龍門吊設計計算書sap2000

1、目 錄1、設計依據(jù)22、龍門吊總體結構23、計算荷載23.1 計算荷載23.2 荷載組合44、龍門吊結構計算54.1 吊具計算54.2 起吊平車吊梁計算54.3 門吊主梁、支腿結構計算64.4 門吊行走平車支座反力及抗傾覆穩(wěn)定性計算115、結論121、設計依據(jù)(1)xx長江公路大橋跨江大橋工程施工圖設計(2)xx長江公路大橋e06合同段60t龍門吊設計圖(3)鋼結構設計規(guī)范（gb500172003）(4)裝配式公路鋼橋多用途使作手冊（人民交通出版社）(5)起重機設計規(guī)范（gb/t 3811-2008）(6)機械設計手冊(7)鋼結構設計手冊2、龍門吊總體結構60t龍門吊采用軌道行走式，軌道間距2

2、7m，凈高約13.5m。門吊主梁采用貝雷組拼桁架，每個主梁采用4排200型貝雷，門吊支腿采用鋼管結構，支腿內(nèi)立柱采用325×10鋼管、外立柱采用273×7鋼管，支腿平聯(lián)及斜撐采用159×5鋼管。起吊設備采用1臺8t卷揚機，80t滑車組繞12線。龍門吊總體構造見圖1。圖1 60t龍門吊總體構造圖3、計算荷載3.1 計算荷載(1) 結構自重荷載： (不包括起吊小車重量)，由計算程序自動加入。(2) 起升荷載：吊重荷載600kn，吊具30kn，起吊小車80kn合計：(3) 起吊小車行走制動荷載：按起升荷載10%取值，(4) 龍門吊行走制動荷載：按結構自重和起升荷載的10

3、%取值，門吊行走時起升荷載產(chǎn)生的制動荷載：門吊行走時結構自重產(chǎn)生的制動荷載：(5) 風荷載： 工作狀態(tài)風荷載風荷載的計算按起重機設計規(guī)范(gb3811-2008)進行，工作狀態(tài)計算風速15.5m/s，對應計算風壓150n/m2。風荷載計算公式： 式中作用在起重機上的工作狀態(tài)下的風載荷，單位為n 與設計工況相對應的計算風壓，單位為， c 風力系數(shù)，龍門吊主梁桁架c=1.7，龍門吊支腿鋼管c=0.7。 a 起重機構件垂直于風向的實體迎風面積，單位為m2，它等于構件迎風面積的外形輪廓面積a0 乘以結構迎風面充實率 ，即a0 = a。對于平面桁架結構 桁架結構擋風折減系數(shù)，=0.75 桁架結構的充實率

4、，=0.20 n桁架排數(shù)，8排貝雷n=8每延米桁架輪廓面積a0 =1m×2.234m=2.234m2 m2工作狀態(tài)龍門吊主梁桁架每延米風荷載： 工作狀態(tài)龍門吊立柱鋼管每延米風荷載： 非工作狀態(tài)風荷載風荷載的計算按起重機設計規(guī)范(gb3811-2008)進行，非工作狀態(tài)計算風速28.3m/s，對應計算風壓500n/m2。風荷載計算公式： 式中作用在起重機上的非工作狀態(tài)下的風載荷，單位為n 非工作狀態(tài)計算風壓，單位為， 風壓高度變化系數(shù)，kh=1.13非工作狀態(tài)龍門吊主梁桁架每延米風荷載： 非工作狀態(tài)龍門吊立柱鋼管每延米風荷載： 3.2 荷載組合組合1：小車在跨中起吊重物（1）+（2）+

5、（5）（順門吊行走方向風壓150n/m2）組合2：小車起吊重物在跨中橫梁上行走（1）+（2）+（3）+（5）（順門吊行走方向風壓150n/m2）組合3：小車起吊重物在一側支腿處橫梁上行走（1）+（2）+（3）+（5）（順門吊行走方向風壓150n/m2）組合4：吊重在跨中情況下龍門吊行走（1）+（2）+（4）+（5）（順門吊行走方向風壓150n/m2）組合5：吊重在一側支腿處情況下龍門吊行走（1）+（2）+（4）+（5）（順門吊行走方向風壓150n/m2）組合6：非工作狀態(tài)組合（1）+（5）（順門吊行走方向風壓500n/m2）4、龍門吊結構計算4.1 吊具計算龍門吊起重設備采用卷揚機起吊，卷揚機

6、最大輸出張力8t，卷揚機與80t滑車組相連，滑車組繞12線，鋼絲繩直徑24mm、最大破斷拉力317kn，取安全系數(shù)5，則吊具理論吊裝重量317×12/5=760.8kn1.1×(600+30)=693kn，滿足要求。4.2 起吊平車吊梁計算起吊平車軌道間距3.0m，吊梁采用hw428×407型鋼，吊梁跨中承受吊重荷載及吊具荷載：。(1) 吊梁計算hw428×407截面參數(shù)：，彎矩剪力 (2) 吊耳計算起吊平車吊梁連接吊耳結構見圖2所示。圖2 60t龍門吊總體構造圖 焊縫強度計算吊耳連接焊縫采用角焊縫，設計焊縫高度不小于10mm，焊縫強度按100mpa計。

7、吊板焊縫抗拉應力： 銷接強度計算耳板厚度為20mm，銷孔加強板厚度10mm，銷軸直徑110mm，銷軸材質(zhì)為cr40。耳板銷孔抗剪應力：耳板銷孔抗壓應力：銷軸抗剪應力：4.3 門吊主梁、支腿結構計算門吊主梁、支腿結構計算采用計算機電算和手算相結合的方式，電算程序采用csi公司的sap2000專業(yè)結構設計軟件。門吊結構計算模型見圖3所示。圖3 門吊結構計算模型(1) 計算工況工況1：小車在跨中起吊重物自重荷載+起升荷載(773kn)+工作風載(150n/m2)工況2：小車起吊重物在跨中橫梁上行走自重荷載+起升荷載(773kn)+小車制動荷載(77.3kn)+工作風載(150n/m2)組合3：小車起

8、吊重物在一側支腿處橫梁上行走自重荷載+起升荷載(773kn)+ 小車制動荷載(77.3kn)+ 工作風載(150n/m2)組合4：吊重在跨中情況下龍門吊行走自重荷載+起升荷載(773kn)+ 門吊制動荷載(140.3kn)+ 工作風載(150n/m2)組合5：吊重在一側支腿處情況下龍門吊行走重荷載+起升荷載(773kn)+ 門吊制動荷載(140.3kn)+ 工作風載(150n/m2)組合6：非工作狀態(tài)組合重荷載+非工作狀態(tài)風載（500n/m2）(2) 門吊主梁桁架內(nèi)力計算結果表1 門吊主梁貝雷桁架計算內(nèi)力值內(nèi)力工況1工況2工況3工況4工況5工況6容許值弦桿(kn)262.58265.1697.

9、47275.51135.1743.62560豎桿(kn)96.24110.59125.47101.80117.1125.44210斜桿(kn)51.4357.2883.2655.0479.6413.02171.5最大位移(mm)fx=2.6fy=4.4fz=-40.2fx=16.6fy=4.4fz=-40.2fx=15.8fy=4.0fz=-20.2fx=3.3fy=38.2fz=-44.7fx=2.2fy=23.7fz=-23.6fx=0.7fy=8.0fz=-9.3l/400=27000/400=67.5注： 200型貝雷設計容許內(nèi)力參照321型貝雷進行取值。(3) 支腿內(nèi)力計算 支腿內(nèi)力

10、計算結果表2 門吊支腿計算內(nèi)力最大值桿件內(nèi)力工況1工況2工況3工況4工況5工況6325×10軸力n(kn)522.38611.00642.12656.79735.77189.50彎矩mx(kn·m)26.1730.6132.2632.2336.019.12彎矩my(kn·m)5.4415.3911.906.7610.853.42273×7軸力n(kn)208.77278.31160.88210.22103.8129.69彎矩mx(kn·m)2.553.803.392.653.061.99彎矩my(kn·m)1.981.252.750.

11、981.101.47159×5軸力n(kn)14.8017.3819.1970.8995.8822.00端梁hw400×400彎矩mx (kn·m)93.10109.63115.3493.5697.7225.31剪力v(kn)285.12338.51359.41299.18320.1378.56底橫梁2hm582×300彎矩mx (kn·m)97.41102.97144.53134.51192.7250.85剪力v(kn)344.24363.90510.56475.20680.64179.92 325×5鋼管應力計算由表2可知，325

12、×10鋼管在工況5荷載作用下受力最大：軸力n=735.77kn，彎矩mx=36.01kn·m、my=10.86kn·m，其強度應力： 式中：、與截面模量相應的截面塑性發(fā)展系數(shù)，325×10鋼管的拉彎和壓彎穩(wěn)定性按以下兩個公式計算： 式中：、軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)，325×10鋼管計算長度，長 細比，a類截面，查表得穩(wěn)定系數(shù)得 。 、均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定性系數(shù)，閉口截面 、等效彎矩系數(shù)， 調(diào)整系數(shù)，閉口截面取0.7 、參數(shù)， 273×7鋼管應力計算由表2可知，273×7鋼管在工況2荷載作用下受力最大：軸力n=278.31k

13、n，彎矩mx=3.80kn·m、my=1.25kn·m，其強度應力： 式中：、與截面模量相應的截面塑性發(fā)展系數(shù)，273×7鋼管的拉彎和壓彎穩(wěn)定性按以下兩個公式計算： 273×7鋼管計算長度，長細比，a類截面，查表得穩(wěn)定系數(shù)得， 159×5鋼管應力計算由表2可知，273×7鋼管在工況5荷載作用下受力最大：軸力n=95.88kn。其計算長度，長細比，a類截面，查表得穩(wěn)定系數(shù)得。 端梁hw400×400應力計算端梁hw400×400在工況3下彎矩最大，mmax=115.34kn·m，在工況3下剪力最大，vmax

14、=359.41knhw400×400截面參數(shù)：， 底橫梁2hm582×300應力計算底橫梁2hm582×300在工況5下彎矩最大，mmax=192.72kn·m，在工況5下剪力最大，vmax=680.64knhm582×300截面參數(shù)：， 4.4 門吊行走平車支座反力及抗傾覆穩(wěn)定性計算各工況荷載作用下計算得到的龍門吊行走平車支座最大反力和最小反力見表3所示。表3 龍門吊行走平車支座反力計算結果工況最大反力(kn)最小反力(kn)工況1344.24323.43工況2363.90303.50工況3510.56156.20工況4475.20192.54工況5680.64103.99工況6179.92102.40由表3可知，在各個工況中龍門吊行走平車支座最大反力為680.64kn，最小反力為102.40kn，均不出現(xiàn)拉力。說明在上述計算工況中門吊行走平車不會脫空。工作狀態(tài)下單側支腿最小抗傾覆力矩m=103.99×6.5=675.94kn·m>0 ，非工作狀態(tài)下單側支腿抗傾覆力矩m=102.40×6.5=665.6kn·m>0，說明龍門吊抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。5、結論(1) 龍門吊主梁貝雷弦桿最大內(nèi)力275.51kn，豎桿最大內(nèi)力125.47kn，斜桿最大內(nèi)力83.26k