40-160架桥机计算书

河南省先锋路桥设备有限公司

JQ40/160型架桥机

计 算 书

河南省先锋路桥设备有限公司 二〇一一年九月二十四日

JQ40/160型架桥机计算书

说明：JQ40/160型架桥机是指：适应跨度40米内，起升重量在80t+80t=160t内的架桥机

一、总体计算

1、主参数的确定

JQ40/160型架桥机是依据“JQ40/160型架桥机设计任务书”而设计的用于混凝土梁预制场的吊装设备。主钩起吊能力为80t+80t,用于预制梁的起吊作业。

1.1、主要技术参数如下： 主钩起吊能力： 80t+80t 适 应 跨 度： 40m 小车提升速度：0.6m/min 小车横移速度：2m/min 小车纵移速度：3m/min 大车横移速度：2m/min 大车纵移速度：3m/min 1.2、设计参考标准及资料

[1] GB/T3811-2008《起重机设计规范》 [2] 《起重机设计手册》 1.3、 整机稳定性校核

根据本机结构特点，工作状态无需进行整机稳定性校核计算，非工作状态时，沿大车方向有暴风袭来，要求锚固、缆风绳紧固，故无需验证其稳定性。

二、计算依据

本架桥机用于桥梁工程混凝土预制梁的安装及预制场吊装作业场合，每年工作4-6个月，每天连续工作不超过6-8小时，故只对结构进行强度及刚度计算，而不计算其疲劳强度。

主梁采用Q235B钢材，支腿材料为Q235B钢，销轴为40#钢，安全系数取k=1.33,采用许用应力法进行强度校核，满足：

[σ]= σs/k [τ]=[σ]/(3)1/2 [σjy]=1.5[σ]

材料许用应力表

单位：Mpa

工况一：过孔（过35米孔，以37米计算） 主梁过孔时强度计算:

1、 自重荷载：（1）60m主梁自重 P主梁=63.6t、q主梁=1060kg/m

（2）24m导梁自重 P导梁=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）单后托自重 P后托=1.2t （7）单后支自重 P后支=0.8t （8）单天车自重 P天车=9.8t

（9）前支横移轨道P前横=5.6t、q前横=200kg/m （10）中支横移轨道P中横=8.4t、q中横=300kg/m

2、 主梁截面参数：（电脑计算）

A= 37267mm2 Ix= 46723707265mm4 W上= 37287595mm3

3、 过35m孔时单主梁中支处的最大弯矩:

Mmax=P副前/2×37m+ q主梁/2×13m×6.5m+ q导梁/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

单主梁上下弦杆所承受的最大轴力: Nmax=Mmax/h=235.285tm /2.2m=107t 上下弦杆的面积为: A上=18916mm2、A下=18352mm2 上弦杆的工作应力：

σmax= Nmax/A上=107t/18916mm2=57 MPa

工作应力: σmax=57Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条件 上弦杆的工作应力

σmax= Nmax/A下=107t/18352mm2=58 Mpa

工作应力: σmax=58Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条件

4、 过孔时单主梁中支处的强度：

δ= Mmax/W上=235.285tm/37287595mm3=63MPa δ＜[δ]=176 Mpa

过孔时主梁截面满足强度条件

5、 过孔时悬臂达到最长时，悬臂端处的挠度：

主梁截面对中性轴的惯性矩：Ix=46723707265mm4 主梁截面面积：A=37267mm2

考虑简单计算：桥机过孔时为悬臂的外伸梁，图中为过孔时为保证不倾覆所加的配重，利用叠加原理计算悬臂端的挠度。

5.1副前支腿、前横移轨道和导梁上横梁对单列主梁所产生的下挠 f1

f1=（P副前+P前横+ P上横）L/2×3EIx

=（2.6t+5.6t+0.6t）×373m3/2×3×210Gpa×46723707265mm4 =76mm

5.2单列导梁自重所产生的下挠 f2 f2= q导梁L4/2×8EIx

=0.7t/m×244m4/2×8×210Gpa×28903449495mm4 =24mm

5.3单列主梁自重所产生的下挠 f3 f2= q主梁L4/2×8EIx

=1.06t/m×134m4/2×8×210Gpa×46723707265mm4 =22mm

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单列主梁总下挠度f

f= f1+ f2=76mm+24+22mm=122mm

根据型式试验要求f<L/100=37m/100=370mm 总体下挠度小于许用下挠度,满足刚度要求.

6、 过孔时，销板及销轴的强度计算

6.1过孔时，当上弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大；

6.1.1销板的抗拉强度要求： 此时上弦单节点的受力为:235t 拉压应力为[σjy]= 265 Mpa 其销板最溥弱部位挤压强度为:

σjy =235t/3×(270mm-50mm-50mm)×190mm=24Mpa σjy <[σjy],满足强度要求 6.1.2销轴的剪切及抗拉强度要求 销轴材料为:45#钢调质 许用剪切应力为: [τ]= 355Mpa 销轴的剪切强度计算:

单根销轴的受力为: 235t/5=47t 销轴为两个受剪面,受剪面积为

:

A=πR2×2=3.14×25×2=3925mm2 销轴的工作剪应力:

τ=Q/ A=47t/3925mm2=120Mpa

工作剪应力: τ=120Mpa<[τ], 销轴满足抗剪强度条件。 6.2过孔时，当下弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大；

6.2.1销板的抗拉强度要求：

此时下弦单节点的受力为:235t/2=117.5t 销板材料为Q235B 许用应力 [σ]= 176Mpa 拉压应力为[σjy]= 265Mpa 其销板最溥弱部位抗拉强度为:

σjy =117.5t /3×(200mm-50mm)×175mm=15Mpa σjy <[σjy],满足强度要求 6.2.2销轴的剪切及抗拉强度要求 销轴材料为:45#钢调质 许用应力[σ]= 460 Mpa 许用剪切应力为:[ τ]= 355Mpa 许用拉压应力为:[σjy]= 690Mpa 销轴的剪切强度计算

:

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单根销轴的受力为: 117.5t/3=39.2t 销轴为两个受剪面,受剪面积为: A=πR2×2=3.14×25×2=3925mm2 销轴的工作剪应力:

τ=Q/A=39.2t/3925mm2=98Mpa

工作剪应力: τ=100Mpa<[τ], 销轴满足抗剪强度条件。

7、 过孔时的稳定性分析：

M稳=q主梁L2/2+P天车L1+P天车L2+2P后支L3+2P后托L4

=1.06t/m×472m2/2+9.8t×44m+8.5t×41m+2×0.8t×46m+2×1.2t×40m

=1170.77tm+431.2tm+401.8tm+73.6tm+96tm =2173.37tm

M倾= P副前×37m+ q主梁×13m×6.5m+ q导梁×24m×18.5m

=2.6t×27m+1.06t×13m×6.5m+0.7t×24m×18.5m =702tm+89.57tm+31.08tm =822.65tm

K= M稳/ M倾=2173.37tm/822.65tm=2.6＞[K]=1.33

过孔时架桥机抗倾覆稳定性可靠，满足过孔条件。

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工况二：架梁

主梁架梁时强度计算:

1、 构件处于中间位置时主梁受弯最大

Mmax= PL /4+ qL2/8

=（9.8t/2+80t/2）×37m/4+（1.06t/m/2）×372m2/8 =415.325tm+181.3925tm =597tm

单主梁上下弦杆所承受的最大轴力: Nmax=Mmax/h=597tm /2.2m=298.5t 上下弦杆的面积为: A上=18916mm2、A下=18352mm2 上弦杆的工作应力：

σmax= Nmax/A上=298.5t/18916mm2=158MPa 上下弦材料均采用:Q235B 许用应力[σ]= 176Mpa

工作应力: σmax=158Mpa<176Mpa, 架梁时上弦满足强度条件 下弦杆的工作应力

σmax= Nmax/A下=297t/18457mm2=161Mpa 许用应力[σ]= 176Mpa

工作应力: σmax=161Mpa<176Mpa, 架梁时下弦满足强度条件

2、 架梁时单主梁跨 …… 此处隐藏：2897字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……