平衡梁计算及校核
平衡梁计算及校核
3.5.2场地基础的处理
1．在吊机定位，吊机作业周围的其他钢结构设备基础暂缓施工，待设备吊装结束后进行施工。
2．300吨吊机的每个支腿与处理过的路基上放上四块双面路基板，在此路基板上再设置300吨吊机的专用路基板。
3．300吨吊机与150吨吊行车范围及设备进场的场地道路应加固处理，采用换垫层法使其具有一定的地耐力，开挖一定的面积，开挖深度约1米，以除去松软的回填土，挖至老土为准，再在
上面铺设大石块约800毫米厚，并用压路机压实压平，然后再
在大石块上铺约200毫米厚，再用压路机来回数次的压实压平，表面一定要处理平整，具体要求详见(图8)。
4．150吨履带吊的定位与行走区域范围场地道路处理后，并在处理过的路基上要铺设双面路基板，以增强和扩大地基的承载能
力和受力面。
5．根据吊机的有关资料及设备重量和吊索的重量300吨吊机每个支腿最大的承载148吨。
P1+P2+P3+P4+P5+P6
4
（79+120+124.9+1+3.8+0.34）/ 4 = 329/4=82.3吨P1：主吊机的自重量79吨
P2：主吊机的配重重量120吨
P3：设备的重量124.9吨
P4：吊索具的重量1吨
P5：吊钩的重量 3.8吨
P6：设备群座支撑用钢管的重量?219×10 0.34吨3.6吊机性能选用详见氧氯化反应器吊装立面图（6、7）
3.6.1主吊机选用DEMAG-TC2000型300吨桁架式汽车吊。
1)吊装总重量的计算G
1.设备重量G1 =124.9吨
2.吊钩重量G2 =
3.8吨
3.主吊索具的重量?60.5-6×37-170 G3 =1.027吨
4.群座支撑钢管的重量?219×10 G4 =0.35吨
5.底部吊索具的重量?56-6×37-170 G5 =0.23吨
6.卸扣的重量75吨级5只G6 =0.72吨
7.吊梁重量G7=1.5吨
8.G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7
=132.5吨
符合吊机性能要求。
2)设备的吊装高度
设备高度H=30.2米
设备就位标高0.25米
设备就位吊装空间0.55米
设备吊装总高度为31米
符合吊机性能要求
3.6.2副吊机选用KH700-2型履带式吊机1.抬吊重量的计算
P1= (G×A)÷(A+B)
=(125.24×14)÷(14+15.017)
=60.43吨
P2=(G×B)÷(A+B)
=(125.24×15.017)÷(14+15.017)
=64.83
副吊机符合抬吊要求
O--设备重心
G--设备重量
P1--主吊机抬吊重量
P2--副吊机抬吊重量
A--副吊机吊点离重心的距离(毫米)
B--主吊机吊点离重心的距离(毫米)
3.7 吊索具千斤的校核
a)钢丝绳的受力分析
F绳Y
X
Y = K×G设备/ 2 = 1.1×130.38 / 2 = 71.709 吨（K为动载系数）F绳Sin750 = Y
F绳71.709 / Sin750 = 78.37 吨
X = F绳Cos750 = 20.29 吨
b)主吊机吊索具校核
根据GB-1102-72普通结构钢丝绳表，选用? 60.5-6×37-170 千斤由2组每组有4道共8道，在安全系数为8的状况下，每道钢丝绳可承受拉力F允= 29吨
N = F绳 / F允 = 78.37 / 29 = 2.7 道
实际选用钢丝绳的道数为4 > 2.7
因此千斤抗拉强度保证选型合适。
c)副吊机吊索具校核
根据GB-1102-72 普通结构钢丝绳表，选用? 56-6×37-170千斤由4道组成，在安全系数为8的状况下，每道钢丝绳的可承
受拉力F允= 25吨。
N = F绳 / F允 = 64.83 / 25 = 2.85 道
实际选用钢丝绳的道数为4 > 2.85
因此千斤抗拉强度保证选型合适。
3.8 管式平衡吊梁强度校核（具体制作尺寸见图10）
平衡梁强度校核如下：
吊梁上部钢丝绳总吊重：
Q=设备重量（Q1）+吊索具重量（Q2）=1249（KN）+3.2（KN）=1252.2（KN）
Φ325×15无缝钢管特性参数：
截面积F=186cm2
截面积系数W=1572 cm3
惯性力矩J=33470 cm4
受力分析：
分支拉力：P1=Q/2Sin75=1252.2/2Sin75=648.2(KN)
水平拉力：P2=P1Sin15=648.2×0.26=168.5(KN)
细长比λ=μL/i
i=(J/F)1/2=(33470/186) 1/2=13.4
λ=28.12
折减系数Ψ≌0.96
σ1=P2/ΨF=168.5/0.96×186=9.4(Mpa)
σ2=M/W=168.5×37.5/1572=40(Mpa)
σ=σ1+σ2=9.4+40=49.4(Mpa)＜[σ]=150(Mpa)
开孔处应力校核：
（1）对于1-2断面
P=Q1/2=124900/2=62450kg
σ=Q1/（b-d1）×δ=62450/[(40-13.5)×7.0]=327.3kg/ cm2
=32.7Mpa＜[σ]=150(Mpa)
（2）对于3-4断面
σ=P（4R2+d12）/d1×δ(4R2-d12)
=62450×(402+13.52)/[13.5×7.0×(402-13.52)
=111301512.5/133977.375
=830.75=83 Mpa＜[σ]=150(Mpa)
所以，该平衡梁及吊耳板的强度符合吊装的要求。
3.9设备卸车位置
设备运送到吊装现场（见运输道路见图9），两台吊机同时起吊，
吊起设备水平提升一定高度，平板车撤离现场。
3.10吊索具的拆卸
主吊机的吊钩上在起吊设备前应先设置一个单门滑车，滑车上串一根5/8”麻绳，做拔人绳，再在主吊钩上挂一根1/2”麻绳，做
拆卸甲销子的保险绳，当设备吊装就位后，由钳工对设备进行校正，校正完后由起重工对吊装用的吊索具进行拆除，用拔人绳索将拆卸甲人员送至设备顶部进行卸甲销子的拆卸，为了确保安全拔人绳索的下部应围扎牢固，另一根绳索将卸甲销子做好保险，下部用人控制好绳索，但是应注意，下部控制绳索的人员决不能站在拆卸卸甲销子垂直方的下部，应离拆卸卸甲销子垂直方下部安全区，但是下部控制绳索的人员应密切时刻注意上部拆卸卸甲销子人员的情况，以防不测。
工程力学第九章梁的应力及强度计算
课时授课计划 掌握弯曲应力基本概念； 掌握弯曲正应力及弯曲剪应力的计算；掌握弯曲正应力的强度计算； 掌握弯曲剪应力强度校核。
I D (d
根据[M]，用平衡条件确定许用外载荷。 在进行上列各类计算时，为了保证既安全可靠又节约材料的原则，设计规范还规定梁内的最大正应力允许稍大于[σ]，但以不超过[σ]的5%为限。即 3、进行强度计算时应遵循的步骤 （1）分析梁的受力，依据平衡条件确定约束力，分析梁的内力（画出弯矩图）。（2）依据弯矩图及截面沿梁轴线变化的情况，确定可能的危险截面：对等截面梁，弯矩最大截面即为危险截面。 （3）确定危险点 （4）依据强度条件，进行强度计算。 第三节梁的剪应力强度条件 一、概念 梁在横弯曲作用下，其横截面上不仅有正应力，还有剪应力。 对剪应力的分布作如下假设： (1)横截面上各点处剪应力均与剪力Q同向且平行； (2)横截面上距中性轴等距离各点处剪应力大小相。 根据以上假设，可推导出剪应力计算公式： 式中:τ—横截面上距中性轴z距离为y处各点的剪应力； Q—该截面上的剪力； b—需求剪应力作用点处的截面宽度； Iz—横截面对其中性轴的惯性矩； Sz*—所求剪应力作用点处的横线以下(或以上）的截面积A*对中性轴的面积矩。 剪应力的单位与正应力一样。剪应力的方向规定与剪力的符号规定一样。 二、矩形截面横梁截面上的剪应力 如图所示高度h大于宽度b的矩形截面梁。横截面上的剪力Q沿y轴方向作用。 将上式带入剪应力公式得： 上式表明矩形截面横梁截面上的剪应力，沿截面高度呈抛物线规律变化。 在截面上、下边缘处y=±h/2,则=0；在中性轴上，y=0，剪应力值最大，
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该结构中钢管只承受轴心受压力。见附图2 按照无缝钢管轴心受压承载能力设计值Nc、钢管长度选用钢管材质、外径、壁厚。之后对选型进行校核： 钢管受压强度校核 N=PXgXsinθ——式5 σ=N/An≤f——式6 其中N——轴心压力，N An——钢管的净截面面积，即圆环面积,mm2。 F———按钢管材质抗压强度,N/mm2 P由式1求出 钢管受压稳定性校核 N/ψfA≤f——式7 其中ψ——考虑局部屈曲对整体稳定的影响所采用的系数，取1 f———轴心受压构件的稳定系数 A———钢管外圆面积 由式-6、式-7校核得知该钢管是否可以满足要求。 五、吊耳受力分析 该结构中吊耳均受剪切力作用，即卡环与钢板之间出现剪切力。计算时取A-A剖的吊耳计算，因为它的受力要比竖直受力大。以大代小即可。 1.直接选用一些吊装标准上的吊耳即可。如SHJ515-90 （大型设备吊装工程施工工艺标准）P62 耳板式吊耳，见图3。或HG/T 21574-1994 设备吊耳P16 侧壁板式吊耳。 这里的选用不是完全采用吊耳图样，主要是对材料、内圆直径、外圆直径取值。 2. 按照公式计算。按A-A剖图 单缸发动机的平衡： 一．1.单缸发动机的旋转惯性力为：2r r P m r ω= 往复惯性力：2(cos cos2) j j P m r t t ωωλω=+ 一阶往复惯性力： 2cos j j P m r t ωω=Ⅰ 二阶往复惯性力：2cos2j j P m r t ωω=Ⅱ 一般忽略二阶往复惯性力。 对于单缸内燃机的平衡一般采用过量平衡法。 过量平衡法： 过量平衡法又称转移法，是采用在曲柄臂的配重完全平衡掉旋转质量惯性力后再加一部分平衡重，这部分平衡重用来平衡部分一阶往复惯性力。由于这部分平衡重虽然平衡掉了部分气缸中心线方向的往复惯性力，但同时也在气缸中心线的垂直方向产生了一新的惯性力，所以这种方法也叫转移法，即指将气缸中心线方向的惯性力转移到了与之垂直的方向上。 采用过量平衡法，往复惯性力在x 与y 轴方向的力为（不考虑二阶惯性力）： 22cos cos()x j j r F m r t fm r t ωωωωθ=-+ 2sin()y j r F fm r t ωωθ=-+ 其中 r j f m m = 经过一些列的数学变化，可以证明此方程为一个椭圆方程。 主轴倾角θ：发动机不平衡力F 随曲柄转角变化，在某一角度F 达到最大，该角度和X 方向的夹角定义为主轴倾角，主轴倾角表示最大惯性力方向。 对于卧式发动机机，其f 值一般控制在0.2～0.3的范围内效果最好，f 值小于0.2时，惯性力椭圆就会变得过于细长，如果发动机在车架上的安装角度稍有偏差，也会在垂直方向上产生较大的振动，这种对安装角度偏差过于敏感的f 值也不适应批量生产；若f 值大于0.3，发动机运转时就会在垂直方向产生较大的惯性力，引起垂直方向产生较大的振动，骑乘的舒适性就会就变差。要减小发动机的振动，除了控制f 外，控制θ也至关重要，θ它表明了惯性力矢端椭圆长轴与气缸中心线方向的关系。总的原则是，发动机在车架上安装好后，其曲柄连杆机构的惯性力矢端的椭圆的长轴应与水平方向接近。 j m ：往复运动的总质量 1r m ：完全平衡掉旋转惯性力后额外的平 衡质量 由于是非对称布置，1r m 与曲柄方向的之 间的夹角为r θ。 【快速入门】 （视频下载：https://www.wendangku.net/doc/49113164.html,\download\TFdemo.rar） （断面计算：https://www.wendangku.net/doc/49113164.html,\download\DM.rar） （土方审核：https://www.wendangku.net/doc/49113164.html,\download\SH.rar） （土方精灵：https://www.wendangku.net/doc/49113164.html,\download\DM.exe）◆操作内容： 参考样图test1.dwg：计算所画区域内的土方填挖量。 （具体操作过程可参考视频文件 TEST.EXE；） ◆操作步骤： 1、采集离散点标高： （注：离散点，也称高程点） 采集离散点标高: 选择数字文字[选某层<1>/框选<2>/当前 图<3>/高级<4>]<1>:1 （因为本样图的标高文字放置在同一层 上，所以我们选择〈1〉：选某层） 选择数字文字: （只要选择一个标高文字，程序自动会提 取所在层上所有文字）图1-1 选择对象: 找到 1 个 选择对象: （回车） 数字文字是否存在标识点[Y/N] 梁的强度和刚度计算 1．梁的强度计算 梁的强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力，设计时要求在荷载设计值作用下，均不超过《规范》规定的相应的强度设计值。 （1）梁的抗弯强度 作用在梁上的荷载不断增加时正应力的发展过程可分为三个阶段，以双轴对称工字形截面为例说明如下： 梁的抗弯强度按下列公式计算： 单向弯曲时 f W M nx x x ≤=γσ （5-3） 双向弯曲时 f W M W M ny y y nx x x ≤+=γγσ （5-4） 式中：M x 、M y ——绕x 轴和y 轴的弯矩（对工字形和H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）； W nx 、W ny ——梁对x 轴和y 轴的净截面模量； y x γγ,——截面塑性发展系数，对工字形截面，20.1,05.1==y x γγ；对箱形截面，05.1==y x γγ；对其他截面，可查表得到； f ——钢材的抗弯强度设计值。 为避免梁失去强度之前受压翼缘局部失稳，当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ，但不超过y f /23515时，应取0.1=x γ。 需要计算疲劳的梁，按弹性工作阶段进行计算，宜取0.1==y x γγ。 （2）梁的抗剪强度 一般情况下，梁同时承受弯矩和剪力的共同作用。工字形和槽形截面梁腹板上的剪应力分布如图5-3所示。截面上的最大剪应力发生在腹板中和轴处。在主平面受弯的实腹式梁，以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状态。因此，设计的抗剪强度应按下式计算 v w f It ≤=τ （5-5） 式中：V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值； S ——中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩； I ——毛截面惯性矩； t w ——腹板厚度； f v ——钢材的抗剪强度设计值。 图5-3 腹板剪应力 当梁的抗剪强度不满足设计要求时，最常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。型钢由于腹板较厚，一般均能满足上式要求，因此只在剪力最大截面处有较大削弱时，才需进行剪应力的计算。 （3）梁的局部承压强度 图5-4局部压应力 当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋，或受有移动的集中荷载时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。 在集中荷载作用下，翼缘类似支承于腹板的弹性地基梁。腹板计算高度边缘的压应力分布如图5-4c 的曲线所示。假定集中荷载从作用处以1∶2.5（在h y 高度范围）和1∶1（在h R 高度范围）扩散，均匀分布于腹板计算高度边缘。梁的局部承压强度可按下式计算 土石方工程量平衡 1．土石方工程量的计算方法 土石方工程量的计算方法很多，有方格网计算法、横断面计算法、查表法、计算图表法等。常用的是前两种方法。 (一)方格网计算法 将绘有等高线的总平面图划分为若干正方形方格网，间距取决于地表的复杂程度和计算的精度，一般采用20一40m；在每个方格中分别填入自然标高、设计标高、施工高程，分别算出每个方格的控、填方量，然后汇总。 (二)横断面计算法 一般用于场地纵横坡度变化有规律的地段，精度较低。横断面线的走向，应取垂直于地形等高线的方向。间距视地形情况而定，平坦地区可取40-~l00m，复杂地区可取l0~30m。 2．土石方平衡 为了减少工程投资，建设场地的土石方工程，在可能情况下，应尽量考虑平衡。在进行土石方平衡时，除了考虑场地平整的填、挖土石方量外，还要考虑地下室、建筑物及构筑物的基础，地下工程管线等土石方量。同时还要考虑松散系数的因素。 松散系数，是自然土经开挖并运至填方区夯实后的体积与原体积的比值。各类土的松散系数见表2-43所列。 几种土的松散系数表2－43 系数名称土的种类系数（％） 松散系数非黏性土 黏性土 岩石类填土1.5~2.5 3.0~5.0 10.0~15.0 压实系数大孔性土（机械夯实）10.0~20.0 五、管线设置及管网综合 1．主要工程管线特性及用途 (1)给水管网。 水厂或高位水池(独立水源)有压力管线至用户。采用钢、铸铁、水泥管，多埋于地下。一般生活和消防用水可合用一管道，生活和生产用水一般分开设置。 (2)排水管。 由用户的污，废水经管道排入污水净化设施。一般进入化粪池净化后的污水排入市政下水网，在化粪池内发酵的粪便应定期半年至一年掏出。公共餐饮污水，经室内隔油器排至室外隔油井。其污油定时掏出，污水全部进入市政管网。在大城市尤其是国外是将污水排人市政管线，经提升污水站至大污水处理场统一处置。最后经净化处理后的污水再排入河道。排水管一般用混凝土管，小型排水管用陶土管或砖砌沟。 (3)雨水管。 一般应独立成系统，经管网排至河道。个别小城镇有雨、污水合流于一管的做法。 (4)蒸汽、热水管。 均称热力管，热源经钢管保温管道系统埋入地下或做管沟，再由架空管线送至用户。 (5)煤气、天然气管。 统称燃气管，系由城市分配站或调压站调整压力后，将燃气输送给用户的管道。敷设方式在生活区一般是埋地，在厂区也有架空设置的。 (6)电力线路。 系指发电厂或变电所的电能输送到用户的线路。外网220kV、ll0kV和35kV；内网指建设场区内l0kV和4kV电压，电力线要绝缘，有架空和埋地两种敷线方式，电力线距建筑有严格的距离要求。 (7)弱电线路。 一般指电话、广播、电视线路，可用多芯、光纤及铜轴等电缆。一般要远离电力网线。 (8)其他管线。 应根据生产、生活需要而定，如氧气、乙炔、压缩空气、输油及化工管线等。注意安全防腐蚀要求。 2．管线的敷设方式 敷设方式主要有以下三种： (1)地下敷线方式：此种方式不影响地上环境，直埋施工简便，管沟埋设特别是多管线时，施工挖土量及占地面积大，且不便于检修。 9.1 动平衡机理概述 众所周知，不平衡是旋转机械最常见的振动原因，并且其它一些故障，如不对中和碰摩等，也可以通过改善机组的平衡状态而予以减轻或消除，因此现场找平衡就成为消除机组振动的重要措施之一。 由振动理论知，振动的振幅不仅正比于静不平衡的离心力Meω2，而且还与动力放大因子R有关。动力放大因子R是转子转速的单值函数，转速确定后，R 的值也将确定。滞后角φ表明振动的幅值滞后于不平衡激励力Meω2的角度，并且随转速的改变而改变，当转速确定后，滞后角也为定值。因此，只要系统符合线性假设，即物性参数（如支撑刚度，阻尼等）和特性参数（如固有频率和阻尼率等）不因振动大小而发生改变，则相同转速下轴承的振动正比于转子不平衡质量的大小，并且振动滞后于不平衡离心力的相位也为定值，这就是转子平衡的理论基础。 平衡是通过检测和调整转子的质量分布，即在转子的适当位置上加上或减去一定大小的质量（称为校正质量或配重），来减小转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使机组的振动降到允许范围内。平衡的作用是减少转子的挠曲，减低机组的振动并减少轴承及基础的动反力，保证机组安全，平稳，可靠地运行。 9.2 动平衡软件使用说明 平衡计算模块为一通用的平衡 软件(图9.2-1)，系统提供了最小二 乘法影响系数计算、最小二乘法影 响系数动平衡、谐分量法影响系数 计算、谐分量法影响系数动平衡、 三点定位定量法动平衡、矢量加 减运算和估算剩余振动等多种功 能，可以迅速方便地找出最佳的合 理配重。它可以对多平衡面、多测 振点同时进行平衡。图9.2-1 影响系数法只有当知道影响系数后才能使用，由于各机组实际情况不同，各机组的影响系数也大不相同。它一般由技术人员根据经验得到的或通过多次试重得到。 最小二乘法影响系数计算模块通过试重可以自动计算出机组的最小二乘法影响系数。 进入最小二乘法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(图9.2-2)后进入图9.2-3所示的对话框。用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位(由于本软件为通用软件，故用户可以从前面的信号分析中得到一倍频振幅和相位，并人工输入)、试重后振动的振幅和相位以及试加重量的大小和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的最小二乘法影响系数。试加重量的大小可以根据经验或同型机组的统计结果确定，没有把握可以取小一些。 图 9.2-2 图9.2-3 土方平衡方案 1.1 土方规划 1.1.1 土方工程的内容及施工要求 在土木工程施工中，常见的土方工程有： （ 1 ）场地平整其中包括确定场地设计的标高，计算挖、填土方 量，合理到进行土方调配等。 （ 2 ）开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝，其中包括施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。 （ 3 ）土方回填与压实其中包括土料选择，填土压实的方法及密 实度检验等。 此外，在土方工程施工前，应完成场地清理，地面水的排除和测量放线工作；在施工中，则应及时采取有关技术措施，预防产生流砂，管 涌和塌方现象，确保施工安全。 土方工程施工，要求标高、断面准确，土体有足够的强度和稳定性，土方量少，工期短，费用省。但由于土方工程施工具有面广量大，劳动繁重，施工条件复杂等特点，因此，在施工前，首先要进行调查研究，了解土壤的种类和工程性质，土方工程的施工工期、质量要求及施工条件，施工地区的地形、地质、水文、气象等资料，以便编制切实可行的施工组织设计，拟定合理的施工方案。为了减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，加快工程进度，降低工程成本，在组织土方工程施工时，应尽可能采用先进的施工工艺和施工组织，实现土方工 程施工综合机械化。 1.1.2 土的工程分类和性质 土的种类繁多，分类方法各异，在建筑安装工程劳动定额中，按土的开挖难易程度分为八类，如表 1.1 所示。 土有各种工程性质，其中影响土方工程施工的有土的质量密度、含水 量、渗透性和可松性等。 1.1. 2.1 土的质量密度 分天然密度和干密度。土的天然密度，指土在天然状态下单位体积的质量；它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度，指单位体积土中的固体颗粒的质量；它是用以检验填土压实质量的控制 指标。 1.1. 2.2 土的含水量 土的含水量 W 是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分 数表示： （ 1.1 ） 式中 G 1 ——含水状态时土的质量； G 2 ——土烘干后的质量。 土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量，如土的含水量超过 25%~30% ，则机械化施工就困难，容易打滑、陷车；回填土则需有最佳的含水量，方能夯密压实，获得最大干密度（表 1.2 ）。 园林工程施工与技术 第二章土方量计算与土方平衡调配 一、土方工程量计算 土方量计算：一般是在原地形图上进行竖向设计，形成设计地形图，再根据原等高线和设计等高线进行土方工程量的计算 土方工程量的计算方法： ●用体积公式估算 ●断面法（垂直断面法） ●等高面法（水平断面法） 步骤：1、求施工标高施工标高=原地形标高-设计标高 得数“+”号者为挖方，“-”号者为填方。 2、定点放线要求：应按设计图纸的要求，进行定点放线工作。使施工充分表达设计意图，测设工具应尽量精确。 包括：测设控制网、平整场地的放线、自然地形的放线、山体放线、水体放线 二、土方施工过程 1、内容：挖、运、填、压 2、场地开挖应该注意哪些问题？ 挖方上边缘至土堆坡脚的距离，应根据挖方深度、边坡高度和土的类别确定边坡开挖应注意的问题 基坑开挖应注意的问题 弃土应及时运出，在挖方边缘上侧临时堆土或堆放材料以及移动施工机械时，应与基坑边缘保持1m以上的距离，以保证坑边直立壁或边坡的稳定。当土质良好时，堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m。 场地挖完后应进行验收，做好纪录，如发现地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时，应与有关人员研究及时处理。 3、清除清楚现场障碍物应注意的问题？ 在施工场地范围内，凡有碍施工作业或影响工程稳定的地面物体或地下物都应该进行清理。 伐除树木：凡土方开挖深度不大于50cm，或填方高度较小的土方工程，现 场及排水沟中的树木，必须连根拔除，清理树墩除用人工挖掘外，直径在50cm 以上的大树墩可用推土机铲除或用爆破法清除。 关于树木的伐除，特别是大树应慎之又慎，凡能保留者尽量设法保留。因为老树大树，特别难得。 建筑物和地下构筑物的拆除，应根据其结构特点进行工作，并遵照《建筑工程安全技术规范》的规定进行操作。 如果施工场地内的地面地下或水下发现有管线通过或其它异常物体时，应事先请有关部门协同查清，未查清前，不可动工，以免发生危险或造成其它损失。 4、排水: 场地积水不仅不便施工，而且也影响工程质量，在施工之前，应该设法将施工场地范围内的积水或过高的地下水排走。 （1）.排除地面积水，在施工前，根据施工地区地形特点在场地周围挖好排水沟（在上地施工为了防山洪，在山坡上方应做截洪沟）。是场地内排水通畅，而且场外的水也不至于流入。 在低洼处或挖湖施工时，出挖好排水沟外，必要时还要加筑围堰或设防水堤，为了排水通畅，排水沟的纵坡不应小于2‰，沟的边坡值1:1.5，沟底宽及沟深不小于50cm. （2）地下水的排除：排除地下水的方法很多，但一般多采用明沟，引至集水井，并用水泵排除。 三、土方的平衡调配 1、平衡调配原则 ①挖填方量基本达到平衡，减少重复倒运。 ②挖方量与运距的乘积之和尽可能为最小,即总土方运输量或运输费用最小。 ③好土应用在回填质量较高的地区，避免出现质量问题。 ④取土或去土应尽量不占其它绿地或园林设施 ⑤分区调配与全区调配相协调,避免只顾局部平衡任意挖填，而破坏全局平衡。 ⑥调配应与地下构筑物施工相结合，有地下设施的填土，应留土后填。 ⑦选择恰当的调配路线、运输路线、施工顺序，避免土方运输出现对流和乱 流现象，同时便于机具调配和机械化施工。 8.2.4 等高线法土方计算 用户将白纸图扫描矢量化后可以得到图形。但这样的图都没有高程数据文件，所以无法用前面的几种方法计算土方量。 一般来说，这些图上都会有等高线，所以，CASS 2008开发了由等高线计算土方量的功能，专为这类用户设计。 用此功能可计算任两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。 由于两条等高线所围面积可求，两条等高线之间的高差已知，可求出这两条等高线之间的土方量。 点取“工程应用”下的“等高线法土方计算”。 屏幕提示：选择参与计算的封闭等高线可逐个点取参与计算的等高线，也可按住鼠标左键拖框选取。但是只有封闭的等高线才有效。 回车后屏幕提示：输入最高点高程：<直接回车不考虑最高点> 回车后：屏幕弹出如图8-40总方量消息框； 图8-40 等高线法土方计算总方量消息框 回车后屏幕提示：请指定表格左上角位置：<直接回车不绘制表格>在图上空白区域点击鼠标右键，系统将在该点绘出计算成果表格， 如图8-41： 图8-41等高线法土方计算 可以从表格中看到每条等高线围成的面积和两条相邻等高线之间的土方量，另外，还有计算公式等。 8.2.5 区域土方量平衡 土方平衡的功能常在场地平整时使用。当一个场地的土方平衡时，挖掉的土石方刚好等于填方量。以填挖方边界线为界，从较高处挖得的 土石方直接填到区域内较低的地方，就可完成场地平整。这样可以大幅度减 少运输费用。 在图上展出点，用复合线绘出需要进行土方平衡计算的边界。 点取“工程应用\区域土方平衡\根据坐标数据文件(根据图上高程点)” 如果要分析整个坐标数据文件，可直接回车，如果没有坐标数据文件， 而只有图上的高程点，则选根据图上高程点。 命令行提示：选择边界线点取第一步所画闭合复合线 输入边界插值间隔（米）：<20> 这个值将决定边界上的取样密度，如前面所说，如果密度太大，超过了 高程点的密度，实际意义并不大。一般用默认值即可。 如果前面选择“根据坐标数据文件”，这里将弹出对话框，要求输入高程点坐标数据文件名，如果前面选择的是“根据图上高程 点”，此时命令行将提示： 选择高程点或控制点：用鼠标选取参与计算的高程点或控制点 回车后弹出如图8-42对话框： 图8-42 土方量平衡 同时命令行出现提示： 平场面积= XXXX 平方米 土方平衡高度= XXX 米，挖方量= XXX立方米，填方量=XXX 立方米 点击对话框的确定按钮，命令行提示： 请指定表格左下角位置：<直接回车不绘制表格> 在图上空白区域点击鼠标左键，在图上绘出计算结果表格，如图8-43。 画装配工序先后顺序图 装配线的平衡 N :装配线的工位数 C : 节拍 : 第i 项任务的作业 时间 4）装配线平衡的步骤： a .确定装配线的节拍 节拍c = 计划起有效工作时间/计划期产量 注意：有效工作时间除去必要的停歇；产量包含不合格品。 b . 计算装配线需要的最少工位数 N = [产品装配总作业时间/节拍] = [ ] c . 组织工位 向每一个工位分配任务时必须满足下列条件： 保证人物之间的顺序关系； 每个工位分配的任务作业之和不能大于节拍； 各工位的单件作业时间应尽量相等或接近节拍； 使工位数尽量少 后续任务数多的工作优先安排；加工时间长的工作优先安排。 d .计算装配线的负荷系数 ηη-=?=∑ 1BD C N t i B D为装配线平衡损失系数 一装配线计划每小时装配200件，每小时工作时间为50分钟，下表是各个工序及关系。求 （1）画出装配工序顺序图 （2）计算装配线的节拍 （3）计算每小时装配200件的最小工序数 （4）进行装配线平衡，使时间损失率最小 装配线工序及作业时间 工序作业时间紧前工序 a0.2- b0.05- c0.15- d0.06- e0.03a,b f0.08c,d g0.12e,f h0.05- i0.05- j0.12h,i k0.15j L0.08k 解答： （1）画图略 （2）节拍 C=50/200=0.25(分钟/件) （3）最小工作地数 N=[工序作业时间之和/节拍]= [（0.2+0.05+0.15+0.06+0.03+0.08+0.12+0.05+0.05+0.12+0.15+0. 08)/0.25]=5 (4)平衡结果：(a,b),(c,d,e),(f,g),(h,i),(j),(k,L). 效率=83% 一、读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示. 图1-3 方格网法计算土方工程量图 二、场地平整土方计算 考虑的因素： ①满足生产工艺和运输的要求； ②尽量利用地形，减少挖填方数量； ③争取在场区内挖填平衡，降低运输费； ④有一定泄水坡度，满足排水要求. ⑤场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： A.小型场地――挖填平衡法； B.大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小)。 1、初步标高(按挖填平衡)，也就是设计标高。如果已知设计标高，1.2步可跳过。 场地初步标高： H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4M H1－－一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高. M——方格个数. 2、地设计标高的调整 按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整. 按泄水坡度调整各角点设计标高： ①单向排水时，各方格角点设计标高为: Hn = H0 ±Li ②双向排水时，各方格角点设计标高为：Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y 3.计算场地各个角点的施工高度 施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算： 式中 hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为挖)，m； n------方格的角点编号(自然数列1，2，3，…，n). Hn------角点设计高程， H------角点原地面高程. 4.计算“零点”位置，确定零线 方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图1-4所示). 6-1-6 工程场地平整 6-1-6-1 场地平整的程序 场地平整是将需进行建筑范围内的自然地面，通过人工或机械挖填平整改造成为设计所需要的平面，以利现场平面布置和文明施工。在工程总承包施工中，三通一平工作常常是由施工单位来实施，因此场地平整也成为工程开工前的一项重要内容。 场地平整要考虑满足总体规划、生产施工工艺、交通运输和场地排水等要求，并尽量使土方的挖填平衡，减少运土量和重复挖运。 场地平整为施工中的一个重要项目，它的一般施工工艺程序安排是：现场勘察→清除地面障碍物→标定整平范围→设置水准基点→设置方格网，测量标高→计算土方挖填工程量→平整土方→场地碾压→验收。 当确定平整工程后，施工人员首先应到现场进行勘察，了解场地地形、地貌和周围环境。根据建筑总平面图及规划了解并确定现场平整场地的大致范围。 平整前必须把场地平整范围内的障碍物如树木、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理干净，然后根据总图要求的标高，从水准基点引进基准标高作为确定土方量计算的基点。 土方量的计算有方格网法和横截面法，可根据地形具体情况采用。现场抄平的程序和方法由确定的计算方法进行。通过抄平测量，可计算出该场地按设计要求平整需挖土和回填的土方量，再考虑基础开挖还有多少挖出（减去回填）的土方量，并进行挖填方的平衡计算，做好土方平衡调配，减少重复挖运，以节约运费。 大面积平整土方宜采用机械进行，如用推土机、铲运机推运平整土方；有大量挖方应用挖土机等进行。在平整过程中要交错用压路机压实。 平整场地的一般要求如下： 1．平整场地应做好地面排水。平整场地的表面坡度应符合设计要求，如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于0.2％的坡度。 2．平整后的场地表面应逐点检查，检查点为每100~400m2取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20m取1点，每边不少于1点，其质量检验标准应符合表6-46的要求。 桥式起重机箱形主梁强度计算 一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型) 1、受力分析 作为室用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。 其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。 主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。 当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。 2、主梁断面几何特性计算 上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。 图2-4 注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。 ① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。 ② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /) ④ 3 21232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F F y F y i i c +++++- =∑?∑= (cm ) ⑤ 2 233 22323212113 112 212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ?++?+--+?+= (4cm ) ⑥ 202032231)2 2(21221212b b F h b B h B h J y ++++= (4cm ) 不平衡量的简化计算公式： M ----- 转子质量单位kg G ------精度等级选用单位 kg r ------校正半径单位mm n -----工件的工作转速单位 rpm m------不平衡合格量单位g -------m=风机动平衡的阐述 1、风机动平衡标准：如动平衡精度≤ G (指位移振幅6.3mm/s)； 2、一般动平衡机采用350 rpm和720 rpm两种转速做动平衡测试； 3、一般动平衡机采用最大动平衡重量（Kg）命名型号； 4、动平衡方法：加重平衡和去重平衡； 平衡对象：轴，风轮，皮带轮和其它转子 6、平衡的原因：一个不平衡的转子将造成振动和转子本身及其支撑结构的应力（应力：材料内部互相拉推的力量，即作用与反作用力）； 7、平衡的目的： A,增加轴承寿命； B,减少振动； C,减少杂音； D,减少操作应力； E,减少操作者的困扰和负担； F,减少动力损耗； G,增加产品品质； H,使顾客满意。 8、不平衡的影响 A,只有一个传动组件的不平衡会导致整个组合产生振动，在转动所引起的振动会造成轴承﹑轴套﹑轴心﹑卷轴﹑齿轮等的过大磨损，而减少其使用寿命； B,一旦很高的振动出现，则在结构支架和外框产生应力，经常导致其整个故障； C,且被支架结构吸收的能量会使得等效率的减低； D,振动也会经由地板传给邻近的机械，会严重影响其精确度或正常功能。 9、不平衡的原因： 不平衡为转子（风轮﹑轴心或皮带轮等）的重量分布不均匀。 一、叶轮产生不平衡问题的主要原因 叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种：叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关，干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以磨损为主，而湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因以结垢为主。现分述如下。 1.叶轮的磨损 干式除尘装置虽然可以除掉烟气中绝大部分大颗粒的粉尘，但少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒随同高温、高速的烟气一起通过引风机，使叶片遭受连续不断地冲刷。长此以往，在叶片出口处形成刀刃状磨损。由于这种磨损是不规则的，因此造成了叶轮的不平衡。此外，叶轮表面在高温下很容易氧化，生成厚厚的氧化皮。这些氧化皮与叶轮表面的结合力并不是均匀的，某些氧化皮受振动或离心力的作用会自动脱落，这也是造成叶轮不平衡的一个原因。 2．叶轮的结垢 经湿法除尘装置(文丘里水膜除尘器)净化过的烟气湿度很大，未除净的粉尘颗粒虽然很小，但粘度很大。当它们通过引风机时，在气体涡流的作用下会被吸附在叶片非工作面上，特别在非工作面的进口处与出口处形成比较严重的粉尘结垢，并且逐渐增厚。当部分灰垢在离心力和振动的共同作用下脱落时，叶轮的平衡遭到破坏，整个引风机都会产生振动。 二、解决叶轮不平衡的对策 1．解决叶轮磨损的方法 对干式除尘引起的叶轮磨损，除提高除尘器的除尘效果之外，最有效的方法是提高叶轮的抗磨损能力。目前，这方面比较成熟的方法是热喷涂技术，即用特殊的手段将耐磨、耐高温的金属或陶瓷等材料变成高温、高速的粒子流，喷涂到叶轮的叶片表面，形成一层比叶轮本身材料耐磨、耐高温和抗氧化性能高得多的超强外衣。这样不仅可减轻磨损造成叶轮动平衡的破坏，还可减轻氧化层产生造成的不平衡问题。 选用引风机时，干式除尘应优先选用经过热喷涂处理的叶轮。使用中未经过热喷涂处理的叶轮，在设备维修时，可考虑对叶轮进行热喷涂处理。虽然这样会增加叶轮的制造或维修费用，但却提高叶轮的使用寿命l～2倍，延长了引风机的大修周期。从而降低了引风机和整个生产系统的运行成本，综合效益很好。 2．解决叶轮结垢的方法 (1)喷水除垢：这是一种常用的除垢方法，喷水系统装在引风机的机壳上，由管道、3个喷嘴(1个位于叶轮出口处，2个位于进口处)及排水孔组成。水源一般为自来水，压力约。这种方法通常还是有效的。缺点是每次停机除垢的时间较长，每月需停机数次进行除垢。影响机组的正常使用。 (2)高压气体除垢：该系统采用与喷水系统相似的结构，但其管道为耐高压管道、专用的喷嘴和高压气源。这种装置对叶片的除垢是快速有效的，它可以在引风机正常停机的间隙，开启高压气源，仅用数十秒的时间即可完成除垢。由于操作简单方便，一天可以进行许多次，不但解决了人工除垢费力、费时的问题，还明显降低了整个机组的生产成本。问题是用户是否有现成的高压气源(压力在～之间，可以用压缩空气或氮气)，否则，需要专用的高压压缩机设备。 第八章梁的强度与刚度 第二十四讲梁的正应力截面的二次矩 第二十五讲弯曲正应力强度计算（一） 第二十六讲弯曲正应力强度计算（二） 第二十七讲弯曲切应力简介 第二十八讲梁的变形概述提高梁的强度和刚度 第二十四讲纯弯曲时梁的正应力常用截面的二次矩 目的要求：掌握弯曲梁正应力的计算和正应力分布规律。 教学重点：弯曲梁正应力的计算和正应力分布规律。 教学难点：平行移轴定理及其应用。 教学内容： 第八章平面弯曲梁的强度与刚度计算 §8-1 纯弯曲时梁的正应力 一、纯弯曲概念： １、纯弯曲：平面弯曲中如果某梁段剪力为零，该梁段称为纯弯曲梁段。 ２、剪切弯曲：平面弯曲中如果某梁段剪力不为零（存在剪力），该梁段称为剪切弯曲梁段。 二、纯弯曲时梁的正应力： １、中性层和中性轴的概念： 中性层：纯弯曲时梁的纤维层有的变长，有的变短。其中有一层既不伸长也不缩短，这一层称为中性层。 中性轴：中性层与横截面的交线称为中性轴。 ２、纯弯曲时梁的正应力的分布规律： 以中性轴为分界线分为拉区和压区，正弯矩上压下拉，负弯矩下压上拉，正应力成线性规律分布，最大的正应力发生在上下边沿点。 ３、纯弯曲时梁的正应力的计算公式： （１）、任一点正应力的计算公式： （２）、最大正应力的计算公式： 其中：M---截面上的弯矩；I Z---截面对中性轴(z轴)的惯性矩； y---所求应力的点到中性轴的距离。 说明：以上纯弯曲时梁的正应力的计算公式均适用于剪切弯曲。 §8-2 常用截面的二次矩平行移轴定理 一、常用截面的二次矩和弯曲截面系数： １、矩形截面： ２、圆形截面和圆环形截面： 圆形截面 圆环形截面 其中： 多转子动平衡计算方法 【摘要】航空发动机转子多采用多转子套齿或端齿连接、拉杆压紧结构的转子结构，且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，为此本文旨在从平衡理论着手通过计算进行多转子连接的动平衡技术研究，提供平衡方法。 【关键词】动平衡；静不平衡；动不平衡量 转子动平衡是在转子制成后采取的一种减振措施，通过转子上某些界面增加或减少质量，使转子的重心和其几何重心靠近及其一主惯性轴尽量和旋转轴线靠近，以减少转子工作时的不平衡力、力偶或临界转速附近的振动量。 实际转子在运转时，转子动不平衡量的惯性力将在运转中引起附加的动压力。这不仅会增大转子的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且这些惯性力都将传到发动机的上，特别是由于这些惯性力的大小及方向一般都是周期性变化的，所以必将引起发动机产生强迫振动。为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响，就必须设法将转子不平衡量所引起的惯性力加以消除或减小，这就是转子平衡的目的。转子的平衡是现代发动机的一个重要问题，尤其现在发动机的转速越来越高，更具重要的意义。 中小型航空发动机装配转子件由套齿或端齿连接、拉杆压紧结构，而且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，与以往的平衡方式有很大的区别，为此应从动平衡理论着手通过计算找到最佳平衡的方式。 1 动平衡的基本理论 由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对臣等因素保存转子存在不平衡质量。因此当转子旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系，使转子动不平衡。要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件，这是转子动平衡的力学条件：力平衡和力矩平衡。 在转子的设计阶段，尤其在设计高速转子及精密转子结构时，必须进行平衡计算，以检查惯性力和惯性力偶是否平衡。若不平衡则需要在结构上采取措施，以消除不平衡惯性力的影响，这一过程称为转子的平衡设计。转子的平衡设计分为静平衡设计和动平衡设计，静平衡设计指对于D/b≥5的盘状转子，近似认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，忽略惯性力矩的影响。动平衡设计指径宽比D/b<5的转子（如航空发动机转子、汽轮机转子等），其特点是轴向宽度较大，偏心质量可能分布在几个不同的回转平面内，因此，不能忽略惯性力矩的影响。此时，即使不平衡质量的惯性力达到平衡，惯性力矩仍会使转子处于不平衡状态。由于这种不平衡只有在转子运动时才能显示出来，因此称为动不平衡。为避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子的功能要求设计转子后，需要确定出各不同回转平面内偏心质量的大小和位置，然后运用理论力学中平行力的合成与分吊装用平衡梁选用
动平衡计算
土方平衡计算方式
梁的强度和刚度计算.
土石方工程量平衡
第09章 动平衡计算
土方平衡方案
土方量计算与土方平衡
等高线法土方计算
画装配工序先后顺序图 及装配线平衡
方格网计算土方量教材及例题
场地平整的程序及土方量的计算汇总
桥式起重机主梁强度、刚度计算
不平衡量计算方法
梁的强度与刚度
多转子动平衡计算方法