1、1下赶场沟大桥预制场74T龙门吊设计计算2书下赶场沟大桥 74T 龙门吊计算书一、概述本预制场龙门吊横梁由贝雷片拼成,门柱由钢管和型钢组成;计算跨径为 24m。1、门柱一个门柱用 2 根 325mm 、=10mm 的钢管作主立柱,立柱上采用根25b 槽钢作斜撑。立柱顶上设置 2 根30b 槽钢作横梁,贝雷片直接作用于30b 槽钢上。立柱底部通过 20mm 厚 A3 钢板与单轨平车连接。每个门柱两个平车,一个主动,一个被动。两个平车之间用 2 根 14#槽钢拼焊成箱形前后焊联。钢管与钢横梁采用焊接连接加固。2、横梁一组横梁用 6 排 9 片贝雷片,设置上下加强弦杆。两端头用 4片(90-115-
2、90)118cm 支撑架连接。中间接头均用 90118cm 支撑架连接。同时横梁的上下面均用支撑架连接加固,除两端头上表面用(90-115-90) 118cm 支撑架外,其余用 90118cm 支撑架。横梁一边通过吊带悬挂 28#工字钢设 10T 电动葫芦,用于模板3安装及砼浇筑,吊带距离间隔为 1m。横梁与门柱用桁架螺栓连接,再用 20U 型螺栓加固。3天车在横梁上安放枕木、铁轨、1.6m 主动平车。枕木间距为60cm,5T 慢速卷扬机放平车上,用 5 门滑车组吊装,钢丝绳采用直径为 25mm 的。4操作台操作台设在门柱上,两套门吊的操作台相邻设置,以便于联系,统一协调操作。各种电缆按规定布
3、设,保证安全,便捷。二、横梁计算对本龙门吊可进行如下简化计算,横梁拟用简支梁进行计算,脚架按受压格构柱进行计算,斜撑起稳定作用不作受力计算。1、荷载计算横梁自重:q=11.7 KN/m天平及滑轮自重:P 1=25KN起吊重量:P2=740/2=370KN2、计算简图(横梁)43、内力计算(1)最大弯矩当集中荷载作用于横梁的跨中位置,产生跨中最大弯矩,此时A、B 支点也产生最大的负弯矩。其中有RA=RB=(11.727+7402)2=343KN 下弦弯矩:M A=MB=1/2*ql2=1/211.71.52=13.2 KNm上弦弯矩:M Cmax=RA12-11.7(272)22=3050KNm
4、(2)最大支点反力计算当集中荷载作用在距离支点 2.5m 时,该支点的反力最大。54.8102XY1槽由M A=0 则 RB24-11.728(14-1.5)-39521.5=0 Vmax =RB=(11.72812.5+39521.5)24=524.5KN4、强度计算 6 排上下加强贝雷片的抗弯截面模量 W(近似)分别为W 上 =W 下 =635702=42840 cm3 考虑 6 排贝雷片荷载不均匀系数为 k=0.8,下弦杆受拉,其拉应力为 210MPaMPaKMC7.8910428.0356-3max下上弦杆受压,其压应力为 210MPaPaWC7.8910428.0356-3max上因
5、此,横梁的抗应力满足要求,剪力较小完全满足要求,计算略。5、上弦杆受压局部稳定验算 一片上下加强贝雷片的上弦杆受压压力为 N= AA=25.482=50.96 cm2N=89.710650.9610-4=457.1 KN42067548392cmIx Iy=625.6+(1.52+4.1)250.96=1763cm3= 206750.96=6.37= 176350.96=5.88 贝雷片横向每 3.0M 设一支撑架,所以取了6loy=300cm,l ox=75cm,=756.37=11.8=3005.88=51.0由 x=51.0 查表得稳定系数 =0.804 ,MPa =245MPa6.10
6、96.584.074AN横梁上弦压杆稳定,符合要求。贝雷片允许弯压应力为 210 , 按经验,压应力不大于 190 ,只要加强横向连接,弦杆稳MPaMPa定性较好。计算承载能力时可先不考虑安全系数,因为允许应力本身已考虑了安全系数。6、横梁挠度计算取集中荷载作用于跨中进行计算单片贝雷片惯性矩 I=250500cm4弹性模量 E=2.1105MPa6 片下加强贝雷片惯性矩 I=6250500=1.503106 cm4=1.50310-2 m4按简支梁进行计算:(1)在集中力作用下(P 1+P2)挠度 cmEILf 6.305.0.2484392133 (2)在均匀自重荷载作用下挠度 cIqlf
7、6.1053.10.238424757以上挠度合计f=f1+f2=3.6+1.6=5.2cmL/400=2400/400=6.0cm。以上挠度符合结构要求。二、脚架计算龙门吊脚架由 2 根 325mm 、=10mm 的钢管作主立柱,立柱上采用根25b 槽钢作斜撑。立柱顶上设置 2 根30b 槽钢作横梁,贝雷片直接作用于30b 槽钢上。立柱底部通过 20mm 厚 A3 钢板与单轨平车连接。1、门架上横梁计算(1)力学模型根据龙门吊横梁的布置图,可得脚架顶上横梁的力学模型如下: P(2)内力计算根据横梁的受力简图,可知支座反力RA=RB=Vmax /2=524.5/2=262.3KN。P= Vma
8、x /6=524.5/6=87.4KN(3)弯矩计算8根据横梁的受力简图,可知其弯矩图如下:MA=MB=87.40.45=39.3MPa(4)强度计算横梁为 2 根30b 槽钢,查表可知Wx=3662=732cm3, Ix=51302=10260cm4,E=2.110 5 MPa。因此得 =140MPaMPa7.531072.396所以横梁强度满足要求。剪力较小,完全满足要求。因作用点位于支点上,故横梁的挠度也可忽略不计。2、脚架计算(1)力学模型根据龙门吊脚架的构造图,可得脚架的力学模型如右:(2)内力计算根据脚架的受力简图,可知P9P=Vmax /2=262.3KN。所以可得钢管的轴力KN
9、26539cos.2539cos,0,0PN(3)强度计算脚架为 2 根 325mm 、=10mm 的钢管,查表可知Wt=1512cm3,I x=12286.5cm4,i x=11.42cm,A=98.96cm 2。钢管长 l=750cm,因此有 ,可查得 ,7506.1.42xli0.739MPa =140MPa.3096.873.0243AN因此,钢管脚架的整体稳定符合要求。根据以上验算,龙门架横梁采用 6 排上下加强贝雷片,跨度24M,脚架采用 2 根 325mm 、=10mm 的钢管作主立柱,承载力能满足 74T 梁的吊装要求。三、钢丝绳计算根据公式:ns*a/w其中 n 为安全系数S 为钢丝绳破断拉力a 为钢丝绳根数w 为载荷总重n=9,a=10,w=370将数据代入上式可得:S min=333KN查表可得选用直径为 25mm 的钢丝绳。