龍門吊結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工方案

1、龍門吊結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工方案目 錄一、工程概況二、軌道設(shè)計(jì)三、支架系統(tǒng)四、施工工藝五、龍門吊應(yīng)力計(jì)算六、起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算七、小車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算八、減速器以及鏈傳動(dòng)計(jì)算九、大車運(yùn)行計(jì)算十、龍門吊起重機(jī)計(jì)算十一、龍門吊拼裝方案十二、梁板吊施工方案編制依據(jù) 1起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范JBJ31-96 2相關(guān)資料 一、工程概況1、概述仙花店高架橋，全長600M，24跨，每跨為25M預(yù)制箱梁。梁板預(yù)制場位于仙花店高架橋的小樁號(hào)路基上，梁板最大重量77噸，起吊采用雙龍門吊，自重為60噸。2、施工特點(diǎn)梁板預(yù)制場為石方路基挖方段，地質(zhì)條件較好。龍門吊施工作業(yè)的以移梁板為主，施工期間無須其他起重機(jī)械輔助，該橋的

2、上部結(jié)構(gòu)均為安裝構(gòu)件，安裝工藝簡捷，安裝精確。二、軌道的設(shè)計(jì)1、縱向軌道梁：龍門吊大車行車系統(tǒng)設(shè)計(jì)間距為35.0m，考慮到在使用過程中對(duì)稱均勻受力，初步將的設(shè)計(jì)跨度定為25.5m，軌道擬采用鐵軌，設(shè)計(jì)最大單輪壓力為26t，每組滑車的前后輪距為1.8m，結(jié)合軌枕的布置，取如下計(jì)算圖求。 當(dāng)荷載作用在處時(shí)為彎距最不利位置：查彎距影響線圖表得：Mmax=2lf/2 =0.28925.552t/2 =191.607t.mM0 =224.64t.m 最大撓度查表得：Fmax=K（pl3/100EI）式中：K撓度系數(shù)取為2.716P為集中荷載為52tL為計(jì)算跨度25.5mE彈性模量為2.1107t/m2I

3、慣矩為7.515105cm4Fmax=2.716(52/123)/(1002.11070.007515) =0.5510-2m=5.5mml/600=45 mm 剪力計(jì)算：Vmax=KP =1.3452 =69.68t0 工況2：有風(fēng)、動(dòng)載，M=0.95 (78.7+40) 27-630.45 =2414. 20 工況3：突然卸載或吊具脫落，按規(guī)范不需驗(yàn)算 為防止龍門吊傾覆或移動(dòng)，龍門吊設(shè)置風(fēng)纜。 六 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（一） 設(shè)計(jì)參數(shù)1 起重量： Q=40t 2 起升速度： V吊=1m/sV空=2m/s3 鋼絲繩倍率: q=4（二） 鋼絲繩計(jì)算Smax=Q/(qa)Q=40t=4000Kgq倍

4、率， q=4a 卷入卷筒根數(shù) a=2=0.97Smax=Q/(qa)=40000/(240.97)=5.1510Kg選擇 6w(19)-20-185-光Sp=S=0.8530.25=25.70t n Smax=5 5.15=25.75t(三) 電動(dòng)機(jī)的選擇及校核 KW選擇變速調(diào)速電機(jī) YTSZ180L-8 額定功率： 9Kw 額定轉(zhuǎn)矩： 140.1Nm 額定轉(zhuǎn)速： 735r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 0.285Kgm2 重量： 250Kg 過載系數(shù)：2.8過載校核: Pn=11KW5.9KW 滿足要求。七 小車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（一） 確定車輪直徑小車采用2輪布置，輪距2.5m。小車自重引起的輪壓Rt R

5、t=1.3(6.710000) 41.1=22000N 起升載荷引起的輪壓 Rt=1.1(4010000) 4=110000N 最大輪壓： Rmax=7.5103最小輪壓： Rmin=2.5103車輪的等效疲勞計(jì)算載荷Rc=(2 Rmax+ Rmin)3=4.12103 采用圓柱車輪和鐵路軌道，初選車輪直徑400，鐵路軌道P43，車輪材料為45號(hào)鋼，踏面硬度HB=300380,硬度層為15mm,P43軌道是凸形，曲率半徑R=300mm. 車輪的許用輪壓為： C1-車輪轉(zhuǎn)速系數(shù)，車輪的轉(zhuǎn)數(shù) C2-運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別系數(shù)，1 K2-與車輪材料有關(guān)的電接觸應(yīng)力系數(shù)，0.1 R-曲率半徑，為300mm

6、m-曲率半徑的比值所確定的系數(shù)，為0.45 N(二) 運(yùn)行阻力計(jì)算1 運(yùn)行摩擦阻力Ff=wG, w=0.008 2 坡度阻力 3 風(fēng)阻力 （3+2.64）12.97=0.073103NF=Ff+Fr+Fw=(3.74+4.61+0.073) 103=8.42 103N(三) 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算P=(FV)/(1000)=(8.42103 0.05103)/(10000.85)=4.1kw八 減速器以及鏈傳動(dòng)計(jì)算總傳動(dòng)比i=940/2.39=393.3i=i1i2初估鏈傳動(dòng)比i2=2輸出轉(zhuǎn)速n=2.392=4.78 r/min選擇SEW生產(chǎn)的斜齒輪減速電機(jī)型號(hào)：R103DV112M6輸出轉(zhuǎn)速：nout

7、=5.5 r/min則鏈傳動(dòng)比 i2=5.5/2.39=2.3Z1=17, Z2=39, i1=39/17=2.3九 大車運(yùn)行計(jì)算（一） 確定車輪直徑大車采用42輪布置， 輪距1.8m由總體計(jì)算，可知大車輪的最大輪壓 Rmax=7.5t.最小輪壓: Rmin=2.5t等效計(jì)算輪壓：RC=(27.5+2.5)2/3=11.7t初選大車車輪直徑600，軌道P43車輪的許用輪壓:RC=C1C2K2 (N)C1為轉(zhuǎn)速系數(shù)，車輪的轉(zhuǎn)速: n= =C1=1.17C2=1K2=0.1R=300m=0.3388RC=1.170.130020.3883=1810411.7104N滿足要求。（二） 運(yùn)行阻力計(jì)算1

8、運(yùn)行摩擦阻力 Ff = wGw = 0.007G80 tFt=801040.007=0.561042坡道阻力 Fy=801040.001=0.8104 3. 風(fēng)阻力:FW =12.97114N =1.48 總阻力:F= (0.56+0.8+1.48) =2.84104N（三）電動(dòng)機(jī)選擇 總功率 N= (FV)/(1000)=(28.4103 1060)/(10000.85)=5.6kw 由于速度低，選二套驅(qū)動(dòng)Pj=3 KW選兩臺(tái)3KW電機(jī)（四）減速器及鏈傳動(dòng)計(jì)算 選擇減速電機(jī)R163DV160M4, 輸出轉(zhuǎn)速11 r/min，并通過變頻調(diào)速，使空載時(shí)輸出速度增加1.2倍， 即輸出轉(zhuǎn)速111.2

9、=13.2 r/min 則鏈傳動(dòng)比為i2=13.25.305=2.4882 取小鏈輪齒數(shù)為Z1=17 則Z2 = i2Z1 = 42 i2 = 4217=2.47十 龍門起重機(jī)計(jì)算1 、龍門起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、有限元模型及模型信息 該龍門起重機(jī)由調(diào)節(jié)桿、三角桿及箱形梁組成。上部由箱形梁拼成，龍門起重機(jī)上部和下支撐架之間由箱型梁連固接而成，下支撐架最下端和箱型梁相固連。所有箱型梁由厚為6mm的鋼板焊接而成。 2 、結(jié)構(gòu)分析的方法和邊界條件說明 應(yīng)力分析采用有限元的靜力學(xué)分析原理，其建模方法采用實(shí)體建模法，采用體、面、線、點(diǎn)構(gòu)造有限元實(shí)體。其中所有箱形梁用面素建模，其余用線素建模，然后在實(shí)體上劃分有

10、限元網(wǎng)格。對(duì)于邊界條件和約束條件，是在支撐架下的箱型梁的底面兩端加X,Y,Z三方向的約束以龍門起重機(jī)的實(shí)際情況。載荷分布有4種情況：工作時(shí)的吊重、小車自重、風(fēng)載荷、考慮兩度偏擺時(shí)的水平慣性力，具體見下。3 、 載荷施加情況（1）工作時(shí)的吊重工作時(shí)的吊重為40t,此載荷分布在小車壓在軌道的4個(gè)位置，每個(gè)位置為10t。由于小車在軌道上移動(dòng)，故載荷的分布位置隨小車的移動(dòng)而改變，由于小車移動(dòng)速度慢，我們只把吊重載荷的施加作兩種情況處理：在最左端（或最右端），以及龍門架中部位置。（2）小車自重 小車自重為7t,和吊重載荷分布位置相同。（3） 風(fēng)載荷風(fēng)載荷：類風(fēng)載。 （4）考慮20偏擺時(shí)的水平慣性力 該水

11、平慣性力大小為吊重乘以角度大小為20的正切值，施加位置和吊重載荷施加位置相同，方向?yàn)樗降腦向和Z向。4、 計(jì)算結(jié)果與說明 對(duì)應(yīng)吊重載荷的施加位置，共有兩種計(jì)算情況； 小車在中間位置時(shí)：調(diào)節(jié)桿應(yīng)力分布圖1所示，最大應(yīng)力分圖2所示，總計(jì)算結(jié)果見表一，表二。表一（）名稱 結(jié)構(gòu)整機(jī)主結(jié)構(gòu)箱形梁最大應(yīng)力-86（壓）78（拉）26.768 表二（）名稱 結(jié)構(gòu)X方向Y方向Z方向最大位移5.42715示意圖1示意圖2十一 龍門吊安裝方案 龍門吊安裝與拆除的施工隊(duì)伍必須具有相應(yīng)的資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)。龍門吊拼裝前要檢查每個(gè)銷孔是否有損傷及裂紋，若有及時(shí)更換。 1、軌道梁基礎(chǔ) 為60cm寬，60cm高的C25砼基礎(chǔ)。在軌

12、道兩側(cè)位置每隔1米預(yù)埋16的鋼筋。軌道為專用鐵軌，表面平整度為不大于5MM，將兩側(cè)預(yù)埋鋼筋與軌道焊為整體。 2、龍門吊拼裝 在地面拼裝好吊臂后，用吊車吊起拼裝。作業(yè)人員必須正確使用安全帽及安全帶。拼裝時(shí)地面要有專人負(fù)責(zé)指揮，下部嚴(yán)禁人員靠近。吊臂起吊至空中時(shí)，兩側(cè)攬風(fēng)繩拽緊，以減小吊臂在空中的擺動(dòng)幅度。在靠近銷孔時(shí)，人工拽攬風(fēng)繩緩緩移動(dòng)吊臂，使銷孔位置對(duì)正，安裝銷栓。安裝另一側(cè)時(shí)采用同一方法。 3、限位鋼板的安裝 在每端距龍門吊軌道梁1米的位置處安裝限位鋼板。限位鋼板厚度為250MM，呈“門”字形卡在軌道上，用螺栓緊固。 4、在梁板預(yù)制場兩側(cè)做好排水溝，以利于雨水迅速排出。十二 梁板吊裝施工方

13、案1、龍門吊在跨墩之前要作好鋪設(shè)鋼軌的測量及鋪設(shè)工作，位置要準(zhǔn)確用中部及后端的液壓千斤頂將導(dǎo)梁頂高到中部的轉(zhuǎn)向輪鋼軌，然后將輪調(diào)整至縱向行走的方向。同時(shí)將后端的軌道輪置好向前行走方向，鋪好鋼軌后就可以將導(dǎo)梁的軌道輪落在鋼軌上，在導(dǎo)梁向前行走前必須要將兩只其中桁車開至導(dǎo)梁后端，其中有一只起重桁車掛上片梁的前端，做導(dǎo)梁的后端配重。箱梁的后端依然還在道路橋面上。導(dǎo)梁在向前跨墩時(shí)要使導(dǎo)梁及后端懸掛大梁同步進(jìn)行，導(dǎo)梁行走至前腳到達(dá)前面橋墩上的過半時(shí)就要停止前進(jìn)，然后將前腳的軌輪及橫向鋼軌安裝好，這時(shí)可以將后端的懸掛梁松落，前腳自然落在鋼軌上。這時(shí)將兩只起重桁車開往導(dǎo)梁前端，接著將導(dǎo)梁的中部和后端的液壓的

14、千斤頂開動(dòng)升起至軌道離開鋼軌，然后將中部的輪子轉(zhuǎn)向90度，同時(shí)橫向鋼軌安裝好，然后放松液壓千斤頂，將導(dǎo)梁軌道輪落至鋼軌上，這時(shí)就可以橫向移動(dòng)，橫向移動(dòng)時(shí)要注意前腳及中部的行走同步。2、安全技術(shù)方案的編制與實(shí)施基本內(nèi)容如下：.該大型設(shè)備不同于其他一般設(shè)備，具有特殊性，因此在操作工人的培訓(xùn)中，除一般機(jī)械操作知識(shí)的講解外，還由于設(shè)備的特殊性，同時(shí)請(qǐng)工程技術(shù)人員講解整個(gè)安裝工藝流程，使機(jī)械工了解各設(shè)備之間的相互關(guān)系，以便在工作中配合默契。經(jīng)各方面考核合格后發(fā)給操作證，方可上崗操作。.預(yù)制場預(yù)制平臺(tái)上脫模劑要涂刷均勻飽滿，以免在起吊構(gòu)件時(shí)發(fā)生粘連現(xiàn)象。.龍門吊的跨度為25m，分別由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走裝置，兩側(cè)的行走必須同步；另外，龍門吊在作業(yè)區(qū)間只有幾米，龍門吊的行走前端導(dǎo)軌，幾十噸的預(yù)制梁在空中運(yùn)行中要求非常平穩(wěn)，龍門吊在行走中萬一塔身與梁板碰撞巨大的慣性將會(huì)使起重鋼絲繩有斷裂可能，后果不堪設(shè)想。因此，在每天上下午班前必須對(duì)同步控制系統(tǒng)和行走限位定期檢查，保持絕對(duì)靈敏可靠。.龍門吊將梁運(yùn)來放下，嚴(yán)禁所有人員在起重物下操作停留；待操作人員將預(yù)制梁在運(yùn)梁車上固定牢固后，方可