m架桥机验算计算书
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・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《G町T-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:Qi=100t
天车重:Q2=7. 5t (含卷扬机)吊梁天车横梁重:Q3=7. 3t (含纵向走
行)主梁、桁架及桥面系均部荷载:q=l. 29t/节(单边)
1.29 X 1. 1=1.42 t/ 节(单边)
0号支腿总重:Q i=5. 6t
1号承重梁总重:Qs=14. 6t
2号承重梁总重:Q6=14. 6t
纵向走行横梁(1号车):Q T=7. 5+7. 3=14. 8t
纵向走行横梁(2号车):Qs=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:
;qi=19kg/m
b.非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;
■
q 2=66kg/m2
(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:①二1.
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
Pi=5. 6t (前支柱自重)
R=l. 42 X (22+8. 5) =43. 31t (导梁后段自重)
R=l. 42 X 32=45.44t (导梁前段自重)
P.i=14. 6t (2# 承重横梁自重)
P5= Pe=14. 8t (天车、起重小车自重)
P: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, F7=2 CKnqAi =1. 2 X 1. 39X 66X (0. 7+0. 584+0. 245+2. 25+0. 3+0. 7+0. 8+1. 5)
X12. 9二10053kg二10.05t
作用在轨面以上5. 58m处
M 抗二43.31 X 15+14.8 X ( 22+1. 5) +14. 8 X 27.5+14.6 X 22=1725. 65t. m
M 倾二5.6 X 32+45. 44 X 16+10. 05 X 5. 58=962. 319t. m
架桥机纵向抗倾覆安全系数
n二M 抗/M 倾=1725. 65/ (962. 319 X 1. 1) =1. 63>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P】为架桥机自重(不含起重车),作用在两支点中心
Fi=43. 31+45. 44+7.3 X2+14. 6X2=132. 55 t
P2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1.6o
A= (1 + n 1)(1+ n 2)① A 其中:n i=0. 53 n 2=0. 5 A= (1+0.53)(1+0.5) X 62X 2. 25=320. 1525m2
风荷载P2=Ckh£ A
P3为天车导梁承受的风荷载,作用点在支点以上5. 179m处,迎风面积按实体计算,导梁形状系数取1・6。
P 3二2X 1.39 X 1.6 X 19X 0. 8 X 0. 46 X 4=124. 4kg=0. 1244t
P“为架桥机起重小车重量
Pi=7. 5 X 2+100X 1. l=125t
P 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8.113m处,
P5=l. 39 X 1.6 X 19X( 3X 2X 2+2X 30) =3042. 432kg =3. 042 t
图2所示A点为倾覆支点,对A点取矩:
M 倾二R X 3. 8+PsX 5. 179+P4 X 1. 435+PsX 8. 113
=13. 53 X 3. 8+0. 1244 X 5. 179+125 X 1.435+3.042 X 8. 113=256. 11 t • m
M 抗二PiX 4. 8=132. 55 X 4. 8=636. 24 t • m
架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数
n二M 抗/M 倾二636.24/ (256. 11 X 1. 1 ) =2. 26>1. 3 < 可)
2.非工作条件下稳定性计算
起重
天牟横梁
导
大车横梁
图3
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3o
与图2相比,架桥机在提的梁为倾覆作用时,架桥机有N二2.26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 1. 29t/节X 1•仁1.42t/节(单边),荷载(100+7. 5 X 2 )X
1.2=138. Oto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
(7. 5+7.3) /4二3・7t,负荷轮压集中力为(7. 3+138) /4=36. 325t,架边梁时轮压集中力为(重边):7.
3/4+138/2=70. 825t ,(轻边)7. 3/4=1. 825t.吊梁小车轮压集中力138/4=34. 5t
(轮距1. 6m) o
(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SAP 93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,力卩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,力卩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杆件最大内力汇总表
注:受拉为+,受压为-