40160架橋機(jī)計(jì)算書

1、河南省先鋒路橋設(shè)備有限公司jq40/160型架橋機(jī)計(jì)算書河南省先鋒路橋設(shè)備有限公司二一一年九月二十四日jq40/160型架橋機(jī)計(jì)算書說明：jq40/160型架橋機(jī)是指：適應(yīng)跨度40米內(nèi)，起升重量在80t+80t=160t內(nèi)的架橋機(jī)一、總體計(jì)算1、主參數(shù)的確定jq40/160型架橋機(jī)是依據(jù)“jq40/160型架橋機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書”而設(shè)計(jì)的用于混凝土梁預(yù)制場的吊裝設(shè)備。主鉤起吊能力為80t+80t,用于預(yù)制梁的起吊作業(yè)。1.1、主要技術(shù)參數(shù)如下：主鉤起吊能力： 80t+80t適 應(yīng) 跨 度： 40m 小車提升速度：0.6m/min 小車橫移速度：2m/min小車縱移速度：3m/min大車橫移速度：2m

2、/min大車縱移速度：3m/min1.2、設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)及資料1 gb/t3811-2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范2 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊1.3、 整機(jī)穩(wěn)定性校核根據(jù)本機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作狀態(tài)無需進(jìn)行整機(jī)穩(wěn)定性校核計(jì)算，非工作狀態(tài)時，沿大車方向有暴風(fēng)襲來，要求錨固、纜風(fēng)繩緊固，故無需驗(yàn)證其穩(wěn)定性。二、計(jì)算依據(jù)本架橋機(jī)用于橋梁工程混凝土預(yù)制梁的安裝及預(yù)制場吊裝作業(yè)場合，每年工作4-6個月，每天連續(xù)工作不超過6-8小時，故只對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度及剛度計(jì)算，而不計(jì)算其疲勞強(qiáng)度。主梁采用q235b鋼材，支腿材料為q235b鋼，銷軸為40#鋼，安全系數(shù)取k=1.33,采用許用應(yīng)力法進(jìn)行強(qiáng)度校核，滿足： = s/k =/(3)1/

3、2 jy=1.5材料許用應(yīng)力表單位：mpajy備注q235b176102265查表20267154400查表45#(調(diào)質(zhì))460355690查表工況一：過孔（過35米孔，以37米計(jì)算）主梁過孔時強(qiáng)度計(jì)算:1、 自重荷載：（1）60m主梁自重 p主梁=63.6t、q主梁=1060kg/m（2）24m導(dǎo)梁自重 p導(dǎo)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）單后托自重 p后托=1.2t（7）單后支自重 p后支=0.8t（8）單天車自重 p天車=9.8t（9）前支橫移軌道p前橫=5.6t、q前橫=2

4、00kg/m（10）中支橫移軌道p中橫=8.4t、q中橫=300kg/m2、 主梁截面參數(shù)：（電腦計(jì)算）a= 37267mm2 ix= 46723707265mm4w上= 37287595mm33、 過35m孔時單主梁中支處的最大彎矩:mmax=p副前/2×37m+ q主梁/2×13m×6.5m+ q導(dǎo)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單主梁

5、上下弦桿所承受的最大軸力:nmax=mmax/h=235.285tm /2.2m=107t上下弦桿的面積為:a上=18916mm2、a下=18352mm2上弦桿的工作應(yīng)力：max= nmax/a上=107t/18916mm2=57 mpa工作應(yīng)力: max=57mpa<176mpa, 過孔時上弦滿足強(qiáng)度條件上弦桿的工作應(yīng)力max= nmax/a下=107t/18352mm2=58 mpa工作應(yīng)力: max=58mpa<176mpa, 過孔時上弦滿足強(qiáng)度條件4、 過孔時單主梁中支處的強(qiáng)度：= mmax/w上=235.285tm/37287595mm3=63mpa=176 mpa過孔時

6、主梁截面滿足強(qiáng)度條件5、 過孔時懸臂達(dá)到最長時，懸臂端處的撓度：主梁截面對中性軸的慣性矩：ix=46723707265mm4主梁截面面積：a=37267mm2考慮簡單計(jì)算：橋機(jī)過孔時為懸臂的外伸梁，圖中為過孔時為保證不傾覆所加的配重，利用疊加原理計(jì)算懸臂端的撓度。5.1副前支腿、前橫移軌道和導(dǎo)梁上橫梁對單列主梁所產(chǎn)生的下?lián)?f1f1=（p副前+p前橫+ p上橫）l3/2×3eix =（2.6t+5.6t+0.6t）×373m3/2×3×210gpa×46723707265mm4=76mm5.2單列導(dǎo)梁自重所產(chǎn)生的下?lián)?f2f2= q導(dǎo)梁l4/2

7、×8eix =0.7t/m×244m4/2×8×210gpa×28903449495mm4=24mm5.3單列主梁自重所產(chǎn)生的下?lián)?f3f2= q主梁l4/2×8eix =1.06t/m×134m4/2×8×210gpa×46723707265mm4=22mm單列主梁總下?lián)隙萬f= f1+ f2=76mm+24+22mm=122mm根據(jù)型式試驗(yàn)要求f<l/100=37m/100=370mm總體下?lián)隙刃∮谠S用下?lián)隙?滿足剛度要求. 6、 過孔時，銷板及銷軸的強(qiáng)度計(jì)算6.1過孔時，當(dāng)上弦單塊銷

8、板及銷軸處于最不利位置，此時其受力最大；6.1.1銷板的抗拉強(qiáng)度要求：此時上弦單節(jié)點(diǎn)的受力為:235t拉壓應(yīng)力為jy= 265 mpa其銷板最溥弱部位擠壓強(qiáng)度為: jy =235t/3×(270mm-50mm-50mm)×190mm=24mpajy <jy,滿足強(qiáng)度要求6.1.2銷軸的剪切及抗拉強(qiáng)度要求銷軸材料為:45#鋼調(diào)質(zhì)許用剪切應(yīng)力為: = 355mpa銷軸的剪切強(qiáng)度計(jì)算:單根銷軸的受力為: 235t/5=47t銷軸為兩個受剪面,受剪面積為:a=r2×2=3.14×252×2=3925mm2銷軸的工作剪應(yīng)力:=q/ a=47t/39

9、25mm2=120mpa工作剪應(yīng)力: =120mpa<, 銷軸滿足抗剪強(qiáng)度條件。6.2過孔時，當(dāng)下弦單塊銷板及銷軸處于最不利位置，此時其受力最大；6.2.1銷板的抗拉強(qiáng)度要求：此時下弦單節(jié)點(diǎn)的受力為:235t/2=117.5t銷板材料為q235b許用應(yīng)力 = 176mpa拉壓應(yīng)力為jy= 265mpa其銷板最溥弱部位抗拉強(qiáng)度為: jy =117.5t /3×(200mm-50mm)×175mm=15mpajy <jy,滿足強(qiáng)度要求6.2.2銷軸的剪切及抗拉強(qiáng)度要求銷軸材料為:45#鋼調(diào)質(zhì)許用應(yīng)力= 460 mpa許用剪切應(yīng)力為: = 355mpa許用拉壓應(yīng)力為:

10、jy= 690mpa銷軸的剪切強(qiáng)度計(jì)算:單根銷軸的受力為: 117.5t/3=39.2t銷軸為兩個受剪面,受剪面積為:a=r2×2=3.14×252×2=3925mm2銷軸的工作剪應(yīng)力:=q/a=39.2t/3925mm2=98mpa工作剪應(yīng)力: =100mpa<, 銷軸滿足抗剪強(qiáng)度條件。7、 過孔時的穩(wěn)定性分析：m穩(wěn)=q主梁l2/2+p天車l1+p天車l2+2p后支l3+2p后托l(wèi)4 =1.06t/m×472m2/2+9.8t×44m+8.5t×41m+2×0.8t×46m+2×1.2t×

11、;40m =1170.77tm+431.2tm+401.8tm+73.6tm+96tm =2173.37tmm傾= p副前×37m+ q主梁×13m×6.5m+ q導(dǎo)梁×24m×18.5m=2.6t×27m+1.06t×13m×6.5m+0.7t×24m×18.5m=702tm+89.57tm+31.08tm=822.65tmk= m穩(wěn)/ m傾=2173.37tm/822.65tm=2.6k=1.33過孔時架橋機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性可靠，滿足過孔條件。工況二：架梁主梁架梁時強(qiáng)度計(jì)算:1、 構(gòu)件處于中間位

12、置時主梁受彎最大mmax= pl /4+ ql2/8=（9.8t/2+80t/2）×37m/4+（1.06t/m/2）×372m2/8=415.325tm+181.3925tm=597tm單主梁上下弦桿所承受的最大軸力:nmax=mmax/h=597tm /2.2m=298.5t上下弦桿的面積為:a上=18916mm2、a下=18352mm2上弦桿的工作應(yīng)力：max= nmax/a上=298.5t/18916mm2=158mpa上下弦材料均采用:q235b 許用應(yīng)力= 176mpa工作應(yīng)力: max=158mpa<176mpa, 架梁時上弦滿足強(qiáng)度條件下弦桿的工作應(yīng)力

13、max= nmax/a下=297t/18457mm2=161mpa許用應(yīng)力= 176mpa工作應(yīng)力: max=161mpa<176mpa, 架梁時下弦滿足強(qiáng)度條件2、 架梁時單主梁跨中處的強(qiáng)度：= mmax/w上=597tm/37287595mm3=160mpa=176 mpa主梁截面滿足強(qiáng)度條件3、 架梁時主梁剛度計(jì)算承載重物跨中時，主梁產(chǎn)生最大撓度。 f=pl3/48eix =44.9t×373m3/48×210gpa×46723707265mm4 =48mm架橋機(jī)架梁時許用撓度:l/250,即37/250=148mm實(shí)際變形小于許用撓度,靜態(tài)剛度滿足規(guī)

14、范要求。結(jié)論：通過以上對jq40/160型架橋機(jī)架設(shè)35米預(yù)制梁時c的主要承力構(gòu)件的力學(xué)計(jì)算，可知，橋機(jī)承力構(gòu)件滿足強(qiáng)度條件及穩(wěn)定性條件，可以安全進(jìn)行過孔、架梁等正常工作。河南省先鋒路橋設(shè)備有限公司架橋機(jī)工況荷載分析架橋機(jī)自重 g橋機(jī)=180t；最重35米梁 g箱梁=160t；1、 提梁傾斜約15度時前天車吊鉤承受最大拉力82.7tf后=cos15°×g箱梁/2=0.966×160t/2=77.3tf前max=g箱梁f后=160-77.3=82.7t2、 架梁時后天車吊鉤承受最大拉力80tf后max=g箱梁/2=80t3、 架邊梁時前支腿處單邊最大支撐反力109tf前反max=g橋機(jī)/4+g箱梁/2×80%=180t/4+80t×80%=109t 架橋機(jī)前支腿支撐輪箱為雙排雙輪結(jié)構(gòu)，故單個輪壓為f前輪max/4=109/4=27.25t4、 架邊梁時中托輪處單邊最大支撐反力f中反max=g橋