轻型吊杆类型与受力分析
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述摘要:吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件,它的使用正常与否,关系到桥梁的整体寿命和安全。
随着经济的发展,一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁,另一方面交通流量急剧增加,由于公轨两用桥梁结构较轻,跨度大,在轻轨列车和很多汽车同时通过大跨度桥梁时,桥梁可能产生较大的振动,吊杆的应力变化幅度将会很大,进行疲劳分析是十分必要的。
一、桥梁吊杆的破损现状自1858年第一座带吊杆的系杆拱桥建成以来,世界上这类桥型发展迅猛,在中国情况更是如此。
1960年兰州至新疆铁路昌吉桥(主跨56m)建成后,我国修建了大量的带吊杆拱桥。
据不完全统计,迄今为止,我国已建成带吊杆的中、下承式拱桥达70余座,仅四川和重庆地区就达30多座。
随着钢结构的广泛使用,这种趋势将持续下去,上海卢浦大桥、拉萨柳梧大桥的建设就是最好的佐证。
中、下承式拱桥吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件,它的使用正常与否,关系到桥梁的整体寿命和安全。
然而,由于受当前设计理论,科学技术和工业水平发展进程的制约,桥梁吊杆吊具的设计、制造、防护、安装、服役、维护、健康诊断、拆换乃至设计寿命的确定、使用一段时间后剩余寿命的预测等等,皆无明确、统一的规范。
在大量的中、下承式拱桥和斜拉桥的吊杆设计、营运、维护、拆换、修复过程中,主要依据设计者的主观判断,缺乏公认的准则,以致吊杆失效造成的桥梁损坏和事故时有发生。
1967年12月15日,美国西佛吉利亚州的PoiniPleaant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌,造成桥上31辆汽车坠落,46人死亡。
该桥是一主跨为213.4m的悬索桥,其大缆是眼杆链,眼杆材料是经过热处理的碳钢,事故原因正是眼杆在孔眼处断裂。
断裂发生的主要原因是眼杆孔眼处发生应力腐蚀(拉应力使晶间出现裂纹,裂纹凭毛细管作用,将空气中的HZS和盐类吸入,使腐蚀加剧)和腐蚀疲劳(裂纹因多次承受拉应力而穿过晶粒);但孔眼位于隐蔽位置,其裂纹无法检查也是导致这次事故的一个原因。
{设备管理}船舶结构与设备
{设备管理}船舶结构与设备1.“A级分隔”是指由符合______要求的舱壁与甲板所组成的分隔。
2.①以钢或其它等效材料作分隔材料,并有适当的防挠加强;②其构造能在1h的标准耐火试验至结束时,防止烟及火焰通过;③用经认可的不燃材料隔热。
(A)3. A.①~③;B.②、③;C.①、③;D.①、②。
4.“其他等效材料”是指经标准耐火试验规定的曝火时间后,在______上与钢具有同等性能的材料。
(C)5. A.不燃性;B.强度和硬度;C.结构性和完整性;D.燃点和熔点。
6.“主竖区”系指船体、上层建筑及甲板室以:(C)7. A.“B级分隔”分成的区段;B.“C级分隔”分成的区段;8. C.“A级分隔”分成的区段;D.“D级分隔”分成的区段。
9.4-3规格的绞辘,其动、定滑轮数分别为:(D)10. A.4,3;B.3,3:C.4,4;D.3,4。
11.B级冰区加强船舶的钢板焊接首柱自满载水线以上600mm处以下部分的板厚应为规范值的______,但不必大于25mm。
(A)12. A.1.1倍;B.1.5倍;C.2倍;D.2.1倍。
13.B级冰区加强要点有:冰带外板的加强,其纵向范围从首柱向后至满载水线最大宽度处,但不超过______。
(D)14. A.0.1L;B.0.3L;C.0.2L;D.0.4L。
15.B级冰区加强中间肋骨的垂向设置范围为压载水线以下______mm至满载水线以上______mm处,其两端不必连接。
(A)16. A.1000,1000;B.500,1000;C.500,500;D.1000,500。
17.B级分隔是指由符合______要求的舱壁、甲板、天花板或衬板所组成的分隔。
18.①其构造能在最初半小时的标准耐火试验结束时,防止火焰通过;②具有符合规定的隔热值;③以认可的不燃材料制成。
(D)19. A.①、②;B.①、③;C.②、③;D.①~③。
20.sea-bee型载驳船的装卸方式是:(C)21. A.用浮船坞原理浮进浮出;B.用龙门吊吊上吊下;C.用升降平台浮上浮下;D.用拖船拖进拖出。
轻型吊杆类型与受力分析
轻型吊杆类型与受力分析轻型吊杆类型与受力分析(一)轻型吊杆类型1.轻型吊杆组成轻型吊杆主要由起重柱、吊杆装置和起货机三大部分组成。
起重柱(桅)是起重设备中主要组件之一,其作用是在柱的下部设置吊杆承座,以支持吊杆旋转和承受吊杆在作业时的受力。
在柱的上部设置千斤索眼板座,以承受吊杆作业时千斤索的拉力。
2.普通轻型单吊杆普通型单吊杆使用操作时,通常是调整好稳索、千斤索使吊杆置于某一合适的位置,吊货索也处于可用状态。
当卸货时,使吊杆处于舱口上方吊杆仰角的大小,由千斤索收放来控制,松放吊货索即入舱吊货。
当绞收吊货索把货物吊至超过舱口上沿后,松出吊杆转向相反一侧的稳索,同时收入同向一侧的稳索,松放过程中,吊杆慢慢地转向卸货地点,到达合适的位置停下,松下吊货索将货物卸到指定的位置上;装货过程则一有节定位索夹头3.K-7式单吊杆该吊杆是在普通型单吊杆基础上改进的一种轻型单吊杆。
它配置有两套专用动力绞车的牵索索具,使吊杆既能回转又能变幅。
由于两根牵索是以相反的方向缠绕在以卷筒绞车上的,当一只卷筒放出牵索时,另。
一卷筒将收进相同长度的牵索,即左右牵索的长度之和为一定值。
因此,吊杆顶端的运动轨迹是一椭圆弧,而实际吊杆顶端只能作圆弧运动。
两者的差异将造成牵索会出现松弛或绷紧的现象,称为吊杆的失稳。
为此,实际装置中是将千斤索和牵索以某种方式联系起来,通过连接点的位移来补偿由于牵索长度之和为定值丽带来的松弛或绷紧现象,使吊杆能稳定地回转。
4.双千斤索单吊杆该吊杆无牵索工具,而由左右分开的两套千斤索具来操纵吊杆。
这种吊杆装置主要有两种形式:一种是维列式。
它的两台千斤索绞车均为双卷筒式。
其中一台控制变幅,即将两根千斤索的一端按相同方向绕进一对卷筒,绞车转动时,两根千斤索同时收进或放出,使吊杆变幅。
另一台绞车控制吊杆回转。
即将两根千斤索的另一端按相反方向绕在卷简上,绞车转动时.两根千斤索一收一放,使吊杆回转。
5.千斤一牵索单吊杆由千斤索和牵索相互贯通的两组索具操纵吊杆操作的吊杆装置。
轻杆、轻绳、轻弹簧的力学特征
轻杆、轻绳、轻弹簧的力学特征模型特点:1. 轻绳(1)轻绳模型的特点“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体,它只产生拉力(张力),绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。
它不能产生支持作用。
它的质量可忽略不计,轻绳是软的,不能产生侧向力,只能产生沿着绳子方向的力。
它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可伸长。
(2)轻绳模型的规律①轻绳各处受力相等,且拉力方向沿着绳子;②轻绳不能伸长;③用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时,系统的机械能有损失;④轻绳的弹力会发生突变。
2. 轻杆(l)轻杆模型的特点轻杆的质量可忽略不计,轻杆是硬的,能产生侧向力,它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可伸长或压缩。
(2)轻杆模型的规律①轻杆各处受力相等,其力的方向不一定沿着杆的方向;②轻杆不能伸长或压缩;③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。
3. 轻弹簧(1)轻弹簧模型的特点轻弹簧可以被压缩或拉伸,其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关。
(2)轻弹簧的规律①轻弹簧各处受力相等,其方向与弹簧形变的方向相反;②弹力的大小为F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长量或缩短量;③弹簧的弹力不会发生突变。
案例探究:案例1如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细绳OA、OB上,OB一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,OA水平拉直,物体处于平衡状态,现在将OA剪断,求剪断瞬间物体的加速度,若将绳OB换为长度为L2的弹簧,结果又如何?分析与解答:为研究方便,我们将两种情况对比分析。
(1)剪断前,两种情况小球受力一样,分别如图(1)、(2)所示,利用平衡条件,则mg 与F 2的合力与F 1大小相等,方向相反,可以解得F 1=mg tgθ。
(2)(3)剪断后瞬间,绳OA 产生的拉力F 1消失,对绳来说,其伸长量很微小,可以忽略不计,不需要形变恢复时间,因此,绳子中的张力也立即发生变化,这时F 2将发生瞬时变化,mg 与F 2的合力将不再沿水平方向,而是由于小球下一时刻做单摆运动沿圆弧的切线方向,与绳垂直,如图(3)所示,F 合=mgsinθ,所以a =gsinθ。
起重设备知识简介
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第六章 起重设备
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2.运转要点
1)禁止横向斜拉。 2)平稳操作,避免急速
起动或停止。 3)吊钩着地后不得再松
钢丝绳或拖吊钩。 4)失灵时,可将货物放
在地上或将吊臂放下, 小心、慢慢松开电机刹 车。 5)避免钢丝绳在舱口摩擦。 6)危急情况按紧急开关使各动作停止。 7)横倾角较大(接近5°)和刮大风时,应避免在最大幅度旋转。 8)吊着货物时,操作者不得离开控制室。
定滑车。
穿引辘绳时必须满足:
①滑车受力平衡;②辘
绳不相互磨擦;③绞辘
工作平稳安全省力。
1-1、2-2及3-3等绞辘,
辘绳根端固定在定滑车
尾眼上;2-1及3-2等绞
辘,辘绳根端固定在动
滑车尾眼上。
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第六章 起重设备
4
③机械差动绞辘:又称差动滑车、机械滑车、神仙葫芦。它是利用齿 轮传动比来达到省力目的的。具有结构坚固、省力大、占地小、使用 方便等优点,缺点是工作速度较慢且吊升高度有限。适用在狭小的地 方进行起重作业。起重能力有1/2吨、1吨、3吨或更多,分别烙印在 滑车上。
吊臂需放置支架时,脚踏转换开关,就能落下。 3)回转角度限位器用于回转角度有限制的起重机。
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第六章 起重设备
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4)行程限位器,用于行走式起重机与桥式起重机的行走吊车。 限位器动作后应发出报警、切断运转动力并能将吊运的载荷与起重
机保持在限位器动作时的位置上,辅助起重机除外。 吊臂最高、最低位置的限制由起升卷筒旁的限位装置保证,同时防
显示最大SWL的载荷指示器,该指示器能在载荷达95%SWL时 发出警报,达110%SWL时能自动切断运转动力。
船用轻型和重型单吊杆的受力分析及安全操作
轻桅 的受力 。 型 吊杆 头部不 用 吊杆 环 眼箍 。 重 而采 用特
殊装 置来 承受 吊货绞 辘 和千斤 绞辘 的重 大 负荷 。 吊货 索 的力端从 吊货 滑 车引 出 ,经 过 吊杆头 部所 设 的嵌入 滑 轮和桅 杆 上 的导 向滑 车引 向重 吊专 用 的起 货 机 . 以 达到减 少 吊杆轴 向压 力和 千斤 索张力 的 目的。千 斤索 的力端 应 由 吊杆 头部 的千 斤滑 车 引出 ,穿过桅 杆 上端
的导 向滑车 引至 千斤 索绞 车 。稳索则 通 过 甲板 上 的导
向滑车 , 由相邻 货舱 口上 的起货 机来操 纵 。 吊货索 和千 斤 索均采 用滑 车组 , 以减轻起 货机 的负荷 。
2 单千斤 索轻 型和重 型单 吊杆 的受力 比较
Байду номын сангаас6
31 . 2 31 . 2
轻 型单 吊杆 的 吊杆 轴 向 压 力
成 比例 减 少 ) , 可 得 出如 下 数 据 , 表 1 如 。 可 以看 出 :
表 1 轻 型 单 吊杆 受 力 情 况
轻 型 吊 杆 工 况 吊杆 轴 向 千 斤 索 压 力 ( 拉 力 ( R) T)
l l绞辘 . = 85 — n2 . 吊杆 仰 角 3。 0 2 l 辘 .= 76 一 绞 n3 .7 1 1 辘 .= - 绞 n2 吊杆 仰 角 6 。 0 2 1 辘 I= — 绞 n3 85 . 76 .7 6
L
A
G2 — 吊货 索 过 滑 车后 的张 力 / Q —
’ 由 吊货 索 滑 车 组 数 目 n决 定 o — 吊杆 的 仰 角 —
图 1 轻型 单 干 斤 索 单 币杆 受 力 示 意 图
形 a c和几 何三 角 形 A C相 似 ,则 对应 边成 比例 , b B 即
吊杆承重参数表
吊杆承重参数表
吊杆承重参数表因具体吊杆类型和承重对象不同而有所差异。
一般来说,吊杆承重能力与吊杆的材料、直径、长度、数量等因素有关。
1. 对于膨胀吊杆,它的承重能力一般在50到80公斤左右,具体取决于吊杆的直径和数量。
2. 对于固定吊杆,其承重能力也由横撑数量而定。
通常情况下,横撑数量越多,吊杆的承受能力越强。
一般来说,一只固定吊杆可以承重50到280公斤左右。
3. 如果考虑特殊情况,吊杆承重能力可能会有所提高。
例如采光顶的吊杆,其直径通常为6或8毫米,长度在45-60毫米之间,数量则根据钢梁的跨度而定。
此外,吊点承载力计算公式为:q=KGn/h其中G为吊点的受力设计值,n是吊点的个数,h是吊杆的截面模数,K是与材料有关的系数。
如果需要更具体的信息,建议参考相关施工规范和标准,以确保吊杆安装和使用符合安全要求。
杆的受力分析
杆的受力分析
杆与绳的受力特点不同,由于杆既能发生纵向的拉伸或压缩形变,又能发生横向形变,所以杆对物体的作用既可以是沿杆方向的拉力或推力,也可以是在其它任意方向上的弹力.如果把杆视为刚体,则杆的弹力可以发生突变.杆对物体的作用力往往需要根据杆或连接在杆上的物体所受到的其他力的情况及运动状态来确定.
杆的运动既可以是平动,又可以是转动,在共面力系作用下,杆处于平衡状态的充分必要条件为,在正交坐标中也可以写作:
①
或
②
如果处于平衡的杆所受的各外力是共点力,由于各力对各力作用线交点的力臂为零,则杆的平衡条件只由①式决定.当杆有一个固定转动轴时,杆就不能平动,这时杆的平衡条件就只由②式来决定.对杆件的受力分析,在中学阶段通常只研究“二力杆件”和“三力杆件”两种情况.
若一个杆件只受两个外力的作用而处于平衡,我们把这样的杆件称为“二力杆件"如图1所示.由物体的平衡条件可以知道力和大
小相等、方向相反,并用两个力的作用线一定和杆件的轴线重合,又如图2所示,可忽略重力的轻杆处于平衡态,由于只在和两端受到力的作用,所以属于“二力杆件”,即在端两个绳的弹力之合力一定沿杆向左,而墙对端的压力一定沿杆向右,这两个力是一对平衡力.
如果杆件只受互相不平行的三个外力作用处于平衡,我们称之为“三力杆件”平衡.根据三力平衡原理,这三个力一定汇交于一点,如图3,均匀重杆属于“三力杆件",杆的重力作用线和拉力的作用线交点为,可以判断出墙对杆的端的压力的方向一定通过点.
三力平衡在静力学中是很普遍的,因此对“三力杆件”特点的认识和对其受力分析的研究是十分重要的.。
第二节吊杆
• 回转绞车:控制吊杆转动 (两千斤索以相反方向绕在一台千斤索绞
车上)
• 变幅绞车:调整吊杆仰角 (两千斤索以相同方向绕在另一台千斤索
绞车上)
• 起货绞车:起落货物
ⅱ、使用操作 • 操纵变幅绞车调整吊杆仰角 • 操纵回转绞车使货物移出舷外(内) • 操纵起货绞车起落货物
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(2)哈伦式 ⅰ、结构
5)液压传动单吊杆 (利用液压装置实现变幅和回转) (1)结构
见右图2-4-8
• 活塞式液压缸(3)可使吊杆变幅
• 吊杆回转:吊杆的根部安装在回转承座 上;操纵电动液压泵使液压缸(10)内 活塞运动;带动双连杆(12);使三角 形回转承座(11)转动;从而使吊杆转 动
②受力分析
(以普通型单吊杆为例)
2)减小稳索受力 (可减小吊杆所受的轴向压力)
(1)舷内吊杆稳索 稳索下端点应接近舱口中部或稍偏前。
(与吊杆水平投影成90 °;仰角越小越好)
(2)舷外吊杆稳索 ⅰ、吊杆与稳索水平夹角不小于20 ° ⅱ、尽量向后布置、甲板系结点尽量抬高
3)防止吊杆“回跳” • 原因:千斤索张力为0或负值。
• 判断方法:吊货索和稳索平面位于吊杆 之上,吊货时,即产生吊杆“回跳” 现 象。
+△Ws(吊钩;滑车组的重量) △Ws ≈ 0.02 Ws
G/2:吊杆自重的一半
Q':吊货索经过吊货滑车后的拉力 T:千斤索张力 R :吊杆轴向压力
(4)做图求吊杆的轴向压力(R)和千斤 索的张力(T)
普通型单杆操作示意图
单杆作业受力图解法作图步骤
千斤索眼板 C
起 重 H柱
a B
L a RQ G/2
轻型吊杆装置
吊杆舷外极限回转角
当吊杆安装在无支索的起重柱上时,其回转角为45°一 60°,此时吊杆牵索(或千斤索)的极限位置应能保证吊杆从 舷侧转到货舱口上部位置。当吊杆安装在有支索的起重柱上 时,支索的分布限制了吊杆的回转角。
吊杆支撑固定点离开船舷的距离取决于起货设备配置的
结构特点。 单柱桅的桅肩长度和安装吊杆座的横挡长度不超过4.5 一5m。门型桅杆两起重柱之间的距离可达6一8m。
TH L3 3 EJ0
f fTH f RH SH
f ≯ L/170
RH S H 3 EJ0
H 3
刚度 TH L3 (2)变截面桅 fTH 3 EJ0 J0 J0 J0 1 变截面系数: (4 9 2 ) 16 JL/4 J L / 2 J 3L / 4
R Pcr R
) [ ]
s n
规范要求:吊杆壁厚≮4mm;中部外径≮30倍壁厚,亦 ≯50倍;中部截面长度≮ 1/3总长;两端直径可减至中部的 65%;核准后标上安全许用标记。
桅(起重柱)强度与稳定性
作用 支帆、悬吊信号、支承吊杆和索具。 类型 单桅、门桅、V形桅、支张桅、三角桅(桁架桅) 布置要求 根深两层甲板,直径保持不变; 最小壁厚≮6mm,兼作通风孔≮7mm,
R nl 2 R kEJ nl 2
l—吊杆长度 R —轴向力 n、n′ —安全系数 E —材料弹性模数 J —截面惯性矩 k —修正系数
弯矩 偏心弯矩: m R e ql 2 自重弯矩:M c (等截面c=8,变截面c=7.5) m M 应力: max R A W W (1 安全系数:n=2~2.5
分析:R与θ无关,与桅和吊杆的几何尺度比l/H和滑轮有关; T与滑轮无关,与l/H和θ有关。 结论:要使R小,l/H要小,即桅要高大( l/H = 0.4~1.5)
工业金属管道吊杆型吊架受力分析与计算
工业金属管道吊杆型吊架受力分析与计算发布时间:2021-11-01T11:19:34.028Z 来源:《基层建设》2021年第21期作者:王东宏[导读] 摘要:本文主要针对吊杆型吊架各个组织部分的受力情况进行分析,并通过焊缝吊杆和夹管螺栓对影响管架核载的部分进行探究,通过计算得出了不同湿度、不同材料螺栓所承受剪力,绘制了小于等于20℃以下吊杆和不同材料螺栓的最大荷载,并通过全面分析掌握影响管架的最大许用荷载。
八冶建设集团有限公司安装建设公司甘肃省金昌市 737100摘要:本文主要针对吊杆型吊架各个组织部分的受力情况进行分析,并通过焊缝吊杆和夹管螺栓对影响管架核载的部分进行探究,通过计算得出了不同湿度、不同材料螺栓所承受剪力,绘制了小于等于20℃以下吊杆和不同材料螺栓的最大荷载,并通过全面分析掌握影响管架的最大许用荷载。
关键词:管道支吊架设计;螺栓;计算引言:管道支吊架设计作为管道设计的重要一环节,在实际进行设计的过程中,其质量与生产安全稳定性有着密切联系,但由于当前管道支吊架设计规范陈旧,而且所运用的材质较为单一,无法满足现代化工业生产需求,进而会产生一定的限制。
为了能够解决所产生的影响,则必须要加强对设计吊杆型吊架进行受力分析,计算通过对各部分荷载情况进行优化,制定针对性方案,通过掌握不同尺寸系列形成材料配比,以不同材料的核算绘制出相对较为规范的表格。
一、焊缝强度的计算管道支吊架构件的焊接涉及的内容较多,而且在实际进行设计的过程中,必须要对各项工作有着充足的掌握,实现对多种类型工作优化与完善,制定针对性处理方案。
因此,在实际开展工作的过程中,应加强对计算的认识,进而实现对多种工作的优化与落实,弥补传统工作所面临的问题,实现对多种类型工作的创新与优化。
在实际进行计算的过程中,应遵循GB 50017-2017 《钢结构设计规范》和 SH/ T 3073-2016 《石油化工企业管道支吊架设计规范》的各项要求,并通过公式计算进行合理的优化与创新,掌握两者计算原则,提升计算的准确性,如下公式所示:其中通过公式,可以对工作中不同的字母所代表的事项进行分析,并合理的进行落实,制定针对性图表解析,这样有助于更加有效的进行优化与落实,发挥不可替代的作用及优势,提升计算的整体效果。
拱桥短吊杆动力特性分析
拱桥短吊杆动力特性分析摘要:据统计数据表明在我国现有服役桥梁中大约7%是拱桥。
根据拱桥桥面结构分布位置的不同,通常将拱桥分为上、中、下承式拱桥。
吊杆是中、下承式拱桥中重要的承重构件,研究发现吊杆结构的疲劳损伤现象十分普遍甚至导致了一些严重的工程事故,因此对吊杆结构安全性及耐久性的研究十分必要。
本文结合拱桥短吊杆动力特性进行分析,并提出一些个人观点,以供参考。
关键词:短吊杆;动力特性;车桥耦合;疲劳分析1工程案例威海石家河公园大桥位于东部滨海新城松涧路上,松涧路西起公园路,东至威石辅路,东西穿越石家河公园,长约1.5Km,其中跨越石家河约200m,穿越松林600m。
道路等级为城市主干路,双向六车道,道路宽度39米。
桥梁起点桩号:K7+719.000,终点桩号:K8+640.000,跨径布置为4×(4×35)m+(35+40+100+40+35)m+(3×35)m,桥梁全长921m。
主桥采用梁拱组合体系桥梁,引桥采用35m预制组合箱梁,西侧部分引桥位于半径为1000m的平曲线上,其余均为直线。
本图层内容为石家河公园大桥桥梁工程部分,两侧接线不在本次设计范围,但由于桥梁工程控制本段道路的纵、平面设计,故本次设计提供本段道路的纵、平面设计内容。
由于沿桥梁方向规划有综合管廊,桥梁仅考虑照明管线。
图1 边拱图2拱桥吊杆的常见病害及原因依据拱桥的结构形式可知,拱桥吊杆是影响桥梁受力的核心构件,其主要功能是连接拱肋与桥面结构并传递荷载。
吊杆结构的受力主要以拉为主,在实际运营过程中,由于吊杆长期受到车辆荷载引起的冲击作用故较易发生疲劳破坏。
吊杆结构主要由端部锚头、承重钢绞线和外部防护设备等构成。
其连接处较易发生腐蚀,进而导致钢绞线腐蚀断裂,故吊杆结构的破坏是中、下承式拱桥坍塌的主要原因。
吊杆结构的损伤形式主要包括:吊杆偏移、承重钢绞线腐蚀、锚头生锈、防护设施损坏等。
根据现有中、下承式拱桥的检测数据表明上述几种现象普遍存在,与此同时车辆通过桥梁时对吊杆的冲击作用更加速了吊杆的疲劳腐蚀。
轻钢龙骨吊杆拉力计算公式
轻钢龙骨吊杆拉力计算公式轻钢龙骨吊杆是建筑中常用的一种结构支撑材料,它能够承受一定的拉力和压力,起到支撑和稳定建筑结构的作用。
在设计和施工过程中,需要对轻钢龙骨吊杆的拉力进行计算,以确保其安全可靠地承受建筑结构的重量和外部荷载。
本文将介绍轻钢龙骨吊杆拉力计算的公式及其相关内容。
轻钢龙骨吊杆拉力计算公式的基本原理是根据力学原理和结构力学的知识,通过对吊杆的受力分析,推导出吊杆的拉力计算公式。
在实际工程中,轻钢龙骨吊杆的拉力计算通常涉及到吊杆的材料、截面形状、长度、受力情况等多个因素,需要综合考虑这些因素来确定吊杆的拉力。
首先,我们需要了解轻钢龙骨吊杆的受力情况。
在建筑结构中,轻钢龙骨吊杆通常用于支撑悬挑梁、屋面结构等部位,其主要受到垂直向下的重力和水平方向的外部荷载的作用。
根据受力分析的原理,我们可以得出轻钢龙骨吊杆的拉力计算公式如下:F = P + T。
其中,F表示轻钢龙骨吊杆的拉力,单位为牛顿(N);P表示吊杆受到的垂直向下的重力,单位为牛顿(N);T表示吊杆受到的水平方向的外部荷载,单位为牛顿(N)。
在实际工程中,轻钢龙骨吊杆的拉力计算还需要考虑吊杆的材料和截面形状对其受力性能的影响。
一般来说,轻钢龙骨吊杆的材料通常为优质碳素结构钢或合金结构钢,其强度和刚度较高,能够承受较大的拉力。
而吊杆的截面形状通常为圆形、方形或矩形等,不同的截面形状对吊杆的受力性能有所影响,需要根据具体情况进行计算。
此外,轻钢龙骨吊杆的长度也是影响其拉力的重要因素。
一般来说,吊杆的长度越长,其受力性能越差,所能承受的拉力也越小。
因此,在实际工程中,需要根据吊杆的长度来确定其受力性能,并进行相应的拉力计算。
综上所述,轻钢龙骨吊杆拉力计算公式是根据力学原理和结构力学的知识,通过对吊杆的受力分析,推导出的吊杆的拉力计算公式。
在实际工程中,需要综合考虑吊杆的材料、截面形状、长度、受力情况等多个因素来确定吊杆的拉力,以确保其安全可靠地承受建筑结构的重量和外部荷载。
吊环型吊杆一般分为轻型吊杆(SWL小于10吨)和重型吊杆
吊环型吊杆一般分为轻型吊杆(SWL小于10吨)和重型吊杆(大于10吨),吊杆主要由起重柱、吊杆装置和起货机组成,起重柱(也可以说是桅杆)固定在甲板上不能动,和船首的桅杆类似,吊杆的支撑座就在起重柱的下部,和吊机的不同就是吊杆的旋转和方向都是需要钢索来控制的,分为吊货索、稳索、千斤索等,吊杆的操作只要是靠起货机来调整各条钢索的长短来实现,十分的麻烦,而且在作业中有很多角度和旋转范围上的限制。
有些时候要靠两个吊杆一起作业也就是这个原因。
汽水管道的管部:Z1管夹固定支座,Z2焊接固定支座,Z3管夹滑动支座Z4管夹导向支座,Z5焊接滑动支座,Z6焊接导向支座,Z7管卡,Z8槽钢支座,Z9支管支撑板,Z10立管支座,Z11热压弯管托座,Z12循环水管支座,Z13循环水管托座,Z14滑动{导向}支座,Z15抱箍支座。
汽水管道整定弹簧组件:T1单板整定弹簧,T2双板整定弹簧,T3上下方整定弹簧,T4支座整定弹簧组件,T5横担整定弹簧组件。
汽水管道限位装置:XD1径向限位管卡,XD2轴向限位管卡,XD3径向限位管板,XD4轴向限位管板,XD5立管轴向限位管夹。
XZ1单径向限位支座,X Z2双径向限位支座,XZ3轴向限位板。
XL1刚性连杆,XL2球面盘。
XG1垂直力吊板,XG2水平力吊板。
汽水管道连接件:L1螺纹吊杆,L2左右螺纹吊杆,L3双孔吊板,L4三孔吊板,L5花蓝螺栓,L6吊杆螺纹接头,L7环形耳子,L8U型耳子,L9单向滚动吊板,L10双向滚动吊板,L11全螺纹吊杆杆螺纹接头(L6),是指带螺纹的管道连接件,是工业和生活中最常见的一种管件,螺纹接头使管道的连接变得更简单,拆卸更换也更容易,大大节省了管道连接的成本。
吊杆螺纹接头一般包括螺纹弯头、螺纹三通、螺纹活接头、螺纹管帽、螺纹管箍、螺纹异径管、螺纹堵头、补芯等。
工业上用的螺纹接头一般是金属制造,耐压较高,材料有碳钢,不锈钢,合金钢,黄铜等;生活上用的螺纹接头材料一般有PC、PVC、PE、PPR等。
轻杆
轻杆、细线、弹簧的特性探究武汉市青山区钢城十六中朱广林轻杆、细线、弹簧经常起着连接物体的作用,但由于它们的不同特性,表现出不同的力学特征。
在物理学中,一般不计这三种物件的质量,可看成理想化的模型。
轻杆轻杆的特性是不可变形的刚性杆,能对物体提供任意大小和方向的弹力。
例1如图1所示,固定在小车支架上的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定一个质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是()A.小车静止时,F=mgcosθ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=mg/sinθD.小车向左以加速度a运动时,一定有F=,方向斜向左上方,与竖直方向夹角α=arctan(a/g)解析:小车静止时,由物体的平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg,如图2所示。
小车向右以加速度a运动时,杆对球的作用力F和重力的合力向右,大小为ma,由勾股定理得F=,F与竖直方向夹角α=arctan(ma/mg)=arctan(a/g),α与θ不一定相等,如图3所示;同理,小车向左以加速度a运动时,F大小也是,与竖直方向夹角α=arctan(a/g),如图4所示。
答案:D例2如图5所示,一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住。
现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是()A.N先减小,后增大B.N始终不变C.F先减小,后增大D.F始终不变解析:轻杆一端与铰链连接后,轻杆可绕铰链端自由转动,轻杆在平衡时的受力只可能沿轻杆方向(拉力、压力均可),不可沿其它方向。
现证明如下:如图6所示,设轻杆的受力N不沿轻杆方向,可将N沿杆和垂直杆的方向进行正交分解,垂直杆的分力N1会使杆转动,不符合平衡的条件,因此杆受力只可能沿杆向内或向外。
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轻型吊杆类型与受力分析
(一)轻型吊杆类型
1.轻型吊杆组成
轻型吊杆主要由起重柱、吊杆装置和起货机三大部分组成。
起重柱(桅)是起重设备中主要组件之一,其作用是在柱的下部设置吊杆承座,以支持吊杆旋转和承受吊杆在作业时的受力。
在柱的上部设置千斤索眼板座,以承受吊杆作业时千斤索的拉力。
2.普通轻型单吊杆
普通型单吊杆使用操作时,通常是调整好稳索、千斤索使吊杆置于某一合适的位置,吊货索也处于可用状态。
当卸货时,使吊杆处于舱口上方吊杆仰角的大小,由千斤索收放来控制,松放吊货索即入舱吊货。
当绞收吊货索把货物吊至超过舱口上沿后,松出吊杆转向相反一侧的稳索,同时收入同向一侧的稳索,松放过程中,吊杆慢慢地转向卸货地点,到达合适的位置停下,松下吊货索将货物卸到指定的位置上;装货过程则一有节定位索夹头
3.K-7式单吊杆
该吊杆是在普通型单吊杆基础上改进的一种轻型单吊杆。
它配置有两套专用动力绞车的牵索索具,使吊杆既能回转又能变幅。
由于两根牵索是以相反的方向缠绕在以卷筒绞车上的,当一只卷筒放出牵索时,另。
一卷筒将收进相同长度的牵索,即左右牵索的长度之和为一定值。
因此,吊杆顶端的运动轨迹是一椭圆弧,而实际吊杆顶端只能作圆弧运动。
两者的差异将造成牵索会出现松弛或绷紧的现象,称为吊杆的失稳。
为此,实际装置中是将千斤索和牵索以某种方式联系起来,通过连接点的位移来补偿由于牵索长度之和为定值丽带来的松弛或绷紧现象,使
吊杆能稳定地回转。
4.双千斤索单吊杆
该吊杆无牵索工具,而由左右分开的两套千斤索具来操纵吊杆。
这种吊杆装置主要有两种形式:一种是维列式。
它的两台千斤索绞车均为双卷筒式。
其中一台控制变幅,即将两根千斤索的一端按相同方向绕进一对卷
筒,绞车转动时,两根千斤索同时收进或放出,使吊杆变幅。
另一台绞车控制吊杆回转。
即将两根千斤索的另一端按相反方向绕在卷简上,绞车转动时.两根千斤索一收一放,使吊杆回转。
5.千斤一牵索单吊杆
由千斤索和牵索相互贯通的两组索具操纵吊杆操作的吊杆装置。
每一根千斤索的起端固定在桅肩上,千斤索经吊杆头部通向牵索下滑车,再回到吊杆头部的滑车和桅肩处的导向滑车。
末端通向千斤索双卷筒绞车的一个卷筒上,千斤索绞车的一对卷筒能同时旋转或分开旋转,这样就能实现吊杆的回转与变幅运动,牵索的下滑车生根在两舷侧的牵索短柱上。
6.液压传动单吊杆
利用强力液压装置,使吊杆仰、俯和左右摆动,操纵电动液压泵油液的流向和流量,推动液压缸内的活塞,使双连杆转转动,带动三角形回转承座转动,从而使吊杆向舷外转出。
改变液缸油液的流向,就能改变吊杆的转动方向。
在装卸货物时,由于吊货钩上吊有货物,此时吊货索不但能吊货,而且还能起千斤索的作用。
在吊杆没有负荷时,活塞式液压缸3也能起千斤索的作用。
它由另一个油泵供给油压,用以调节吊杆与桅杆之间的夹角。
7.单吊杆受力分析
吊杆在装卸货物过程中,由于船舶的倾斜、外力和货物摆动过程中的惯性等影响,各部分的构件及属具可能超出最大工况时的受力,正确地分析和计算某一工况时的各部分受力,对确保装卸货物的安全及发生装卸事故后的正确处理有着极其重要的指导意义。
下面仅就普通型单吊杆为例来分析其受力。
1.图解法
轻型单吊杆操作时,其整个装置中各构件所受之力都作用在吊杆和千斤索所组成的垂直平面内,为简化起见,可假定这些力分别汇交于吊杆头部、根部及千斤索眼板三处。
2.解析法对单杆操作受力分析
(1)吊杆头部受力情况:
载荷Q =Ws +△W (吊钩、滑车组重力)-一般△W 为Ws 的2%
吊杆轴向压力R ;
吊货索张力Q ′
吊杆自重G/2
(2)吊杆根部的受力情况
吊货索张力Q ′的反作用力和通向绞车卷筒上的拉力K ′
(3)千斤索眼板处的受力情况
千斤索张力的反作用力T 和通向绞车卷筒上的拉力T
解析法求R 、T
令ac 表示吊杆头上的荷重Q 与吊杆重量之半G/2的和,记作[Q]。
根据力三角形abc 与几何三角形ABC 相似,即可得
Q Q H L
R '+=][
1cos 2)(][12+-=Q H
L H L
Q T Q 1—吊杆与铅垂线之夹角。
由解析法可以得出如下结论:
1.在同样载荷条件下,吊杆的轴向力R与仰角无关,而取决于比值L/H(吊
杆长度L与支悬高度H之比)及吊货滑车组的滑轮数目m有关,比值L/H越大,m越小(即Q′越大),则R值越大。
2.在同样载荷条件下,千斤索张力T与吊货滑车组的滑轮数目m无关,而与比值L/H和仰角θ有关,L/H越大, θ角越小),则T值越大)
由上可见,千斤索的受力与吊杆工作时的仰角θ有关,我国起货设备规范中规定,受力计算时,轻型吊杆取仰角θ =15度,或按实际可能出现的最小仰角计算。
稳索受力较小,可按载荷的20%计算。
(二)轻型双吊杆
目前,船上使用的主要有以下两种类型:
1.单千斤索轻型双吊杆
每根吊杆只有一根千斤索,其中一根吊杆放在舷外,另一根放在舱口上方。
在两吊杆之间用吊杆牵
索(中稳索)4连接起来,并用吊杆两舷侧的吊杆稳索7将吊杆系固在舷侧眼环上,这样就可以把双吊杆固定在所需的位置上
在卸货时,可利用货舱口吊杆6的起货机绞进吊货索,把货物从舱内吊出舱口一定高度之后两根吊货索同时松出,把货物卸下。
装货时的操作顺序与卸货时相反。
2.改良型的轻型双吊杆
它在桅杆旁边增加两台千斤索绞车3,而千斤索滑车组的索端,通过导向滑车4到绞车3,于吊杆座同一横向轴线的两舷侧,各设一根支柱7,用以固定吊杆稳索。
吊杆的升降是用千斤索绞车操纵的。
在升降过程中,吊杆上端只会上下移动,不会左右偏移,而且不必调整吊杆间牵索。
因此,只要先用吊杆稳索,把吊杆左右位置固定好,就可以用千斤索绞车来调整吊杆的高低。
这种改进可以缩短布置吊杆的时间。
3.双杆作业布置及受力分析
双杆作业布置
1.双杆作业布置比较复杂,装卸货之前需近1h的时间进行整理准备,在装卸货物过程中,根据货物的堆垛情况进行适当调整。
2.双杆作业布置的正确与否,直接关系到装卸货物的安全和避免事故的发生,值班驾驶人员必须知晓这方面的知识,以便指导水手和装卸工人的操作。
3.双杆作业的布置形式随着货物吊放位置的远近而有所不同。
设计使用时,考虑到双杆的稳定性和各部分受力的牵连性,必须确定一个许用范围,许用范围
的上下限称为极限位置,在极限位置内布置作业,一般不会出什么问题。
双杆作业布置要点
1.应将舷内吊杆(大关)头的投影点置于距纵向舱口1.5m、横向舱口l/4舱口长度处。
最大仰角应小于75。
舷外吊杆(小关)头的投影点应置于舱口后端延线至舷外3.5m处,仰角应大于15。
吊杆与船中线的水平投影夹角宜在45~65左右.这样既可以保证吊杆在舷外有一定的距离,又可以防止两吊杆头部的距离过大。
2.吊货钩起升高度达安全极限时,两根吊货索的夹角应小于120。
3.舷内吊杆稳索的布置应尽量使其水平投影与吊杆水平投影成9()。
,以减少吊杆的水平分力,同时稳索应尽量布置在舷墙或甲板的地令上,以减少稳索的张力。
舷外吊杆稳索应尽量向后布置并且高一些,以减小对吊杆的作用力。
双杆作业布置结论
1.双杆操作时,吊货索的水平分力C是影响吊杆、稳索、千斤索受力的主要因素。
负载一定时,C的大小决定于两吊货索的夹角,C随夹角的增大而增大。
当夹角达120时,每根吊货索的张力将达到所承担的负载。
2.双杆操作时,稳索张力可能相当大,有时会大大超过起重量,减小稳索的受力,可以减小吊杆所受的轴向压力。
合理布置稳索可使稳索用较小的力稳住吊
杆。
舷内吊杆稳索下端点
应接近舱口中部或稍偏前。
仰角越小越好,也就是稳索下端点要布置得高一些。
对于舷外吊杆的稳索,其下端点应尽量向后。
使吊杆与稳索的水平夹角不小于20。
同样也要布置得稍高一
点。
实际使用中不允许随意移动,以免受力过大发生事故。
3.双杆操作时,吊货索和稳索引起的指向起重柱的水平分力町以减轻千斤索的负荷,但不应使千斤索的张力降至零或出现负值,否则会造成吊杆上仰而失去控制,所以稳索的下端点
也不应布置过高。
4.双杆操作时,在轴向压力相同的条件下,其安全工作负荷约为单杆操作的0.4~0.6。
通常所指的3/5t吊杆或5/10t吊杆,即指单杆操作时的起重最为5 t 或10 t,双杆操作时的起重量为3 t或5t。