架桥机计算书
DF3070Ⅲ型架桥机设计计算书
DF30∕7011I型架桥机设计计书1 .总体计算2 .结构计算2.1主梁计算2.2前支腿计算2.3前支腿销轴计算2.4边梁挂架计算3 .机械结构计算4 .电气系统设计计算5 .1主参数的确定:DF30∕7OIn型架桥机依据“DF30/70型架桥机设计任务书”而设计的混凝土预制梁架设安装的专用设备,起吊实力70吨;适应桥梁跨径330米,并满意斜(弯)桥梁的架设要求。
主要技术参数如下:起吊实力:7()t适用桥梁跨径:≤30ιn适用最大桥梁纵坡:±3%适用斜桥角度:O∙45o适用弯曲半径:250m小车额定升降速度:1.27m∕min小车额定纵向行走速度:4.25m∕min主梁空载推动速度:4.25m∕min大车横向行走速度:2.56m∕ιnin运梁平车轨距:2(K)Omm运梁平车空载速度:17m∕min运梁平车重载速度:4.25∕8.511√min本架桥机的设计是依据Q/ZDF010-1999《安装马路桥梁用架桥机通用技术条件》并参照GB38ll-fe&起重机设计规范》、GBJ17-88夕钢结构设计规范》&起重机设计手册进行。
依据本架桥机的结构特点, 只进行架桥机纵向前移时整机稳定性的校核计算,依据[1]的要求,整机稳定系数架桥机受力如下图所示:Pw=CKhqAC风力系数查[4]表1-3-11,C取1.4Kh一风压高度改变系数查[4〕表l-3T0,Kh取1q一计算风压查[4]表1-3-9,q取25kg∕m2A一迎风面积A=7m2Pw=∣.4×1×25×7=245kgH=6m倾引力矩MI=0.7×32+3.5X27+15.61×11.15+0.245×6=293(∙m稳定力矩M2=15.19×10.85+6X15.7+6×18.7+4×19.7=4501∙m稳定系数Kw=MzZMι=450∕293=1.53>1.4符合要求2.结构计算:由于架桥机用于马路桥梁工程预制梁的安装,每年工作约6-8个月,每天连续工作不超过6小时,故只对结构进行强度和刚度计算,而不进行其疲惫强度的计算。
架桥机计算书
目录一、设计规范及参考文献 (2)二.架桥机设计荷载 (2)三.架桥机倾覆稳定性计算 (3)四.结构分析 (5)五.架桥机1号、2号车横梁检算 (7)六.架桥机0号立柱横梁计算 (9)七、1号车横梁及0号柱横梁挠度计算 (11)八.150型分配梁:(1号车处) (13)九、0号柱承载力检算 (14)十、起吊系统检算 (15)十一 .架桥机导梁整体稳定性计算 (16)十二.导梁天车走道梁计算 (18)十三.吊梁天车横梁计算 (18)一、设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)(五)石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》(六)梁体按30米箱梁100吨计。
二.架桥机设计荷载(一).垂直荷载=100t梁重:Q1单个天车重:Q=20t(含卷扬机、天车重、天车横梁重)2主梁、桁架及桥面系均部荷载:q=0.67t/m×1.1=0.74t/m=4t前支腿总重: Q3中支腿总重:Q=2t4=34t1号承重梁总重:Q52号承重梁总重:Q=34t6=12t2#号横梁Q7梁增重系数取:1.1活载冲击系数取:1.2不均匀系数取:1.1(二).水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风的最大风压:=19kg/m2q1b. 非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;q=66kg/m22(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》) 2.运行惯性力:Ф=1.1三.架桥机倾覆稳定性计算(一) 架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段,该工况下架桥机的支柱已经翻起,1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重,计算简图见图1(单位 m):图中图1P1=4t (前支柱自重)P2=0.74×22=16.28t (导梁后段自重)P3=0.74×30=22.2t (导梁前段自重)P 5= P4=20t (含卷扬机、天车重、天车横梁重)P6为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P6=ΣCKnqAi =1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5) ×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.5m处M抗=16.28×11+20×(11+4+5)+20×(11+5) =899.08t.mM倾=4×30+22.2×15+10.05×5.5=508.275t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=899.08/(508.275×1.1)=1.61>1.3 <可)(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时,最不利位置在1号天车位置,检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处,计算简图如图P4起重小车P5天车梁图2导梁箱梁P3P1P2横梁P 1为架桥机自重(不含起重车),作用在两支点中心(其中天车横梁重6t )P1=(16.28+22.2)×2+12×2+6×2=112.96 tP 2为导梁承受的风荷载,作用点在支点以上3.8m 处,导梁迎风面积按实体面积计,导梁形状系数取1.6。
100t桥机计算书
100/30架桥机计算书一、工程概况临海高等级公路如东段工程5标如泰运河大桥位于江苏省如东县大豫镇临海区域,如泰运河大桥为新建公路跨越如泰运河的大桥,中心桩号K68+999.664,线路与河道正交,跨径布置为5×(5-25m),桥梁全长631.64m。
桥梁1-21跨位于圆曲线上,22-25位于直线上,总宽26m,断面为0.5m(防撞墙)+11.5m(机动车道)+0.75m(波形护栏)+0.5m (中分带)+0.75m(波形护栏)+11.5m(机动车道)0.5m(防撞墙)。
桥面横坡为双向2%,坡向两侧。
桥面铺装为8cmC40现浇砼+10cm沥青砼。
上部结构采用25m简支变连续小箱梁结构,下部构造为桩柱式桥墩,双柱悬臂盖梁,桥台为肋板式,水中墩11-14号有系梁连接。
基础全部为钻孔灌注桩,桥台下有工字形承台,台后设置8m搭板。
如泰运河大桥共25跨,墩台序号0-25#墩(台),其中11-14位于如泰运河河道中,其余位于岸上。
本桥箱梁为PC组合箱梁,先简支后连续结构,5跨一联,单幅5联,左右幅共10联,每跨4片(中梁2片,边梁2片,组合形式为边中中边),每联20片,共计箱梁200片。
桥梁湿接缝宽75cm,湿接头宽60cm。
盖梁宽度170cm和180cm,长度1125cm,厚度150cm,跨度7m,两段悬臂147.5cm。
每个盖梁2个立柱,立柱直径150cm,中心距700cm,高度1.928-2.86m,立柱混凝土标号C30,钻孔桩基础,采用单桩单柱形式。
本工程箱梁共有200片,其中边跨边梁40片,中跨边梁60片,边跨中梁40片,中跨中梁60片。
其中边梁砼25.84立方,边梁28.46立方,边梁最重达73,9t。
二、桥机概况桥机是由两根主梁承重,全长50m,由前支腿部分、中托部分、后支部分,天车部分,液压系统以及电控部分组成,可以完成桥机的过孔、架梁功能,桥机的高度可以由前、后支的液压系统调节,整个桥机的所有功能由电控系统控制完成。
GCQJ30-120架桥机计算书
GCJQ120t-30m架桥机计算书_______校对:_____________________市共创起重科技一主要性能参数1.1额定起重量 120t1.2架设梁跨 30m1.3卷扬机起落速度 0.8m/min1.4龙门行走速度2.9m/min1.5 卷扬机横移速度 1.8m/min1.6适应纵坡±3%1.7适应斜桥 45°1.8 整机功率 73.4KW二架桥机组成2.1 吊梁天车总成两套2.2 天车龙门两套2.3 主梁一套2.4 前框架总成一套2.5 前支腿总成一套(含油泵液压千斤顶)2.6 前支横移轨道一套2.7 中支腿总成一套2.8 中支横移轨道一套2.9 反托总成一套(含油泵液压千斤顶)2.10 后支腿总成一套2.11 后横梁总成一套2.12 电气系统一套三方案设计注:总体方案见图 JQ30120.003.1 吊梁行车3.1.1 主要性能参数额定起重量 120t运行轨距 1200mm轴距 1100mm卷扬起落速度 0.8m/min运行速度 1.8m/min驱动方式 4×2自重 11.4 t卷筒直径:φ377mm卷筒容绳量: 250m3.1.2 起升机构已知:起重能力Q 静=Q+W 吊具=60+1.1=61.1t粗选:单卷扬,倍率m=12,滚动轴承滑轮组,效率η=0.9, 见《起重机设计手册》表3-2-11,P223,则钢丝绳自由端静拉力S:S=Q 静/(η× m)=61.1/(0.9×12)=5.6t ,选择JM6t 卷扬机,平均出绳速度9.5m/min ;钢丝绳破断拉力总和∑t :∑t=S ×n/k=5.6×5/0.82=34.2t ,选择钢丝绳: 6×37-21.5-1850-特-光-右交,GB1102-74,《起重机设计手册》P199。
3.1.3 运行机构3.1.3.1 车轮直径《起重机设计手册》P355已知 Q=60t 、G 小=5t 、4×2驱动则P c = P max =(Q+G 小)/4=16.25t ,车轮和轨道线接触,L=60mm,轨道方钢30×60,车轮材料ZG45,则由公式:D ≥211C C L K Pc ⨯⨯⨯=25.117.1602.71000025.16⨯⨯⨯⨯=257mm 式中 K 1—常数 7.2N/mm 2,δb ≥800MPaL —踏面宽 60mmC 1—转速系数 1.17,Vo=1.1m/min ,n=32.014.38.1⨯=1.8rpm C 2—工作级别系数 1.25选择φ360mm 轮组3.1.3.2 运行静阻力(重载运行)摩擦阻力 F m =(Q+G 小)×w=(60+5)×0.015=0.975t坡道阻力 F P =(Q+G 小)×i =(60+5)×0.004=0.26t风阻力 F W =C ×K h ×q ×A=1.6×1.00×(0.6×150)×65/10000=0.94t式中C —风力系数 1.6 表1—3—11K h —高度系数 1.00 表1—3—10q —计算风压 0.6×150N/m 2 表1—3—9A —迎风面积 65m 2运行静阻力F j =F m +F p +F w =0.975+0.26+0.94=2.175t=21750N3.1.3.3 电机选择静功率 Pj=mVo Fj ⨯⨯⨯⨯η100060=29.01000608.121750⨯⨯⨯⨯=0.36kw 式中Vo —运行速度 1.8m/minm —电机个数 2个粗选 P=Kd ×Pj=(1.1~1.3)×0.22=0.396~0.0.468 kw双驱动 m=2, ZDY1 22-4-1.5KW n 电=1380rpm《机械零件设计手册》下册、冶金版、P8303.1.3.4选取天车横移减速机:⑴已知: d=φ320 mm ,v=1.8 m/min ,n 电=1380 rpm⑵车轮转速: n 轮=dv π =1.8 rpm ⑶整机传动比: i=轮电n n =8.11380=766 ⑷齿轮传动比: i 齿=!Z Z 2=1641=2.56 ⑸减速机传动比: i 减=i/ i 齿=299⑹选取减速机传动比: i 减选取289⑺选取减速机型号: BLEN31-289-1.5kw Tp=1250N.m⑻车轮实际转速: n 轮=减齿电i i n =28956.21380⨯=1.86rpm ⑼龙门吊实际走行速度:V= n 轮πd=1.86×3.14×0.36=1.8m/min注:减速机校核计算:1.1.已知:n 电=1380rpm ,n 1=1500rpm ,T p =1250 N.M输出轴实际工作转矩计算:(按实际车轮踏面扭矩计算)已知:F j =21750N ,r=0.18m ,η齿=0.9,i 齿=41/16=2.56,m =2计算:T 轮=mr F j ⨯=218.021750⨯ =1957.5 N.m T 减出=齿齿轮η⨯i T =9.056.25.1957⨯=850 N.m 1.2.计算工作转矩:T C =ε/11⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 电×T 减出=3.015001380⎪⎭⎫ ⎝⎛×850=825 N.m <T p =1250 N.M 公式中: T C ——计算工作转矩N.Mn 电——输入实际转速N.Mε——转臂轴承寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3T p ——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT 减出——输出轴实际工作转矩N.M选取摆针减速机:BLEN31-289-1.5KW Tp=1250 N.M选取驱动电机: ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm3.1.4结构方案选择上5定滑轮组,下6动滑轮组,采用JM6t 卷扬机见图JQ30120.003.2天车纵移主从动轮组计算:3.2.1.大车车轮踏面计算:《起重机设计手册》P3553.2.1.1.已知:Q=60t ,G=11.4t (龙门吊整机重量),G 1=5t 3.2.1.2载荷计算:P max =27/6)560(⨯++454.11-=29.5t p min =27/15⨯+454.11-=2t p c =32min max P P +=20.3t 3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算:P C ≤K 1DLC 1C 2车轮和轨道线接触,L=60mm ,轨道方钢30*60,车轮材料ZG45则由公式:∴D ≥211C LC K Pc =25.117.1602.7103.204⨯⨯⨯⨯=321mm 式中 K 1—常数 7.2N/mm 2,δb ≥800MPaL —踏面宽 60mmC 1—转速系数 1.17C 2—工作级别系数 1.253.2.1.4 天车纵移轮箱车轮选取:φ360mm 轮组3.2.2. 大车驱动功率计算:3.2.2.1 已知:d=φ320 mm v=2.9 m/min3.2.2.2 摩阻:F m =(Q+G)ω=(60+11.4)×0.015=1.071t3.2.2.3 坡阻:F p =(Q+G)i=(60+11.4)×0.01=0.714t3.2.2.4 风阻:F ω=CK h qA=1.6×1×(0.6×150)×65/10000=1t3.2.2.5 运行静阻力:F j =F m +F p +F ω=1.07+0.714+1=2.784t3.2.2.6 电机驱动功率:P j =m F j η1000v =6029.010009.210784.24⨯⨯⨯⨯⨯=0.74kw 3.2.2.7 确定实际功率:P=K d P j =(1.1~1.3)P j =0.814~0.1.11kw3.2.2.8 确定驱动电机:ZDY 1 22-4-2.2KW n=1380rpm3.2.2.9 龙门行走减速机n 轮=Vo/(π×d )=2.9/(π×0.32)=2.88rpmn 电=1380 rpmi 总=n 电/n 轮=1380/2.88=479i 齿=Z 2/Z 1=41/16=2.56,i 减= i 总/ i 齿=187选择减速机:BLEN31-187-1.5kw Tp=1250N.m车轮实际转速: n 轮=减齿电i i n =18756.21380⨯=2.88rpm 实际走行速度: V= n 轮πd=2.88×3.14×0.32=2.8m/min注:减速机校核计算:1.1.已知:n 电=1380rpm ,n 1=1500rpm ,T p =1250 N.M输出轴实际工作转矩计算:(按实际车轮踏面扭矩计算)已知:F j =15050N ,r=0.18m ,η齿=0.9,i 齿=41/16=2.875,m =2(电机个数)计算:T 轮=mr F j ⨯=218.015050⨯=1354.5 N.m T 减出=齿齿轮η⨯i T =9.0875.25.1354⨯=523.5N.m 1.2.计算工作转矩:T C =ε/11⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 电×T 减出=3.015001380⎪⎭⎫ ⎝⎛×523.5=509.2 N.m <T p =1250 N.M 公式中:T C ——计算工作转矩N.Mn 电——输入实际转速N.Mε——转臂轴承寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3T p ——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT 减出——输出轴实际工作转矩N.M3.2.3.选取摆针减速机:BLEN41-187-1.5kw Tp=1250N.m选取驱动电机: ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm3.3.主横梁综合性能计算3.3.1.已知:额定起重量: Q=120t小龙门吊整机重量: G=11.4t吊梁小行车重量: G 1=5t跨度: L=30m3.3.2.主横梁主要参数的选取:桁高:h=2 m桁宽:H=1.1 m3.3.3.主横梁截面计算和选取:(按单横梁计算)3.3.3.1.上弦杆计算和选取:(按压杆)3.3.3.1.1.已知: Q=120 t G 小=11.4 t q=0.34t/m L=30m计算主横梁最大弯矩:M max =88)1.1(2qL L G Q ++小 =83034.0830)4.11601.1(2⨯+⨯+⨯=328.5t.m 3.3.3.1.2计算轴向力:N 上=N 下=h M max =25.328=164.25t 3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积:A ≥][σφ上N =12077mm 2 3.3.3.1.4初选上弦杆截面:(双工钢夹板)2工25a+ 60×30+8×245 材料Q235BA=13502mm2 3.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数:节间有效长度:L x =L r =1.45 m⑴ 计算X 向性能参数:截面惯性矩: I x =141475083 mm 4截面抗压抗弯模量: W x 上=上x x y I =4.136141475083=1037207 mm 3 W x 下=下x x y I =7.143141475083=984517mm 3 压杆截面的惯性半径: r x =A I x =13502141475083=102mm 压杆的柔度(长细比):λx =x x r L =1021450=14 压杆的折减系数:φx =0.985查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122⑵ 计算Y 向性能参数:截面惯性矩: I y =43455755m 4截面抗弯模量: W y =y yy I =12043455755=362131mm 3 压杆截面的惯性半径: r y =A I y =1350243455755=56.7 mm压杆的柔度(长细比):λy =y yr =7.56=25.5 压杆的折减系数:φy =0.95查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122⑶ 间力学计算:已知:Q=120t ,G 1=11.4t ,m=4,轮压:P 轮=mG Q 小+=44.1160+=17.85t 节间弯距:M j =6j L P 轮=645.185.17⨯=4.32t.m ,L j =1.45 m 3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算:⑴强度校核:σ=xj W M A N +上=9845171032.4135021025.16444⨯+⨯=121.6+0.04=121.64Mpa σ<[σ]=170 Mpa 通过检算⑵刚度校核:λ=min γL =8.561450=25.5<[λ]=100 通过检算 ⑶稳定性校核:σ=x j W M A N +φ上=9845171032.4135020.9851025.16444⨯+⨯⨯=124MPa σx = [σ]=170 Mpa 通过检算3.3.3.2.下弦杆计算和选取:(按压杆)3.3.3.2.1计算单根下弦杆轴向力:(由上知)N 上=N 下=h M max =25.328=164.25 t N 下单=82.13t3.3.3.2.2计算单根下弦杆所需最小截面积:A ≥][σ下N =1701013.824⨯=4831 mm 2 3.3.3.2.3初选下弦杆2[18b+8×120 材料Q235BA=6818mm2 3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数:⑴计算X 向性能参数:截面惯性矩: I x =34694439mm 4截面抗拉压弯模量: W x =x xy I =10334694439=336839mm 3 压杆截面的惯性半径: r x =AI x =681834694439=71.3mm压杆的柔度(长细比):λx =x x r =3.71=20.3 压杆的折减系数:φx =0.967查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122 ⑵计算Y 向性能参数:截面惯性矩: I y =18973100mm 4截面抗弯模量: W y =yy y I =7018973100=27104mm 3 压杆截面的惯性半径: r y =AIy =681818973100=52.7m 压杆的柔度(长细比):λy = y yr L =7.521450=27.5 压杆的折减系数:φy =0.943查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.2.5下弦杆性能校核计算:⑴强度校核:σ=jA N 下=68181013.824⨯=120 Mpa σ<[σ]=170 Mpa 材料Q235B 通过检算 ⑵刚度校核:λ=min γL =7.521450=27.5<[λ]=100 通过检算 ⑶稳定性校核:σx =j A N φ下=6818967.01013.824⨯⨯=125MPa σx <[σ]=170 Mpa 材料Q235B 通过检算3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷:已知:已知: Q=60 t G 小=11.4 t q=0.34 t/m L=30m N=221.1L q G Q ⨯++小=43.8 t 3.3.3.3.2 计算轴向力:斜腹杆:N 1=αcos 2N =29.15cos 28.43⨯=22.7t 水平杆: N 2=27.182cos 1N =11.9t 3.3.3.3.3计算腹杆所需最小截面积A ≥][2σϕN =1709.0109.114⨯⨯=777mm 23.3.3.3.4 初选腹杆截面:材料 Q235B (对扣)80*80*6 (A=1714 mm 2 )A=1714mm 23.3.3.3.5 计算腹杆截面性能参数:节间有效长度:L x =L y = 1948mm⑴ 计算性能参数:截面惯性矩: I=1539590mm 4截面抗拉压弯模量: W=y I =401539590=38489mm 3 压杆截面的惯性半径: r=AI =17141539590=30mm 压杆的柔度(长细比):λx =r L =301948=65 压杆的折减系数:φx =0.78 查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.3.6 腹杆性能校核计算:(1)强度校核:σ=j A N 1=1714109.114⨯=70 Mpa σ<[σ]=170 Mpa 通过检算(2)刚度校核:λ=min γL=65<[λ]=100 通过检算(3)稳定性校核:σ=j X A N φ1=171478.0109.114⨯⨯=89MPaσx <[σ]=170 Mpa 材质:Q235B 通过检算3.3.3.5 主横梁整体性能验算:3.3.3.5.1 主横梁整体截面性能参数:① 主横梁截面参数:桁宽H=1.1m ,桁高h=2m ,节间L j =1.45m ,跨度L=3m② 主横梁整体截面惯性矩: I =mm 4③ 主横梁整体截面抗弯模量:W 上=上y I =115792822213485=24392510 mm 3 W 下=下y I =109592822213485=25773639mm 3 3.3.3.5.2 主横梁整体载荷分析计算:(单根) ① 主横梁最大计算弯矩:(见主横梁计算)M max =88)1.1(2qL LG Q ++小 =83034.0830)4.11601.1(2⨯+⨯+⨯=328.5t.m ② 主横梁最大剪力:Q max =221.1qL G Q ++小=23034.024.11601.1⨯++⨯=43.8 t 3.3.3.5.3 主横梁整体性能校核验算:(单根) ① 主横梁整体强度验算:σ上=WM max =24392510105.3287⨯=135Mpa <[σ]=170Mpa 上弦材料Q235B σ下=WM max =25773639105.3287⨯=127Mpa <[σ]=170 Mpa 下弦材料Q235B ② 主横梁整体刚度验算:主横梁跨中集中载荷下挠计算: f=EIPL 483=38 主横梁整体刚度:f=44.1<[f ]=500L =60 主横梁跨中均布载荷下挠计算: f=EI qL 38454=592822.213481.238410003034.054⨯⨯⨯⨯⨯=6.3mm 主横梁整体性能参数通过计算3.3.3.6联接销轴与联接耳板的计算选取:3.3.3.6.1联接销轴计算拉力F=N=164.25t=1.64×106N上弦双销板,3个φ50销轴销轴材质45 [τ]=34.14308.0⨯=257MPa 上弦销轴直径τ=A F 12= 69MPa ≤257MPa 下弦初定为单销双剪切2个φ50销轴下弦销轴τ=AF 8=104≤257MPa 3.4 支腿综合性能计算:3.4.1支腿拉压杆强度计算:3.4.1.1支腿最大载荷分析:轴距B=5~6m ,支腿高度h 支=2.5m q=0.32tF ×32-32q ×16+16q ×8=0 F=3.9tP=1.1Q+G 小+F=1.1×50+10.7/2+4.8=64.3t(吊梁行车移至支腿极限位置时)3.4.1.2 计算支腿所需最小截面积:材料Q235BA ≥][σφP=1706.0103.644⨯⨯=6304mm 2 3.4.1.3 初选支腿型材:材料Q235B支腿:φ299×10 A=9079mm 2,q=90.5kg/m 材料许用应力:[σ]=170Mpa3.4.1.4 支腿截面性能参数计算:节间有效长度: L x =L y =2845mm(1)计算X 向性能参数:截面惯性矩: I x =194258666 mm 4压杆截面的惯性半径: r x =129.8mm 压杆的柔度(长细比):λx =x x r L =8.1292845=21.9 压杆的折减系数:φx =0.963查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122(2)计算Y 向性能参数:(与X 向相同)3.4.1.5 支腿性能校核计算:(1)强度校核:σ=支A P = 11530102.1174⨯=102Mpa σ<[σ]=170 Mpa 通过检算(2)刚度校核:λ=minγL=8.1292845=21.2<[λ]=120 通过检算 (3)定性校核:σ=支A P φ=11530963.0102.1174⨯⨯=106MPa σ <[σ]=170 Mpa 材质:Q235B 通过检算4 载荷计算4.1 水平载荷提升小车在主梁上横移速度为0.02m/s,加速度α=0.12m/。
30mt梁架桥机验算书
30mT梁架桥机验算书一、架桥机组成该架桥机为自拼机械,主导梁由108片贝雷片并加设上下加强弦杆组成,架桥机总长57m,总重为70吨,由上下航车、双导梁、前、中、后支腿构成,可吊梁重最大为120吨,其中上航车为5吨,前支腿为3吨,30T梁重85吨。
具体结构见简图。
二、架桥机受力分析1、各种所用材料参数:杉木加上航车轨道40kg/m,贝雷片换算成500kg/m,合成g=10.4KN/mE钢=2.1*106Mpa, [ δ钢支墩]=140Mpa,贝雷片允许弯距[M]=975.0KN*m,Ⅰ= 250500cm4W=3570cm3加强弦杆允许弯距[M]=260.2 KN*m40a型工字之钢参数:I =21714cm4,Wx=1085.7cm3[ δ ]=350Mpa2、冲架桥机时内力计算①受力分析图由于架桥机冲架时后支腿压住轨道,前支腿翘起,受力主要考虑前悬臂的弯距,最大弯距位于中支腿B处,M BA=M1+M2=30*31.5+0.5*10.4*(31.5+1.5)2=6607.8KN.m判断式M BA≤1.2[M]*6*0.9=1.2*(975+260.2)*6*0.9=8004.1KN.m满足强度的要求。
(备注:上式的6是6排贝雷片,0.9是系数)3、架桥机架梁时内力分析当架桥机架梁时,由于后支腿处于悬臂状态,使主导梁架梁的主跨部份产生负弯距反而有利于导梁的最终受力,减少主跨段双导梁的正弯距。
为方便计算,且从安全考虑,只取主跨31.5m作受力计算,并简化成简支梁分析。
那么成如下分析图:∑Mmax=M1+M2=1/8*g*L2+1/4*P*L=1/8*10.4*31.5*31.5+1/4*475*31.5=5030.55KN.m判断式M BA≤1.2[M]*6*0.9=1.2*(975+260.2)*6*0.9=8004.1KN.m∑Mmax≤1.2[M]*6*0.9 满足强度的要求f=(5gL4)/384/E/I+PL3/48/E/I=(5*10.4*31.54)/384/2.1/250500+475*31.53/48/2.1/250500=0.042+0.098=0.14cm4、架桥机前支腿钢支墩强度稳定性验算方程组:∑Ma=M1+M2-M3-M4-M5=0 Ra+Rb=∑Y∑Ma=M1+M2-M3-M4-M5=Rb*31.5+1/2*10.4*1.5*1.5-1/2*10.4*(31.5+22.5+1.5)2-475*1.5-475*30.5= Rb*31.5+11.7-16017.3-712.5-14487.5=>Rb=990.7KN=>Ra=∑Y- Rb=gL+P1+P2- Rb=10.4*57+475*2-990.7 =552.1KN前支墩采用4根Ф320*6A3钢支墩支撑, 强度判断式δ=N/A ≤1.2[δ]δ=N/A=552.1/4/(0.162 *3.1416-0.1542 *3.1416) =23.320Mpa ≤1.2[δ]=168 Mpa 满足强度要求 稳定性判断式δ=N/ΨA 0≤1.2[δ] r=√Im/Am= √(R 4-r 4)/(R/2)2 =0.034λ=L 0/r=(2*1.0)/0.034=58.8(L 0=2L,一端固定,一端活动) 58.8<80,Ψ=1.02-0.55[(λ+20)/100]2=0.678δ=N/ΨA 0=552.1/0.678/4/(0.162 *3.1416-0.1542 *3.1416) =34.9Mpa≤1.2[δ] =168 Mpa 满足稳定性的要求5、上航车内力计算 ①、40a 型工字钢验算工字钢弯距最大时荷载分布图RaRbp1p2160015001600o方程式:Ra=Rb=425/2=212.5KNM 0=Ra*2.35-P1*0.75=340KN.mδ= M/W=340/1085.7/2(两根工字钢)=156.58Mpa ≤1.2[δ]=420Mpa 满足强度的要求②、支墩应力方程式:Ra+Rb=∑Y=425KN ∑Ma=M1-M2-M3=0Ra=Rb=425/2=212.5KN∑Ma=M1-M2-M3=R b*4.7-P1*0.4-P2*1.9=0=>Rb=104kn =>Ra=321KN上航车支墩采用4根Ф320*6A3钢支墩支撑,强度判断式δ=N/A≤1.2[δ]δ=N/A=321/2/(0.162 *3.1416-0.1542 *3.1416)=27.203Mpa≤1.2[δ]=168 Mpa 满足强度要求稳定性判断式δ=N/ΨA0≤1.2[δ]r=√Im/Am= √(R4-r4)/(R/2)2 =0.034λ=L0/r=(2*1.7)/0.034=100(L0=2L,一端固定,一端活动) 100>80,Ψ=3000/λ2=0.3δ=N/ΨA0=552.1/0.3/(0.162 *3.1416-0.1542 *3.1416)/2=90.7Mpa≤1.2[δ] =168 Mpa 满足稳定性的要求。
米T梁架桥机验算书
单片架桥机主桁架构件图(图1)一、架桥机导架每节自重:N1L18:33.159Kg/m×1.275m×4=169.1KgN2[10:10.00Kg/m×2.4m×4=96.0KgN3[8:8.04Kg/m×1.75m×2=28.1KgN4[10:10.0Kg/m×0.7m×2=14KgN5:×××7800×2=18.7KgN6:[ ×=.N6∑=≈(一片桁架)N1每米导梁重:=268Kg,加钢板轨后268+45=313Kg/m。
(一片桁架)二、架桥机为2孔连续梁,用力矩分配法计算:1、计算固端弯矩:如下图:图2AB 跨梁的固端弯矩:M AB F =0M BA F=-22222)(8ql l b l pb --=-2222172)1317(5.1388170.313⨯-⨯⨯-⨯=·m BC 跨梁的固端弯矩: M CB F =0M BC F=-1638ql 2pl -=-16319.4138310.3132⨯⨯-⨯=·m 2、计算分配系数: K BA =31EI l =EI 173 K BC =32EI l =EI 313 μBA =BCBA K K +BCK =EI EI EI 313173313+= μBC =1-μBA == 3、列表计算:4、作弯矩图和剪力图:图3AB 跨:V A ×17-0313×2172-8×+=0V A =1798.6985.1382170.3132-⨯+⨯=1753.54=V A +×17=0 V B =×17+8- V A = BC 跨:V B ××2312×3138.702跨弯矩:图4x 由右起:x =14:M =×14-2142×=·m x =:M =×215.52×=·mx =17:M =×17-2172×:M =×31-2312×三、架桥机上弦及下弦强度验算:BC 跨跨中弯矩最大:M =·m N =0M H =672.1410.66==245610Kg 2L 18角钢面积Ag =2×=84.48cm 2下弦受拉应力: σ=0gH NH A =84.48245610×167.2177.5=cm 2 = 四、用截面特性校对应力: 4个L 18面积:A=4×=㎝2Ⅰ-Ⅰ螺丝孔平面图截面中心:4.89cmH =177.5cm ,H 0=×=167.72cm 21H 0=21×=83.86cm 截面惯性矩: I=×=1188211cm 4应力:σ=IM·2H =⨯1188211257955002177.5H=1926.7 Kg/cm 2 = 五、架桥机节间接头验算:N ′=HM=T 327.145775.1257.955=16个JY-88级高强度钢螺丝,每个螺丝允许拉力:4500×4π×32=31808kg每个螺丝承受拉力: ÷16==7949kg (可) 六、架桥机天车横梁验算:I 50工字钢W=1860cm 3 2个工字钢2W=3720cm 3 4块1.2cm 厚钢板,高50-2t =46cm ,W =2h 6b =24661.24⨯⨯=1693 cm 3合计W =3720+1693=5413 cm 3弯矩 Mmax =38×=·m =×105Kg ·cm 应力 σ=WM =541362.7?05=1158 Kg/ cm 2=<200Mpa (可)应力很小,跨度很小,不再计算剪力及挠度。
140t40m通用架桥机设计计算书
JQ140t-40m型(三角钢结构)通用架桥机设计计算书设计计算过程简要说明:由于架桥机工作状态时,存在两种危险截面的情况:Ⅰ种为移跨时存在的危险截面;Ⅱ种为运梁、喂梁、落梁时存在危险截面,故此须分别对其进行验算和受力分析。
一、主体结构验算参数取值1、三角主梁自重(包括轨道):t/m(单边主梁)2、平车:t/台3、卷扬机:t/台4、验算载荷(40m梯梁):140t5、起重安全系数:1.05运行冲击系数:1.15结构倾覆稳定安全系数:≥1.56、基本假定主梁现场拼装时重心最大偏差:e=0.1m架桥机纵向移动时吊装T梁钢丝绳倾角:β=±2°二、总体布置说明:1、导梁中心距:6.2m2、导梁全长:72m,前支点至中支点的距离为43m;3、架桥机导梁断面:3.02m×1.35m,总宽6.9m;4、吊装系统采用:2台天车(含卷扬机、滑轮组),2台横梁纵移平车;5、行走系统采用:前部、中部四台平车带动导梁横移。
三、结构验算1、施工工况分析:工况一:架桥机完成拼装或一孔T梁吊装后,前移至前支点位置时,悬臂最长,处于最不利情况,需验算算主要内容:⑴、抗倾覆稳定性验算;⑵、支撑反力的验算;⑶、桁架内力验算;⑷、悬臂挠度验算;工况二、架桥机吊梁时,前部天车位于跨中时的验算,验算内容:⑴天车横梁验算;⑵支点反力的验算;⑶桁架内力验算;工况三、架桥机吊边梁就位时的验算⑴前支腿强度及稳定性验算⑵前、中部横梁强度验算2、基本验算2.1工况一、架桥机拼装完或吊装完一孔T梁后,前移至悬臂最大时为最不利状态,验算内容:⑴抗倾覆稳定性的验算;⑵悬臂时刚度的验算⑶支点反力的验算⑷主桁内力的计算2.2.1施工中的荷载情况=11kN/m(两边导梁自重,含钢轨)⑴主桁梁重:q1⑵天车横梁总成(包括天车横梁、横梁支腿、天车、横梁纵移平车等)自重(单=12t套天车横梁总成)P2(3)前部平车总成:P=7.5t(含单幅横轨)1(4)尾部平车总成:Q1=1.5t(5)尾部连接架: Q2=1t(6)前部连接架:Q3=1t(7)前部临时支撑:Q4=1.5t2.2.3施工验算⑴抗倾覆稳定性的验算(见计算模式图)G配++Q1+Q2P2P3q=11Q3+Q4由于移跨时架桥机前端悬臂,此时为了生产安全,移跨之前应对架桥机尾部适当的配重,设计过程中以25t计算:取B点为研究对象,去掉支座A,以支反力RB代替(由力矩平衡方程):注:配重天车位于A 点横梁之上;悬臂端弯距:M1=1/2×11×432+25×43=11244.5kN.m支撑端弯距:M2=1/2×q1×292+(250+120×2+15)×24.5+ Q2×29 =17288kN.m抗倾覆安全系数K=M2/M1=22188/13394.5=1.53>1.5满足规范要求.⑵支点反力的计算(采用计算模式图示)当架桥机导梁最前端前部平车总成与盖梁垂直时,悬臂最长,中支点受力最大.这里按连续梁计算各支点反力,具体结果如下:RA=308.75kNRB=250+2×120+75+11×72+10-308.75=1058.25kN⑶主桁内力验算a、主桁弯距验算中支点处断面所受弯矩最大:三角桁架截面如图所示其抗弯截面模量W1=2×[4II25b+4IA板1+IA板2+(4AI25b+4×25.6×1+3×7)×(H/2)2]/(H/2)=99729.8cm3其惯性矩I1=W1×(H/2)=13463524.7cm4其中H=2.7m,II25b =5280cm4,AI25b=53.541cm2σ=M1/W1=134.3Mpa<[σ]=157Mpa,即三角桁架抗弯强度满足施工要求。
架桥机计算书
一.ik设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)二.(一).梁重12纵向走行横梁(1号车):Q7=7.5+7.3=14.8t 纵向走行横梁(2号车):Q8=7.5+7.3=14.8t 梁增重系数取:1.1活载冲击系数取:1.2不均匀系数取:1.1(二).水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风的最大风压:q1=19kg/m2b.非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;q22(2.三.起,1P1P2P3P4P5P7为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P7=ΣCKnqAi=1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.58m处M抗=43.31×15+14.8×(22+1.5)+14.8×27.5+14.6×22=1725.65t.mM倾=5.6×32+45.44×16+10.05×5.58=962.319t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=1725.65/(962.319×1.1)=1.63>1.3<可)(二)架桥机横向倾覆稳定性计算1.检算P1P1P2数取1.6=1.6P3数取P3=2×1.39×1.6×19×0.8×0.46×4=124.4kg=0.1244tP4为架桥机起重小车重量P4=7.5×2+100×1.1=125tP5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载,作用在支点以上8.113m处,P5=1.39×1.6×19×(3×2×2+2×30)=3042.432kg=3.042t图2所示A点为倾覆支点,对A点取矩:M倾=P2×3.8+P3×5.179+P4×1.435+P5×8.113=13.53×3.8+0.1244×5.179+125×1.435+3.042×8.113=256.11t·mM抗=P1×4.8=132.55×4.8=636.24t·m架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数n中已经四.(一)荷载取值:桁架及桥面系均部荷载1.29t/节×1.1=1.42t/节(单边),荷载(100+7.5×2)×1.2=138.0t。
架桥机设计计算书6
盐通高速YT-YC一标一、基本资料1、T形梁单块重量750KN,长度25m,翼缘宽度1.5m2、三角形主桁架每节11.6m长重量75KN,合每延米重量6.5KN/m,桁架中心高2.2m,中心宽1.2m,上弦计算断面2I32a普通工字钢,下弦计算断面2×2[22a普通槽钢,腹杆2[10普通槽钢;两片三角形主桁架间距5.0m。
3、每套天车及其横梁重量150KN。
4、桥墩间距25m,为便于吊装,取三角形主桁架计算跨度26m,连续两跨,每片需安装三角形主桁架5节,两片共10节。
5、左右桥墩之间净距约8.5m,每片三角形主桁架行走车轮间距取 1.0m,主桁架行走车轮轨道主梁采用变梁高焊接组合双工字梁。
6、考虑荷载的不均匀性,两片三角形主桁架的受力不均匀系数取1.2,主桁架行走轮轨道焊组合双工字梁的受力不均匀系数取1.1。
二、三角形主杵架结构验算1、荷载计算天车吊装时作用于一片主桁架的移动荷载P1=P2=315KN,主桁架行走轮最大轮压R1=R2=266.2KN2、内力计算主桁架自重g和天车集中力P引起的跨中弯距按单跨26m简支梁计算,中间支座弯距按两跨连续梁计算。
最大跨中弯距M0=2596.75KNM最大支座弯距M1=2197KNM跨中上、下弦杆最大压力、拉力N=±1180.3KN(上弦受压,下弦受拉)中间支座上、下弦杆最大拉力、压力N=±998.6KN(上弦受拉,下弦受压)主桁架行走车轮最大轮压R1=R2=266.2KN,支座斜腹杆中心线长l=2.371m则支座斜腹杆最大轴压力N=276.8KN3、截面复核上弦杆:最大压力N=-1180.3KN,最大拉力N=998.6KN截面特性:2I32a水平间距20cm,A=67.12×2cm2,I x=11080×2cm4,i x=12.85cm,I y=459.0cm4,I x=I y=130cm,则I y/=1432cm4,i y/=10.3cm,λx=10.12,λy=12.6,查表得υ=0.9上弦整体稳定应力σ=-97.7Mpa<【σ】=140Mpa满足要求。
架桥机计算书
目录一、设计规范及参考文献 (2)二、架桥机设计荷载 (2)三、架桥机倾覆稳定性计算 (3)四、结构分析 (5)五、架桥机1号、2号车横梁检算 (7)六、架桥机0号立柱横梁计算 (9)七、1号车横梁及0号柱横梁挠度计算 (11)八、150型分配梁:(1号车处) (13)九、0号柱承载力检算 (14)十、起吊系统检算 (15)十一、架桥机导梁整体稳定性计算 (16)十二、导梁天车走道梁计算 (18)十三、吊梁天车横梁计算 (18)一、设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)(五)石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》(六)梁体按30米箱梁100吨计。
二、架桥机设计荷载(一)、垂直荷载梁重:Q=100t1单个天车重:Q=20t(含卷扬机、天车重、天车横梁重)2主梁、桁架及桥面系均部荷载:q=0、67t/m×1、1=0、74t/m前支腿总重: Q=4t3=2t中支腿总重:Q4=34t1号承重梁总重:Q5=34t2号承重梁总重:Q6=12t2#号横梁Q7梁增重系数取:1、1活载冲击系数取:1、2不均匀系数取:1、1(二).水平荷载1、风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风得最大风压:q=19kg/m21b、非工作计算状态风压,设计为11级得最大风压;=66kg/m2q2(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》)2、运行惯性力: Ф=1、1三、架桥机倾覆稳定性计算(一) 架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段,该工况下架桥机得支柱已经翻起,1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重,计算简图见图1(单位 m):图中图1P1=4t (前支柱自重)P2=0、74×22=16、28t (导梁后段自重)P3=0、74×30=22、2t (导梁前段自重)P 5= P4=20t (含卷扬机、天车重、天车横梁重)P6为风荷载,按11级风得最大风压下得横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P6=ΣCKnqAi =1、2×1、39×66×(0、7+0、584+0、245+2、25+0、3+0、7+0、8+1、5)×12、9=10053kg=10、05t作用在轨面以上5.5m处M抗=16、28×11+20×(11+4+5)+20×(11+5) =899、08t、mM倾=4×30+22、2×15+10、05×5、5=508、275t、m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=899、08/(508、275×1、1)=1、61>1、3 <可)(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时,最不利位置在1号天车位置,检算时可偏于安全得将整个架桥机荷载全部简化到该处,计算简图如图图2P1为架桥机自重(不含起重车),作用在两支点中心(其中天车横梁重6t) P1=(16、28+22、2)×2+12×2+6×2=112、96 tP2为导梁承受得风荷载,作用点在支点以上3.8m处,导梁迎风面积按实体面积计,导梁形状系数取1、6。
40米架桥机详细计算书
40米架桥机详细计算书40米架桥机计算书1、架桥机概况架桥机由主梁总装、前支腿总装、中托总装、后托总装、提升小车总装、后支腿总装、液压系统及电控部分组成,可完成架桥机的过孔,架梁功能,架桥机的高度可由安装于前支腿、后托的液压系统调节,整个架桥机的所有功能可由电控系统控制完成。
2、架桥机的结构计算2.1、架桥机主梁的承载力计算计算架桥机主梁承载力,要分别考虑架桥机的三个情况。
a过孔过孔时计算主梁上、下弦的强度,此工况,梁中的弯矩,可能是主梁所承担的最大弯矩,所以校核此状态时可计算主梁的强度。
b架中梁此工况时,前提升小车位于主梁41米的跨中,弯矩可能出现最大值c架边梁当提升小车偏移架桥机主梁一侧时,此侧主梁中的剪力最大,所以应校核主梁腹杆的强度及稳定性。
2.1.1主梁上下弦杆的强度计算2.1.1.1过孔时,当架桥机前支腿达到前桥台,尚未支撑时悬臂端根部的最大弯矩(如图)M=717t·mm ax架中梁时,当提升小车位于主梁41米的跨中时,梁中的最大弯矩(如图)=477t·mMm ax此较两处的弯矩可知过孔时的弯矩是主梁承受的最大弯矩,也是控制弯矩,按此弯矩来校核主梁上、下弦的强度=717t·mMm ax主梁截面如图:上弦是两根工字钢32b,中间加焊10mm芯板。
下弦是四根槽钢25a,中间加焊8mm芯板。
截面几何参数如表所示:主梁的正应力:/W X=717×104/46812866.6441×10-9σmax=Mm ax=153MPa<[σ]=170Mpa主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa所以过孔时主梁是安全的。
2.1.1.2架中梁时,主梁的最不利位置在跨中,梁中的最大弯矩=477t·mMm ax主梁的正应力:/W X=477×104/46812866.6441×10-9σmax=Mm ax=102MPa<[σ]=170Mpa主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa工作应力小于Q235B的许用应力,满足强度条件,所以架中梁时,弦杆是安全的。
架桥机计算书
40米160吨架桥机计算书一、主梁过孔时强度计算:1、自重荷载:(1)单桁架主梁自重q主=5.76KN/m(2) 前支承自重q前=20.5KN(3) 前支自重q前支=70KN(4)天车横移、纵移q横纵=100KN过孔时梁中的最大弯矩:Mmax=q前/2×41×104+41×0.49×41/2×104=2.05/2×41×104+41×0.575×41/2×104+23×7×104=(42.025+483+161) ×104=686×104N.m上下弦所承受的最大轴力:Nmax=Mmax/h=686×104N·m/2.415m=284×104N上弦杆(上弦杆32b槽钢对扣,上贴12*240钢板,侧贴12*300钢板)的面积为: A=(12*300*10-6+12*240*10-6+55.1*10-4)*2=239.8*10-4上弦杆的工作应力σmax= Nmax/A=284×104N/(239.8×10-4)m=118 MPa考虑组合因素安全系数n=1.33,上下弦材料采用:Q235-B σS=210 MPa许用应力[σ]= σS/1.3=161Mpa工作应力: σmax=118 Mpa<161Mpa, 过孔时上弦满足强度条件下弦杆(下弦杆22b槽钢对扣,上贴10*230钢板,侧贴10*220钢板)的面积为: A=(10*230*10-6+10*220*10-6+2*39.91*10-4)*2=124.82*2*10-4=249.64*10-4上弦杆的工作应力σmax= Nmax/A=284×104N/(249.64×10-4)m=113.8 Mpa考虑组合因素安全系数n=1.33,上下弦材料采用:Q235-B σS=210 MPa许用应力[σ]= σS/1.3=161Mpa工作应力: σmax=113.8Mpa<161Mpa, 过孔时上弦满足强度条件2、过孔时悬臂达到最长时,悬臂端处的挠度:主梁截面对中性轴的惯性矩:上弦截面积为A!=239.8, 下弦截面积为A2=249.6,主梁上下截面合计为:A=489.4×10-4Iy=489.4×(2.415/2)2×10-4=713.6×10-4m4E=210*109 Mpa考虑简单计算:桥机过孔时为悬臂的外伸梁,图中为过孔时为保证不倾覆所加的配重,利用叠加原理计算悬臂端的挠度。
架桥机计算书
目录一、设计规范及参考文献 ..................................................................................二.架桥机设计荷载 .............................................................................................三.架桥机倾覆稳定性计算................................................................................四.结构分析...........................................................................................................五.架桥机1号、2号车横梁检算....................................................................六.架桥机0号立柱横梁计算 ...........................................................................七、1号车横梁及0号柱横梁挠度计算 ........................................................八.150型分配梁:(1号车处).......................................................................九、0号柱承载力检算........................................................................................十、起吊系统检算................................................................................................ 十一 .架桥机导梁整体稳定性计算 ................................................................ 十二.导梁天车走道梁计算................................................................................ 十三.吊梁天车横梁计算 ....................................................................................一、设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)(五)石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》(六)梁体按30米箱梁100吨计。
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一.ik设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)二.(一).梁重12纵向走行横梁(1号车):Q7=7.5+7.3=14.8t 纵向走行横梁(2号车):Q8=7.5+7.3=14.8t 梁增重系数取:1.1活载冲击系数取:1.2不均匀系数取:1.1(二).水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风的最大风压:q1=19kg/m2b.非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;q22(2.三.起,1P1P2P3P4P5P7为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P7=ΣCKnqAi=1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.58m处M抗=43.31×15+14.8×(22+1.5)+14.8×27.5+14.6×22=1725.65t.mM倾=5.6×32+45.44×16+10.05×5.58=962.319t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=1725.65/(962.319×1.1)=1.63>1.3<可)(二)架桥机横向倾覆稳定性计算1.检算P1P1P2数取1.6=1.6P3数取P3=2×1.39×1.6×19×0.8×0.46×4=124.4kg=0.1244tP4为架桥机起重小车重量P4=7.5×2+100×1.1=125tP5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载,作用在支点以上8.113m处,P5=1.39×1.6×19×(3×2×2+2×30)=3042.432kg=3.042t图2所示A点为倾覆支点,对A点取矩:M倾=P2×3.8+P3×5.179+P4×1.435+P5×8.113=13.53×3.8+0.1244×5.179+125×1.435+3.042×8.113=256.11t·mM抗=P1×4.8=132.55×4.8=636.24t·m架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数n中已经四.(一)荷载取值:桁架及桥面系均部荷载1.29t/节×1.1=1.42t/节(单边),荷载(100+7.5×2)×1.2=138.0t。
架桥机计算书
目录一、设计规范及参考文献 (2)二.架桥机设计荷载 (2)三.架桥机倾覆稳定性计算 (3)四.结构分析 (5)五.架桥机1号、2号车横梁检算 (7)六.架桥机0号立柱横梁计算 (9)七、1号车横梁及0号柱横梁挠度计算 (11)八.150型分配梁:(1号车处) (13)九、0号柱承载力检算 (14)十、起吊系统检算 (15)十一 .架桥机导梁整体稳定性计算 (16)十二.导梁天车走道梁计算 (18)十三.吊梁天车横梁计算 (18)一、设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83)(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)(五)石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》(六)梁体按30米箱梁100吨计。
二.架桥机设计荷载(一).垂直荷载=100t梁重:Q1单个天车重:Q=20t(含卷扬机、天车重、天车横梁重)2主梁、桁架及桥面系均部荷载:q=0.67t/m×1.1=0.74t/m=4t前支腿总重: Q3中支腿总重:Q=2t4=34t1号承重梁总重:Q52号承重梁总重:Q=34t6=12t2#号横梁Q7梁增重系数取:1.1活载冲击系数取:1.2不均匀系数取:1.1(二).水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风的最大风压:=19kg/m2q1b. 非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;q=66kg/m22(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》) 2.运行惯性力:Ф=1.1三.架桥机倾覆稳定性计算(一) 架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段,该工况下架桥机的支柱已经翻起,1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重,计算简图见图1(单位 m):图中图1P1=4t (前支柱自重)P2=0.74×22=16.28t (导梁后段自重)P3=0.74×30=22.2t (导梁前段自重)P 5= P4=20t (含卷扬机、天车重、天车横梁重)P6为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P6=ΣCKnqAi =1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5) ×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.5m处M抗=16.28×11+20×(11+4+5)+20×(11+5) =899.08t.mM倾=4×30+22.2×15+10.05×5.5=508.275t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=899.08/(508.275×1.1)=1.61>1.3 <可)(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时,最不利位置在1号天车位置,检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处,计算简图如图图2P1为架桥机自重(不含起重车),作用在两支点中心(其中天车横梁重6t)P1=(16.28+22.2)×2+12×2+6×2=112.96 tP2为导梁承受的风荷载,作用点在支点以上3.8m处,导梁迎风面积按实体面积计,导梁形状系数取1.6。
架桥机盖梁计算书
架桥机边梁架设工况下盖梁承载力验算一、架桥机边梁架设工况下荷载计算图1 架桥机边梁架设荷载示意图如上图所示,各项荷载值如下:边主梁重量按58吨考虑P后上=1.1t/2=0.55t;P后提=9t/2=4.5t;P前提=9t/2=4.5tP主梁1=19.6m×0.38t/m=7.448t;P主梁2=32.4m×0.38t/m=12.312tP前支=4.8t/2+0.305t/2+2.052t/2=3.5785t(含前支、前框架、12米前支横移轨道)(1)中墩盖梁悬臂端所承受的荷载包括:P后上+ P主梁1+(P后提+ P前提)/2+ P边梁重(第n跨)/2+ P边梁重(第n-1跨)/2+(P主梁2)/2,共计76.67吨,按80吨考虑。
(2)前墩盖梁悬臂端所承受的荷载包括:(P后提+ P前提)/2+(P主梁2)/2+ P前支+ P边梁重(第n跨)/2共计43.24吨,按50吨考虑。
根据施工经验,用架桥机架设T梁过程中,以边主梁的架设为最不利状态。
且通过以上分析,边主梁架设中,中墩盖梁所受的荷载较大,则应以中墩盖梁悬臂端根部为关键点,进行截面承载力验算。
二、盖梁承载力验算图2盖梁结构图公路桥梁中常用的钢筋混凝土盖梁,其高跨比在一定范围之内,属于深受弯构件中的短梁,但未进入深梁的范围,故其计算已与浅梁(即一般意义上的梁结构)有所不同,但其构造可不必按照深梁的特殊要求处理。
京承高速公路某桥下部结构为板式桥墩,上接矩形桥墩,不同于常规的双柱式桥墩盖梁。
即不须验算盖梁跨中截面,只需验算悬臂端根部截面的正截面抗弯承载力及斜截面抗剪承载力。
悬臂部分设有外边梁时,若外边梁作用点至柱边缘的距离小于盖梁高度,则可按“撑杆——系杆体系”方法计算。
图3 盖梁悬臂按“撑杆——系杆体系”计算简图1-墩台;2-盖梁;3-系杆钢筋图4 撑杆计算高度1-墩台;2-盖梁;3-系杆钢筋;4-支座撑杆(混凝土)抗压承载力:0d ,s cd s D t b f γ≤⋅⋅ (1)/sin d d D N θ= (2)/tan d d T N θ= (3)110tan tan 0.93743.13h a x θ--===+ (4) ,,,10.481.43304cu kcd s cu k f f f ε=≤+ (5)210.002cot d s s T A E εθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(6) sin cos a t b h θθ=+ (7)6a h s d =+ (8)系杆(钢筋)抗拉承载力:0d sd s T f A γ≤ (9)以上各式中:a ——撑杆压力线在盖梁底面作用点至墩柱边缘距离,取00.15a h =x ——集中力作用点在墩柱边缘距离;d D ——撑杆压力设计值;,cd s f ——撑杆混凝土轴心抗压强度设计值;t ——撑杆的计算高度;b ——短悬臂上边梁支座宽度;s b ——撑杆的计算宽度,取盖梁截面宽度;d T ——与撑杆相应的系杆拉力设计值;s A ——在撑杆计算宽度s b 范围内纵向受拉钢筋截面面积;S ——底层系杆中心至盖梁顶面的距离;d ——系杆钢筋的直径,当采用不同直径钢筋时,d 取加权平均值。
架桥机计算书
SN200T/50m型桥机复核计算书目录1工程概述 (1)2 架桥机主要技术参数 (1)3 材料特性及计算依据 (1)3.1 材料性质 (1)3.1.1 材料特性 (1)3. 2 主体结构材质 (2)3.1.2 容许应力 (2)3.3 设计依据 (2)4 结构计算 (2)4.1计算载荷 (2)4.1.1砼荷载 (2)4.1.2风载荷 (3)4.1.3天车自重载荷 (3)4.2 计算工况 (4)4.3 计算模型及结果 (4)4.4计算结果 (4)4.4.1 工况1计算 (4)4.4.2 工况2计算 (7)4.4.3 工况3计算 (9)4.4.4 工况4计算 (11)4.4.5 工况5计算 (13)4.4.6 工况6计算 (15)4.4.7 工况7计算 (17)4.4.8 工况8计算 (19)4.4.9 工况9计算 (21)4.4.6 工况10计算 (23)4.4.7 工况11计算 (25)4.4.8计算结果汇总 (27)4.5 铰接计算 (27)4.5.1 主梁上下弦杆连接销轴计算 (27)4.5.2 前支腿伸缩筒销轴计算 (31)4.5.3 主梁上下弦杆连接耳板计算 (33)4.5.3 前支腿伸缩筒连接耳板计算 (34)4.6 螺栓连接计算 (35)4.7 轨道接触计算 (36)5.稳定性校核 (36)5.1前支腿稳定性校核 (37)6.复核结论及建议 (38)6.1复核结论 (38)6.2建议..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1工程概述架桥机主要由主梁、前支腿、中支腿、后支腿、中拖轮、起重天车、卷扬机等组成。
2 架桥机主要技术参数设计单位提出的架桥机主要技术参数如下:(1) 架桥跨径:≤50m(2) 额定起吊重量:≤2×100t(3) 适宜纵坡:≤±3﹪(4) 吊钩提升速度:0.75m/min(5) 提升小车运行速度:1.38 m/min(6) 边梁架设速度:1.38 m/min(7) 桥机过孔速度:1.38m/min(8) 桥机横移速度:1.38m/min(9) 整机功率:51kw(10) 自重:100t3 材料特性及计算依据3.1 材料性质3.1.1 材料特性钢的材料特性:弹性模量E=2.1×105 MPa泊松比:μ=0.3密度:ρ=7850 kg/m33. 2 主体结构材质主体结构材质如表1。
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一.设计规范及参考文献..............................................二.架桥机设计荷载...................................................三.架桥机倾覆稳定性计算.............................................四.结构分析..........................................................五.架桥机1号、2号车横梁检算....................................六.架桥机0号立柱横梁计算..........................................七.1号车横梁及0号柱横梁挠度计算 ................................八.150型分配梁:(1号车处)......................................九.0号柱承载力检算................................................十、起吊系统检算...................................................... 十一.架桥机导梁整体稳定性计算......................................十二.导梁天车走道梁计算.............................................. 十三.吊梁天车横梁计算................................................一、设计规范及参考文献(一)重机设计规范(GB3811-83(二)钢结构设计规范(GBJ17-88)(三)公路桥涵施工规范(041-89)(四)公路桥涵设计规范(JTJ021-89)(五)石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》(六)梁体按30米箱梁100吨计二.架桥机设计荷载(一). 垂直荷载梁重:Q i=100t单个天车重:Q2=20t (含卷扬机、天车重、天车横梁重)主梁、桁架及桥面系均部荷载:q=0.67t/m x i.1=0.74t/m前支腿总重: Q 3=4t中支腿总重:Q4=2t1 号承重梁总重:Q5=34t2 号承重梁总重:Q6=34t2#号横梁Q7=12t梁增重系数取: 1.1活载冲击系数取:1.2不均匀系数取: 1.1(二).水平荷载1. 风荷载a. 设计取工作状态最大风力,风压为7 级风的最大风压:2 q1=19kg/mb. 非工作计算状态风压,设计为11 级的最大风压;2q 2=66kg/m(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300 拆装式架桥机设计计算书》)2. 运行惯性力:g1.1三.架桥机倾覆稳定性计算(一)架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段,该工况下架桥机的支柱已经翻起,1号天车及 2 号天车退至架桥机尾部作为配重,计算简图见图1(单位m): 图中P1=4t (前支柱自重)P2=0.74 X 22=16.28t (导梁后段自重)P3=0.74 X 30=22.2t (导梁前段自重)P5= P4=20t (含卷扬机、天车重、天车横梁重)P6为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P6=ICKnqAi =1.2 X 1.39 X 66X (0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)X12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.5m处M抗=16.28 X 11+20X(11+4+5)+20X (11+5) =899.08t.mM倾=4X 30+22.2 X 15+10.05 X 5.5=508.275t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M 倾=899.08/(508.275 X 1.1)=1.61>1.3 < 可)(二)架桥机横向倾覆稳定性计算1. 正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时,最不利位置在 1 号天车位置,检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处,计算简图如图P1为架桥机自重(不含起重车),作用在两支点中心(其中天车横梁重6t)P1=(16.28+22.2)X2+12X2+6X2=112.96 tB为导梁承受的风荷载,作用点在支点以上3.8m处,导梁迎风面积按实体面积计,导梁形状系数取1.6 。
A=(l + n)(l+ n) (JA 其中:n=0.53 n=0.5A= (1+0.53) (1+0.5) X 62X 2.25=320.15m2风荷载P2=CkhA=1.6 X 1.39X 19X320.15=13528kg=13.53tP3为天车导梁承受的风荷载,作用点在支点以上 5.5m处,迎风面积按实体计算,导梁形状系数取 1.6。
P 3=2X1.39X1.6X19X0.8X0.46X4=124.4kg=0.1244tP4 为架桥机起重小车重量P4=20X 2+100X1.1=150tP 5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载,作用在支点以上7.2m处,P5=1.39X1.6X19X(3X2X2+2X30)=3042.432kg =3.042 t图2所示A点为倾覆支点,对A点取矩:皿倾=^X 3.8+P3X 5.5+P4 X 0.5+P5X 7.2=13.53 X 3.8+0.1244 X 5.5+150 X 0.5+3.042 X 7.2=149.00 t • m皿抗=P1 X 2=112.96 X 2=225.92t • m架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数n=M抗/M 倾=225.92/ (149X 1.1 ) =1.38>1.3 < 可)2. 非工作条件下稳定性计算架桥机悬臂前行时自重荷载全部由车体承担,在横向风荷载作用下,其稳定性见图3。
与图2相比,架桥机在提的梁为倾覆作用时,架桥机有N=2.26的横向抗倾系数,而图3中已经没有提梁,故此不用计算而得出结论它的抗倾系数满足要求结论:架桥机稳定性符合规范要求四.结构分析(一)、荷载取值:桁架及桥面系均部荷载0.67t/节X 1•仁0.74t/节(单边),荷载(100+20X 2)X 1.2=168.00t。
其余荷载取值见前。
纵向走行天车轮距为2m ,当天车居于天车横梁跨中时,单片空载轮压集中力为(20+6)/4=6.5t,负荷轮压集中力为(6+168)/4=43.5t ,架边梁时轮压集中力为(重边):6/4+168/2=85.5t ,(轻边)6/4=1.5t.吊梁小车轮压集中力168/4=42t (轮距1.6m)。
(二)、分析计算:根据以上荷载值,按桁架进行分析,计算过程由有限元分析程序SAP93来完成。
工况取:(1)架桥机前移,(2)1号天车提梁,(3)2号天车提梁,(4)1号天车至跨中、(5)中梁就位,(6)边梁就位6种工况进行计算,计算得前悬臂端最大挠度852.6mm考虑到桁架空多,加1.1的系数,852.6 X 1.仁937.86mm,待架孔导梁跨中最大挠度71mm考虑到桁架空多,加1.1的系数,71X 1.仁78mm天车横梁跨中最大挠度28mm导梁结构图见图4各杆件在工况1,5,6的杆件内力见附加图各工况的轴重见图5注:受拉为+,受压为-五.架桥机1号、2号车横梁检算架桥机1号、2号车横梁设计采用16Mn钢,顶板厚度为12mm底板厚度为12mm 用160X 168X 14.5两根工字钢做支撑,截面形式如图6图6截面特性如下:查工字钢表有S=146.45cm2,I=68512.5cm42A=145.45X 2X 100+12X 406X 2=3903 mr n1=68512.5 X 104X 2+12X 406X (560+6)2X 2=4.49-3卅计算图示如下图7(单位m): 架桥机在吊边梁对位时由导梁传到横梁的最大压力为93.75t.1. 应力计算两导梁中心距L=5.1m悬臂长度L=1m最大集中荷载P=93.75t横梁支点弯矩:M=93.75X仁93.75t • m则翼缘板应力:腹板最大应力:局部压应力L z=22X 4+(12+25)X 2=162mm换算应力:2. (1 )整体稳定性b 0=268-14.5=253.5mmh/b0=584/253.5=2.3<6l/b 0=1 1600/253.5=45.76 〈65故不必计算其整体稳定性(见《钢结构设计手册》P28)(2)局部稳定性计算翼缘板局部稳定b0/t=253.5/12=21.125 <[ b 0 /t]=33 < 可〉b/t=76.75/12=6.4< [b /t]=12.4 〈可〉腹板局部稳定:不需设加劲板。
为安全起见,在直接受力处加了厚10mml的内加劲肋和厚16mnm勺外加劲肋,同时,其他位置布置间距为1m的,厚10mm勺内加劲肋。
由于焊缝按一级焊缝质量验收,其强度与钢板相同,故在此不检算而其强度认为其强度足够。
经计算联结处强度满足要求。
六. 架桥机0 号立柱横梁计算1. 设计说明和基本依据架桥机前支柱由支柱横梁和立柱组成,立柱共计 4 根,在工作状态下,仅考虑外侧 2 根立柱承受竖向荷载,内侧 2 根只起横向稳定作用。
前支腿最大荷载发生在架桥机吊梁就位时,端构架竖杆内力为36.8t (由电算分析),此时由导梁传向横梁的荷载为P=71.14t.2. 立柱横梁承载力检算1 )应力检算14mm腹支柱横梁采用箱形断面,如图 &设计采用16Mn钢板,顶板和底板厚度为板厚10mm特性如下:l=[0.380 X 0.46 3-(0.38-2 X0.01) X 0.432 j/12=0.000664m 4导梁支点悬出立柱中心位置0.85 m,贝UM=71.14X 0.85=60.469t • m翼缘应力:M y 60.469 0.23 2 r- 16025t/m 209.56MPa [ ] 210MPa 〈可〉I 0.000664腹板剪应力:局部压应力l z=(120 X 2+10) X 2+2X 14=528mm换算应力:J 2 3 2 J209.562__3 63.582 236.7MPa 1.1同230MPa〈可〉焊缝强度与钢板等强,可不必进行计算3. (1)整体稳定性b 0=200-10-10=180h/b 0=460/180=2.556<6l/b 0=11600/180=64.44<65故可不必进行整体稳定性验算(见《钢结构设计手册》P28)。