架桥机受力计算书.doc

1、 张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 1160 吨 40 米跨架桥机计算书1、架桥机设计依据与验收标准（1）架桥机设计制造标准GB3811-2008 起重机设计规范GB6067-85 起重机械安全规程GB/T14405-93 通用桥式起重机GB10212-98 铁路钢桥制造规范GB17-88 钢结构设计规范JG581-91 建筑钢结构焊接规范JSJ041-2000 公路桥涵施工技术规范国家质量监督检验检疫总局文件，国质检 2003174 号特种设备安全监察条例（国务院 373 号令）（2）架桥机检验、验收标准GB/T14406-199

2、3 通用架桥机GB5905-86 起重机试验规范和程序GB6067-85 起重机械安全规程GB10183-83 桥式和架桥机制造和轨道安装公差GB1005.188 起重吊钩GB5972-86 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范GB50205-95 钢结构工程施工及验收规范（3）架桥机设计图纸 设计图纸主要有：QJ160/40、QJ160/40-1、QJ160/40-2、QJ160/40-4、QJ160/40-6、QJ160/40-6-5、QJ160/40-7、QJ160/40-8、QJ160/40-12 、 QJ160/40-15。2、主要工程应用本设计为实用型桥梁吊装起重设备；本设计应能适应

3、目前国内高速公路或国道桥梁建设中的中小 吨位，160 张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 2吨 40 米跨以下混凝土大梁的起吊要求；不同规格的起重机可对应起吊各种长度及重量的混凝土预制 梁，同时也适应各种型号及各种规格的混凝土预制梁(如：T 型梁、 箱梁、空心板梁)，并可直接给大梁安装到位。本设计应符合国情、应有实用性、经济性，便于推广应用。3、设计指标（1）门机主要技术参数 起重量：160 t 主梁结构形式：桁架组合式双导梁 产品型号：QJ160/40 起升高度：5 米 架桥机过孔行走速度：3.4 m/min 吊梁纵移行走速度：3.

4、5 m/min 小车横移速度：2/min 小车起升速度：0.42/min 总功率： 76.2 kw 总重：107 t 外形控制尺寸：长、宽、高 68711.8 控制方式：手动、电控（2）卷扬机起升机构 选用卷扬机滑轮组采用上 10 下 11 滑轮组倍率 m11，22 绳 钢丝绳最大静拉力 SQ/2mn=70/2120.93.53t钢丝绳选用 NAT 637+1 19.5，破断力为 21.85 吨，钢丝绳安全倍数 K21.85/3.536.19起 重 绳 安 全 系 数 是 4.5 4.5 K 6.89 满足 安全 张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超

5、越 精作 奉献 3要求。GB/T3811-2008选用 5 吨慢速卷扬机卷扬机参数 起重量：5 吨卷筒直径：400m卷筒宽度：780平均绳速：8.7m绳径:19.5mm电机：YEJ160M-4，11KW减速器：XWD-6-17-11重量 1400kg（3）电机减速器主要参数张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 4运行速度 m/min 3.24 型号 SAF77-130-M1型号 YEZ-4 额定转速 r/min 10.6额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2一 前脚动力性能参数 电动机额定功率 kW 2.2减速器传动比

6、130运行速度 m/min 3.2 型号 XWD-7型号 YEJ132M2-6 额定转速 r/min 16.2额定转速 r/min 960 额定功率 kW 5.5二 中托动力性能参数 电动机额定功率 kW 5.5减速器传动比 59运行速度 m/min 3.4 型号 SAF77-123.2-M1型号 YEZ-4 额定转速 r/min 11.2额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2三 中托轮箱性能参数 电动机额定功率 kW 2.2减速器传动比 123.2运行速度 m/min 3.4 型号 SAF77-123.2-M1型号 YEZ-4 额定转速 r/min 11.2额定转速 r/mi

7、n 1380 额定功率 kW 2.2四辅助台车动力性能 参数 电动机额定功率 kW 2.2减速器传动比 123.2运行速度 m/min 3.5 型号 SAF77-107.83-M1型号 YEZ-4 额定转速 r/min 12.8额定转速 r/min 1380 额定功率 kW 2.2五 天车纵移性能参数 电动机额定功率 kW 2.2减速器传动比 107.83运行速度 m/min 2 型号 SAF77-130-M1型号 Y112M-6 额定转速 r/min 7.38额定转速 r/min 960 额定功率 kW 2.2六 天车横移性能参数 电动机额定功率 kW 2.2减速器传动比 130出绳速度 m

8、/min 8.7 起升高度 m 8起升速度 m/min 0.6 型号 XWD-6型号 YEJ160M-4 额定转速 r/min 85.9额定转速 r/min 1460 额定功率 kW 11七 卷扬机性能参数电动机额定功率 kW 11减速器传动比 17张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 54、QJ160/40 架桥机受力计算（1）QJ160/40 架桥机受力工况参数桥梁长度 跨度 高度比系数 桁架高 梁长度 单吊重量 桥梁重量C L K h A P G40 42 17.50 2.400 68 35 160导梁数 桁架数 桁架间距 节间长

9、 架底宽 斜杆长 应力安全系数m n L1 a c d K2 2 5 1.71 1.05 2.324 1.34天车重量 单位梁重 起重系数 动力系数 导梁轨距 吊距 天车右边距W q1 K1 K2 L1 f b9.00 0.515 1.25 1.1 5 38 2.5单节长 竖杆长 单节重 主材屈服应力 主材屈服应力 16Mn 许用应力 16Mn 剪切应力a1（ m） d2 W1 s1（ Mpa） s2（ Mpa） 9.00 2.21 3.92 345 235 257.46 140斜杆夹角 节间夹角 平撑斜杆夹角 平撑竖杆长 平撑斜杆长 桁架上插销 桁架下插销 c2 d2 279.00 72 3

10、1.00 0.852 1.65 80 58张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 6（2）QJ160/40 架桥机过孔工况工况 1：架桥机过孔前原始状态QJ160/40 架桥机过孔工况一受力示意图受力点：Na前支、Nb中托、Nc辅助台车、Nd千斤顶自重：W前支、G天车、q导梁单位重量。Na=8.9tNb=41.76t工况 2：千斤顶顶起状态Na=21.47tNd=29.19tNb=Nc=0工况 3：架桥机中托往前移动 40 米，千斤顶不受力。张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 7

11、Na=0Nb=10.85tNc=39.81工况 4：导梁向前移动 18.5 米。Na=0Nb=31.21tNc=19.44运梁车对桥面压力 Ny=83t工况 5：辅助台车前移动 25 米。Na=0Nb=10.82tNc=39.83运梁车对桥面压力 Ny=83t工况 6：主梁往前移动 15.5 米时。张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 8Na=0Nb=50.66tNc=0运梁车对桥面压力 Ny=83t工况 7：主梁往前移动 21.5 米时(在工况 6 再往前移动 6 米)过孔完成。Na=0Nb=62.70tNc=0左弯矩 Mz = 64

12、1.18 右弯矩 My= 364.26 tm需要平衡弯矩 Mp=Mz-My= 276.93 tm所需配重 g=Mp/(C+c-b)= 12.04t架桥机过孔安全储备配重 G1=2g=24.1t运梁车对桥面压力 Ny=70.96t导梁移动到位，解开配重梁，使前支放在桥台上(Na 受力)，过孔完成。 辅助台车与千斤顶均可利用使其受力，并将架桥机及主梁进行锚固，张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 9为架桥机吊梁过孔做准备。（3）架桥机架梁过孔工况工况 1：1 号天车距中托 2 米处吊梁Na=6.35tNb=88.05t中托处弯矩 M1=37

13、7.51tm工况 2：1 号天车吊梁行驶于跨中Na=32.8tNb=61.6t跨中弯矩 M2=481.95tm中托处弯矩 M3=-281.01tm工况 3：2 号天车距中托 2 米处吊梁张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 10Na=50.54 tNb=87.61 t跨中弯矩 M2=114.17tm中托处弯矩 M3=280.76tm工况 4：2 部天车架梁过孔到指定位置Na= 60.42 tNb= 77.73 t 弯矩小于架边梁，弯矩在架边梁分析工况 5：架边梁时 2 部天车吊梁过孔到指定位置张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30

14、米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 11前支最大剪力 Na=94.86t 中托最大剪力 Nb=110.55t 跨中弯矩 M2=152.56tm 中托处弯矩 M3=-184.26tm经以上计算结果弯矩最大值是 1 号小车吊梁在跨中处，架桥机过孔时 中托弯矩最大，架边梁时中托处剪力最大。吊梁时跨中最大弯矩(1 号小车行至跨中)：M1=481.95tm 吊梁时中托最大弯矩(1 号小车在中托后吊梁)：M2=377.51tm 架桥机过孔时中托最大弯矩(前支刚到位)：M3=637.75tm 架边梁时前支最大剪力：Q1=96.9t架边梁时中托最大剪力：Q2=114.54t张家界武陵山大道景区

15、段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 12160 吨 40 米跨架桥机受力计算成果表主梁长度 68m 跨度 40 重 160t序号 计算项目 主材结构 计算结果充许值 单位 占空比1 架桥机过孔时最大弯矩 641 tm2 架桥机过孔时上弦工作应力 28a 工+12300+6036 160 175.4 Mpa 91.193 架桥机过孔时下弦工作应力 18a 槽+10180+6036 158 175.4 Mpa 90.334 架桥机过孔时最大挠度 37.49 41.50 cm 90.335 过孔配重所需平衡力 12.046 架桥机过孔安全储备配重 24.087

16、 架梁跨中最大弯矩 481.958 上弦工作应力 28a 工+12300+6036 127.27 175.4 Mpa 72.579 上弦节间工作应力 28a 工+12300+6036 144 175.4 Mpa 82.0310 下弦工作应力 18a 槽+10180+6036 158.41 175.4 Mpa 90.3311 中托处上弦最大工作应力 -71 175.4 Mpa 40.7612 中托处下弦最大工作应力 -70 175.4 Mpa 40.1313 下弦节间工作应力 144 175.4 Mpa 82.2814 架梁过孔时最大挠度 9.66 10.4 cm 93.0815 过孔时销轴及销

17、板计算16 上弦销轴销板受力计算17 上弦销轴的剪切工作应力 280227 177.2 210.53 Mpa 84.1518 上弦销轴孔壁挤压应力 28076 91 511 Mpa 17.7519 销板公头抗拉强度 236800 175 257 Mpa 67.9520 销板母头抗拉强度 246540 150 257 Mpa 58.3021 b-b 方向的拉应力 2120214 118 257 Mpa 45.6822 下弦销轴销板受力计算23 销轴的剪切工作应力 258177 126 211 Mpa 60.0424 销轴孔壁挤压应力 258177 140 511 Mpa 27.4725 销板公头

18、抗拉强度 228160777 185 257 Mpa 71.9026 销板母头抗拉强度 228149540 189 257 Mpa 73.3227 b-b 方向的挤压应力 22887160 110 257 Mpa 42.8428 架梁时销轴及销板计算29 上弦销轴销板受力计算30 销轴的剪切工作应力 280227 100 211 Mpa 47.4431 销轴孔壁挤压应力 28076 136 511 Mpa 26.6832 销板公头抗拉强度 236800 131 257 Mpa 51.0733 销板母头抗拉强度 246540 119 257 Mpa 46.1334 b-b 方向的挤压应力 212

19、0214 92 257 Mpa 35.62张家界武陵山大道景区段项目部 预应力 30 米箱梁架设施工方案湖南建工 一流 超越 精作 奉献 1335 下弦销轴销板受力计算36 销轴的剪切工作应力 258177 95 211 Mpa 45.1337 销轴孔壁挤压应力 258177 106 511 Mpa 20.6538 销板公头抗拉强度 228160777 139 257 Mpa 54.0439 销板母头抗拉强度 228149540 142 257 Mpa 55.1140 b-b 方向拉应力 22887160 73 257 Mpa 28.3041 天车受力计算42 纵移天车主梁弯矩 240a 工+

20、5060+1240+122705943 纵移天车主梁工作应力 240a 工+5060+1240+1227175 175.4 Mpa 99.8844 横移天车主梁 228a 工钢 150 175.4 Mpa 85.7045 定滑轮主梁工作应力 332a 工钢 144 175.4 Mpa 82.3146 腹杆工作应力47 节间竖杆最大工作应力 905 方形钢 224.09 257 Mpa 87.0448 节间斜杆最工作应力 905 方形钢 235.63 257 Mpa 91.5249 中托支座处竖杆工作应力 10010 方形钢 228.58 257 Mpa 88.7850 中托支座处斜杆工作应力

21、10010 方形钢 240.34 257 Mpa 93.3551 前脚支座处竖杆工作应力 1008 方形钢 218.17 257 Mpa 84.7452 前脚支座处斜杆工作应力 1008 方形钢 229.40 257 Mpa 89.1053 中托横梁工作应力 340a 工+240014 168.43 175 Mpa 96.0454 前支横梁工作应力55 前支下横梁工作应力 2（42010+43010） 210.37 257 Mpa 81.7156 前支上横梁工作应力 16Mn 钢板不等截面 168.2035257.5 Mpa 81.7157 前支腿销轴剪切工作应力 80 87.91 154.1 Mpa 57.0558 前支销轴挤压应力 80 276.19 374.3 Mpa 73.8059 前支腿外管工作应力 37781600 77.66 257.5 Mpa 30.1760 前支腿内管工作应力 32583000 94.21 257.5 Mpa 36.595、设计成果结论经以上计算结构：该架桥机按上述工况下工作，主要受力部位均能满足设计要求。