受的拉力（KN）；
Q——起重设备的重力（KN）；
n——使用钢丝绳的根数；
a——钢丝绳与铅垂线的夹角（a取45°计算）。

P=21.59/(4*cos45°)=7.63KN
2.钢丝绳容许拉力计算
钢丝绳的许用拉力可按式计算
                       P=T/K                
         式中 T——钢丝绳的破断拉力,kN;   K——钢丝绳的安全系数,按下表选用。
    如钢丝绳的规格表中给出钢丝破断拉力总和时,应先求钢丝绳破断拉力,再计算钢丝绳的许用拉力，即 :
       钢丝绳破断拉力=换算系数×钢丝破断拉力总和 
按 GB/T8918——2006标准,换算系数C值为:
             6×19钢丝绳C=0.85;6×37钢丝绳C=0.82;6×61钢丝绳C =0.80
钢丝绳的安全系数
使 用 情 况
安全系数K
使 用 情 况
安全系数K
缆风绳用
3.5
用作吊索，无弯曲
6～7
用于手动起重设备
4.5
用作绑扎吊索
8～10
用于机动起重设备
5～6
用于载人的升降机
14

钢丝绳的钢丝强度，按 GB/T8918——2006标准规定分为5级1400,1500,1700,1850和2000（MPa）。
本吊斗钢丝绳采用6×19+1型号钢丝绳，直径为14mm，按钢丝绳最小公称抗拉强度1400MPa计算,安全系数K=8，查上述参数表:
容许拉力P=10.7KN＞7.63KN
所以，6×19+1型号，直径为14mm钢丝绳满足要求！
三．吊耳抗拉力计算
吊耳采用直径16mm圆钢，依据GB/T 700-2006。Q235抗拉强度370-500N/mm2 (370-500MPa)范围。取Q235圆钢抗拉强度为370MPa
最大拉力F=截面面积×抗拉强度=3.14×8×8×370=74.36KN＞7.63KN
所以吊耳满足要求！
四．吊耳焊缝强度计算
1,在通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算：

2,在其它力或各种综合力作用下，f,f共同作用处。

式中 ──对接焊缝强度
N──构件轴心拉力或轴心压力，取 N＝7630N；
lw──对接焊缝或角焊缝的计算强度，取lw=300mm；
──作用力与焊缝方向的角度 =0度；
t──在对接接头中为连接件的最小厚度,取 t＝15mm；
f──按焊缝有效截面(hel2)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；
he──角焊缝的有效厚度，对直角焊缝等于0.7hf=7mmf；
hf──较小焊脚尺寸,取 hf=10mm；
t──正面角焊缝的强度设计值增大系数；对承受静荷载或间接承受动力荷载结构取1.22， 对直接承受动荷载结构取1.0；
f──按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；
ffw──角焊缝的强度设计值。
计算结果：

1, 正应力 f=N×sin(γ * PI / 180)/(lw×he)=7630×sin(0.000)/(300×7)=0.00N/mm2；
2, 剪应力 f=N×cos(γ * PI / 180)/(lw×he)=7630×cos(0.000)/(300×7)=3.63N/mm2；
3, 综合应力 [(f/t)2+f2]1/2=6.29N/mm2；
结论：力平行于焊缝长度,计算得出的剪应力小于或等于对接焊缝的抗拉抗压强度设计值ftw=185N/mm2,所以满足要求!
五．吊斗底部焊缝强度计算
计算公式：
1,在通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算：

2,在其它力或各种综合力作用下，f,f共同作用处。

式中 ──对接焊缝强度
N──构件轴心拉力或轴心压力，取 N＝21590N；
lw──对接焊缝或角焊缝的计算强度，取lw=4500mm；
──作用力与焊缝方向的角度 =90度；
t──在对接接头中为连接件的最小厚度；取 t＝15mm；
f──按焊缝有效截面(hel2)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；
he──角焊缝的有效厚度，对直角焊缝等于0.7hf=3.5mmf；
hf──较小焊脚尺寸,取 hf=5mm；
t──正面角焊缝的强度设计值增大系数；对承受静荷载或间接承受动力荷载结构取1.22， 对直接承受动荷载结构取1.0；
f──按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；
ffw──角焊缝的强度设计值。
计算结果：
1, 正应力 f=N×sin(γ * PI / 180)/(lw×he)=21590×sin(1.571)/(4500×3.5)=1.37N/mm2；
2, 剪应力 f=N×cos(γ * PI / 180)/(lw×he)=21590×cos(1.571)/(4500×3.5)=0.00N/mm2；
3, 综合应力 [(f/t)2+f2]1/2=1.37N/mm2；
结论：力垂直于焊缝长度,计算得出的正应力小于或等于对接焊缝的抗拉抗压强度设计值t×ftw=185N/mm2,所以满足要求!
吊斗安全使用要求
1、 现场使用的吊斗吊耳开焊或使用螺纹钢筋焊成的吊耳，禁止吊用；
2、 吊斗只允许吊运材料，严禁上人；
3、 使用吊斗吊运混凝土、砂浆等严禁装满，应低于斗厢5~10cm，防止洒落；
4、 在吊斗起升、下落时，起重臂和吊斗下严禁有人停留、工作或通过；
5、 在塔机起吊过程中严禁将钢丝绳与钓钩吊斗连在一起时进行人工装卸，司索必须将钢丝绳取下后，吊钩升到臂根部，转开吊斗位置后方可进行人工装卸；
6、 必须每天检查吊斗挂钩焊接的牢固情况，发现情况应立即停止使用；
7、 安全员应在每天使用前检查钢丝绳，发现问题及时通知机修班割断钢丝绳停止使用。
钢丝绳的报废标准
1、 断丝：钢丝绳断丝数在一个捻距内交互捻达到钢丝绳钢丝总数的10%。同向捻达到钢丝钢丝绳总数的5%。
2、 腐蚀和表面磨损：钢丝绳当其表面钢丝被磨损或腐蚀达表面钢丝直径的40%以上时。
3、 钢丝绳整股破断。
4、 钢丝绳直径减少7—10%。
5、 钢丝绳出现下述情况：
① 钢丝绳压扁
② 钢丝绳股松弛
③ 钢丝绳波浪形
④ 钢丝绳扭结
⑤ 钢丝绳弯折
⑥ 钢丝绳起壳
⑦ 钢丝绳股内钢丝飞出
⑧ 钢丝绳绳芯飞出

江苏南通二建集团有限公司 第 7 页 共 6 页

Job Hazard Analysis Worksheet
工作危险性分析报告
Project / Company
项目/公司
UOP中国2000吨\年崔化剂工厂项目 南通二建项目部
Date submitted
提交日期
Date Issued
签发日期
Location/Area 位置/区域
塔吊作业区域
Reviewed By
审核人
Signature Date
签名 日期
Job Description
工作描述
用小船吊运混凝土,扣件及零碎物件
Approved By
批准人
Signature Date
签名 日期
Analysis By 准备人
Name姓名 周云飞 Position 职位 安全经理
Revision By
修订人
Signature Date
签名 日期
Equipment / Tools / Material to be used
使用的工具/设备/材料
用钢板焊接制作小船,钢丝绳,
Revision No
版次
Date of Revision
修订日期
Sequence of Basic Job Steps
基本工序
Identified HSE Hazards
确定的HSE危险
Precautions / Controls / By Whom
预防/控制措施/

1，小船装载货物不能过满,不能超过小船边口。
1,用塔吊吊运装有混凝土,砂浆,扣
1,高空落物
2，严禁超负荷。
件及零碎物件的小船
2,小船侧翻
3，使用前必须检查钢丝绳是否完好。

3,钢丝绳断裂
4，吊运时严禁小船猛起猛落,着陆点底下严禁站人。

4,超负荷
5，大臂旋转不能过猛。

6，严禁吊运钢管，木方，模板等超长超宽材料。

7，严禁载人上楼面。

8，严禁小船着陆在外脚手架上。

9，塔吊操作员与信号员必须密切配合，看清下方无人后方可着陆。

10，定期检查钢丝绳磨损情况。

11，严禁长时间让小船悬在空中。