40-160架桥机计算书

省先锋路桥设备JQ40/160型架桥机

计

算

书

省先锋路桥设备

二〇一一年九月二十四日

JQ40/160型架桥机计算书

说明：JQ40/160型架桥机是指：适应跨度40米，起升重量在80t+80t=160t的架桥机

一、总体计算

1、主参数的确定

JQ40/160型架桥机是依据“JQ40/160型架桥机设计任务书”而设计的用于混凝土梁预制场的吊装设备。主钩起吊能力为80t+80t,用于预制梁的起吊作业。

1.1、主要技术参数如下：

主钩起吊能力：80t+80t

适应跨度：40m

小车提升速度：0.6m/min

小车横移速度：2m/min

小车纵移速度：3m/min

大车横移速度：2m/min

大车纵移速度：3m/min

1.2、设计参考标准及资料

[1] GB/T3811-2008《起重机设计规》

[2] 《起重机设计手册》

1.3、整机稳定性校核

根据本机结构特点，工作状态无需进行整机稳定性校核计算，非工作状态时，沿大车方向有暴风袭来，要求锚固、缆风绳紧固，故无需验证其稳定性。

二、计算依据

本架桥机用于桥梁工程混凝土预制梁的安装及预制场吊装作业场合，每年工作4-6个月，每天连续工作不超过6-8小时，故只对结构进行强度及刚度计算，而不计算其疲劳强度。

主梁采用Q235B钢材，支腿材料为Q235B钢，销轴为40#钢，安全系数取k=1.33,采用许用应力法进行强度校核，满足：[σ]= σs/k

[τ]=[σ]/(3)1/2

[σjy]=1.5[σ]

材料许用应力表

单位：Mpa

工况一：过孔（过35米孔，以37米计算）

主梁过孔时强度计算:

1、自重荷载：（1）60m主梁自重P主梁=63.6t、q主梁

=1060kg/m

（2）24m导梁自重P导梁=16.8t、q主梁=700kg/m

（3）副前支腿自重P副前=2.6t

（4）前支腿自重P前支=8.8t

（5）中支腿自重P中支=7.6t

（6）单后托自重P后托=1.2t

（7）单后支自重P后支=0.8t

（8）单天车自重P天车=9.8t

（9）前支横移轨道P前横=5.6t、q前横=200kg/m

（10）中支横移轨道P中横=8.4t、q中横=300kg/m

2、主梁截面参数：（电脑计算）

A= 37267mm2

I x= mm4

W上= 37287595mm3

3、过35m孔时单主梁中支处的最大弯矩:

M max=P副前/2×37m+ q主梁/2×13m×6.5m+ q导梁/2×24m×18.5m

=2.6t/2×27m+1.06t/2×13m×6.5m+0.7t/2×24m×18.5m

=35.1tm+44.785tm+155.4tm

=235.285tm

单主梁上下弦杆所承受的最大轴力:

N max=M max/h=235.285tm /2.2m=107t

上下弦杆的面积为:

A上=18916mm2、A下=18352mm2

上弦杆的工作应力：

σmax= N max/A上=107t/18916mm2=57 MPa

工作应力: σmax=57Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条

件

上弦杆的工作应力

σmax= N max/A下=107t/18352mm2=58 Mpa

工作应力: σmax=58Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条件

4、过孔时单主梁中支处的强度：

δ= M max/W上=235.285tm/37287595mm3=63MPa

δ＜[δ]=176 Mpa

过孔时主梁截面满足强度条件

5、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：I x=mm4

主梁截面面积：A=37267mm2

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。

5.1副前支腿、前横移轨道和导梁上横梁对单列主梁所产生的下挠f1

f1=（P副前+P前横+ P上横）L3/2×3EI x

=（2.6t+5.6t+0.6t）×373m3/2×3×210Gpa×mm4

=76mm

5.2单列导梁自重所产生的下挠f2

f2= q导梁L4/2×8EI x

=0.7t/m×244m4/2×8×210Gpa×mm4

=24mm

5.3单列主梁自重所产生的下挠f3

f2= q主梁L4/2×8EI x

=1.06t/m×134m4/2×8×210Gpa×mm4

=22mm

单列主梁总下挠度f

f= f1+ f2=76mm+24+22mm=122mm

根据型式试验要求f

总体下挠度小于许用下挠度,满足刚度要求.

6、过孔时，销板及销轴的强度计算

6.1过孔时，当上弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大；

6.1.1销板的抗拉强度要求：

此时上弦单节点的受力为:235t

拉压应力为[σjy]= 265 Mpa

其销板最溥弱部位挤压强度为:

σjy =235t/3×(270mm-50mm-50mm)×

190mm=24Mpa

σjy <[σjy],满足强度要求

6.1.2销轴的剪切及抗拉强度要求

销轴材料为:45#钢调质

许用剪切应力为: [τ]= 355Mpa

销轴的剪切强度计算:

单根销轴的受力为: 235t/5=47t

销轴为两个受剪面,受剪面积为:

A=πR2×2=3.14×252×2=3925mm2

销轴的工作剪应力:

τ=Q/ A=47t/3925mm2=120Mpa

工作剪应力: τ=120Mpa<[τ], 销轴满足抗剪强度条件。

6.2过孔时，当下弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大；

6.2.1销板的抗拉强度要求：

此时下弦单节点的受力为:235t/2=117.5t

销板材料为Q235B

许用应力[σ]= 176Mpa