40-160II(A)架橋機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、目錄TOC o 1-5 h z1.前言12.設(shè)計(jì)規(guī)范及參考文獻(xiàn)13.設(shè)計(jì)指標(biāo)13.1安全系數(shù)13.2材料許用應(yīng)力14.設(shè)計(jì)載荷14.1豎直載荷14.2水平載荷2水平慣性載荷與風(fēng)載荷對橋機(jī)橫橋穩(wěn)定性的影響3主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算37.導(dǎo)梁的設(shè)計(jì)計(jì)算48.架橋機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算5 1.前言HDJH40/160II(A)型架橋機(jī)是免預(yù)制梁配重，單向架橋的先進(jìn)架橋機(jī)。該橋機(jī)設(shè)計(jì)起吊重量為2x80噸，架設(shè)跨度S40米。橋機(jī)主梁為三角桁架結(jié)構(gòu)，由型鋼和鋼板焊接而成。主梁內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)梁，可以伸縮，是架橋機(jī)過孔的主要輔助支撐。前支腿和中托輪箱是架橋機(jī)架梁工作的主要支撐及動(dòng)力部件，后托輪、后支腿為過孔的輔助支撐。主梁上部設(shè)有

2、兩臺提升小車，是橋機(jī)的提升機(jī)構(gòu)。該型架橋機(jī)過孔自身實(shí)現(xiàn)平衡，無須預(yù)制梁配重。設(shè)計(jì)規(guī)范及參考文獻(xiàn)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB3811-2008)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17-88)宏達(dá)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(G/KFHD001-2004)設(shè)計(jì)指標(biāo)3.1安全系數(shù)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全系數(shù)n1.33抗傾覆安全系數(shù)n1.33材質(zhì)容許正應(yīng)力(o)Mpa容許剪應(yīng)力(t)MpaQ235B17010016Mn25014745#調(diào)質(zhì)3201703.2材料容許應(yīng)力4.設(shè)計(jì)載荷4.1豎向載荷結(jié)構(gòu)自重主梁P主=51mx0.56t/mx2=57t（單列自重集度q=0.56t/m）提升小車P=（9.84t+5t）x2=29.68t

3、提前支腿P=7.46t、八前后支腿P=0.98tx2=1.96t后后上橫梁P=1.31+4.5=5.81t后上導(dǎo)梁P引=2x31mx0.233tm=14.46t（單列自重集度q=0.233t/m)4.1.1.7副支腿4.1.1.8主梁聯(lián)結(jié)架4.1.1.9導(dǎo)梁聯(lián)結(jié)架4.1.1.10前橫移軌道4.1.2載荷重量4.1.3沖擊系數(shù)P一=2x0.723t=1.45t副P=0.42t主框P=0.477t副框P=l.lt前橫移P=2x80t荷4.1.3.1起升沖擊系數(shù)=14.1.3.2起升動(dòng)載系數(shù)2=1.154.1.3.3運(yùn)動(dòng)沖擊系數(shù)3=1.14.2水平載荷架橋機(jī)整機(jī)橫移及提升小車橫移架梁速度為0.022

4、7m/s,其加速度為a=0.0227m/s2。加速度很小，可不計(jì)，提升小車吊重2x80噸，為安全計(jì)，按吊重1/14計(jì)算，慣性力P=80/14=5.7toW4.3風(fēng)載荷4.3.1工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)載荷工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓q1=15kg/m2單列橫橋向迎風(fēng)面積A、=LxHx屮=51x2.485x0.5=63.4m2單整機(jī)橫橋向迎風(fēng)面積A=(l+n)A、=(1+0.33)x63.4=84.3m2單橫橋向風(fēng)載荷P=CxKxqxA=1.65x1.23x15x84.3=2.56t工h丄預(yù)制梁風(fēng)載荷P=CxKhxqx屮LH=1.65xl.23xl5xlx40 x2.5=3.0t順橋向迎風(fēng)面積遠(yuǎn)小于橫橋向迎風(fēng)面積，風(fēng)

5、載荷忽略不計(jì)。4.3.2非工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)載荷非工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓q2=50kg/m2橫橋向風(fēng)載荷P=CxKhxqxA=1.65x1.39x50 x84.3=9.67t順橋向迎風(fēng)面積遠(yuǎn)小于橫橋向迎風(fēng)面積，風(fēng)載荷忽略不計(jì)。水平慣性載荷與風(fēng)載荷對橋機(jī)橫橋穩(wěn)定性的影響5.1工作狀態(tài)水平慣性載荷與風(fēng)載荷對橋機(jī)產(chǎn)生傾覆力矩W=(P+P+P)x5=(5.7+2.56+3.0)x5=56.3tm傾w工預(yù)丿丿5.1.2橋機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量與吊梁質(zhì)量對橋機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定力矩W=122x2.5+160 x1.1=481tm穩(wěn)K=W/W=481/56.3=8.51.3穩(wěn)傾滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)170 主梁的截面性質(zhì)主梁自重集度形心軸慣性距

6、抗彎截面模量容許抗彎能力主梁允許下?lián)隙戎髁簭?qiáng)度計(jì)算q=0.56t/mI=56386293225mm4xW=43880383mm3xM=746t.m1700f=16.8cm5.2非工作狀態(tài)水平慣性載荷與風(fēng)載荷對橋機(jī)產(chǎn)生傾覆力矩W=(P+P)x5=傾w工7(5.7+2.56)x5=41.3tm5.2.2橋機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量對橋機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定力矩W=122x2.5=305tm穩(wěn)K=W/W=305/41.3=7.31.3穩(wěn)傾滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算主梁采用三角桁架結(jié)構(gòu)，其具有很好的剛性，便于導(dǎo)梁在其內(nèi)部伸縮運(yùn)動(dòng)。主梁總長51米，分為兩列，每列通過銷軸連接成整體。兩列主梁距離及前后位置均可以無級調(diào)整，以便于不

7、同寬度的預(yù)制梁及彎橋、斜橋的架設(shè)。上弦桿是由2-I32b對扣、中間夾焊10毫米厚芯板，方鋼軌道焊接在頂部便于提升小車在其上部運(yùn)行并參與主結(jié)構(gòu)受力。下弦桿是由2-22a對扣、中間夾焊8毫米厚芯板制造而成，底部焊接14毫米厚鋼板作為下弦軌道，中托輪箱及后托輪通過它托起主梁并使主梁在其上部運(yùn)行，下弦軌道參與主結(jié)構(gòu)受力。腹桿使用12對扣制造。當(dāng)提升小車負(fù)載運(yùn)行到架橋機(jī)跨中時(shí)：P=1.15吊重(跨中)+提升小車重量=1.15xl60/4+14.84/2=53.24t按簡支梁情況計(jì)算主梁承受彎距：M=PL/4=53.24x42/4=559tm主梁自重彎矩：M2=ql2/8=0.56*422/8=123.5

8、tm主梁承受最大應(yīng)力：o=(M+M)Y/I=156MpaSo=170Mpamax12主梁聯(lián)結(jié)銷軸最大剪應(yīng)力：t=137MpaT=170Mpamax主梁上弦局部強(qiáng)度計(jì)算按簡支梁情況計(jì)算主梁上弦局部承受的最大彎距：M=PL/6=47.5xl.93/6=15.3tm抗彎截面模量W=1880050mm3X主梁上弦局部承受的最大應(yīng)力：omax=81Mpao=170Mpamax主梁下弦局部強(qiáng)度計(jì)算按簡支梁情況計(jì)算主梁下弦局部承受的最大彎距(中托處)：M=9.3tm抗彎截面模量W=851cm3X主梁下弦局部承受的最大應(yīng)力：omax=108Mpao=170Mpa滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)主梁靜剛度的計(jì)算載荷下?lián)隙萬=PL3

9、/48EI=6.3cmf=16.8cmmax滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)導(dǎo)梁的設(shè)計(jì)計(jì)算為了盡可能減輕重量，以利于過孔工作的完成，并保證其足夠的強(qiáng)度和剛度,故導(dǎo)梁采用桁架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。導(dǎo)梁自重集度形心軸慣性距抗彎截面模量容許抗彎能力7.2導(dǎo)梁的強(qiáng)度計(jì)算7.1導(dǎo)梁的截面性質(zhì)q=0.233t/mI=8248050162mm4x/jjW=9985533mm3xM=170t.m1707.2.1在過孔過程中，當(dāng)導(dǎo)梁伸出全部允許長23.5米時(shí)其承受的彎距最大。單導(dǎo)梁M=L2.q/2+(P+P)Lmax副副框=83tmM=170tm架橋機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算架梁工作狀態(tài)縱向和橫向抗傾覆性，其具有很好的穩(wěn)定性，免與計(jì)算過孔工作狀態(tài)縱向抗傾覆系數(shù)：按40米跨度單列受力計(jì)算W穩(wěn)=4.9*31+7.85*29.3+7.85*26+18*15.5=865tmW傾=11.6*10+5.29*20+8.0*27.7+1.1*42.9=490tmKg=W穩(wěn)/W傾=865tm/490tm=1.761