龙门吊设计计算书(sap2000).

目录

1、设计依据 (2)

2、龙门吊总体结构 (2)

3、计算荷载 (2)

3.1 计算荷载 (2)

3.2 荷载组合 (4)

4、龙门吊结构计算 (5)

4.1 吊具计算 (5)

4.2 起吊平车吊梁计算 (5)

4.3 门吊主梁、支腿结构计算 (6)

4.4 门吊行走平车支座反力及抗倾覆稳定性计算 (11)

5、结论 (12)

1、设计依据

(1)《XX 长江公路大桥跨江大桥工程施工图设计》

(2)《XX 长江公路大桥E06合同段60T 龙门吊设计图》

(3)《钢结构设计规范》（GB50017－2003）

(4)《装配式公路钢桥多用途使作手册》（人民交通出版社）

(5)《起重机设计规范》（GB/T 3811-2008）

(6)《机械设计手册》

(7)《钢结构设计手册》

2、龙门吊总体结构

60T 龙门吊采用轨道行走式，轨道间距27m ，净高约13.5m 。门吊主梁采用贝雷组拼桁架，每个主梁采用4排200型贝雷，门吊支腿采用钢管结构，支腿内立柱采用φ325×10钢管、外立柱采用Φ273×7钢管，支腿平联及斜撑采用φ159×5钢管。起吊设备采用1台8t 卷扬机，80t 滑车组绕12线。

龙门吊总体构造见图1。

图1 60T 龙门吊总体构造图

3、计算荷载

3.1 计算荷载

(1) 结构自重荷载：KN P G 630 (不包括起吊小车重量)，由计算程序自动加入。

(2) 起升荷载：

吊重荷载600kN ，吊具30kN ，起吊小车80kN

合计：N P Q k 77380)30600(1.1=++?=

(3) 起吊小车行走制动荷载：

按起升荷载10%取值，KN P P Q T 3.77%10773%10=?=?=

(4) 龙门吊行走制动荷载：

按结构自重和起升荷载的10%取值，

门吊行走时起升荷载产生的制动荷载：KN P P Q MQ 3.77%10773%10=?=?= 门吊行走时结构自重产生的制动荷载：KN P P G MG 63%10630%10=?=?=

(5) 风荷载：

① 工作状态风荷载

风荷载的计算按《起重机设计规范》(GB3811-2008)进行，工作状态计算风速15.5m/s ，对应计算风压150N/m 2。风荷载计算公式：

A Cp P W ⅡⅡ=

式中ⅡW P ——作用在起重机上的工作状态下的风载荷，单位为N

Ⅱp ——与设计工况相对应的计算风压，单位为2/m N ，2/150m N p =Ⅱ

C ——风力系数，龙门吊主梁桁架C=1.7，龙门吊支腿钢管C=0.7。

A ——起重机构件垂直于风向的实体迎风面积，单位为m 2，它等于构件迎风面积的外形轮廓面积A 0 乘以结构迎风面充实率φ ，即A 0 = Aφ。对于平面桁架结构011A A n

?η

η--= η——桁架结构挡风折减系数，η=0.75

φ——桁架结构的充实率，φ=0.20

n ——桁架排数，8排贝雷n=8

每延米桁架轮廓面积A 0 =1m ×2.234m=2.234m 2

74.0234.220.040

.0140.01118

0=??--=--=A A n ?ηηm 2

工作状态龙门吊主梁桁架每延米风荷载：

m KN m N A Cp P W /1887.0/7.18874.01507.1==??==ⅡⅡ

工作状态龙门吊立柱钢管每延米风荷载：

)/(105.0)/(1051507.02000m KN A m N A A A Cp P W ==??==ⅡⅡ

② 非工作状态风荷载

风荷载的计算按《起重机设计规范》(GB3811-2008)进行，非工作状态计算风速28.3m/s ，对应计算风压500N/m 2。风荷载计算公式：

A p CK P h W ⅢⅢ=

式中ⅢW P ——作用在起重机上的非工作状态下的风载荷，单位为N

Ⅲp ——非工作状态计算风压，单位为2/m N ，2/500m N p =Ⅲ

h K ——风压高度变化系数，K h =1.13

非工作状态龙门吊主梁桁架每延米风荷载：

m KN m N A p CK P h W /704.0/48.70474.050013.17.1==???==ⅢⅢ

非工作状态龙门吊立柱钢管每延米风荷载：

)/(395.0)/(5.39550013.17.0000m KN A m N A A A p CK P h W ==???==ⅢⅢ

3.2 荷载组合

组合1：小车在跨中起吊重物

（1）+（2）+（5）（顺门吊行走方向风压150N/m 2）

组合2：小车起吊重物在跨中横梁上行走

（1）+（2）+（3）+（5）（顺门吊行走方向风压150N/m 2）

组合3：小车起吊重物在一侧支腿处横梁上行走

（1）+（2）+（3）+（5）（顺门吊行走方向风压150N/m 2）

组合4：吊重在跨中情况下龙门吊行走

（1）+（2）+（4）+（5）（顺门吊行走方向风压150N/m 2）

组合5：吊重在一侧支腿处情况下龙门吊行走

（1）+（2）+（4）+（5）（顺门吊行走方向风压150N/m 2）

组合6：非工作状态组合

（1）+（5）（顺门吊行走方向风压500N/m 2）

4、龙门吊结构计算

4.1 吊具计算

龙门吊起重设备采用卷扬机起吊，卷扬机最大输出张力8t ，卷扬机与80t 滑车组相连，滑车组绕12线，钢丝绳直径24mm 、最大破断拉力317KN ，取安全系数5，则吊具理论吊装重量317×12/5=760.8KN ＞1.1×(600+30)=693KN ，满足要求。

4.2 起吊平车吊梁计算

起吊平车轨道间距3.0m ，吊梁采用HW428×407型钢，吊梁跨中承受吊重荷载及吊具荷载：KN P 693)30600(1.1=+?=。

(1) 吊梁计算

HW428×407截面参数：

24.361cm A =，4119000cm I x =，37.5560cm W x =，33120cm S x =，mm b 20= 弯矩m KN PL M ?=?==75.5194

0.36934max 剪力KN P V 5.3462/6932/max ===

[]MPa MPa W M x 1405.9310

7.55601075.51936

max =<=??==σσ []MPa MPa b I S V x x 854.4520

10119000103210105.34643

3max =<=?????=??=ττ (2) 吊耳计算

起吊平车吊梁连接吊耳结构见图2所示。

图2 60T 龙门吊总体构造图 ①

焊缝强度计算

吊耳连接焊缝采用角焊缝，设计焊缝高度不小于10mm ，焊缝强度按100MPa 计。 吊板焊缝抗拉应力：

[]MPa MPa l h P w e 1009.58)

1085004(107.0106933

=<=?-????=?=σσ ② 销接强度计算

耳板厚度为20mm ，销孔加强板厚度10mm ，销轴直径110mm ，销轴材质为Cr40。

耳板销孔抗剪应力：[]MPa MPa A P 859.612

202140106933

=<=????==ττ 耳板销孔抗压应力：[]MPa MPa A P c 20075.782

40110106933

=<=???==σσ 销轴抗剪应力：[]MPa MPa A P 1255.36)

4/110(210693223

=<=???==τπτ 4.3 门吊主梁、支腿结构计算

门吊主梁、支腿结构计算采用计算机电算和手算相结合的方式，电算程序采用CSI 公司的Sap2000专业结构设计软件。门吊结构计算模型见图3所示。

图3 门吊结构计算模型

(1) 计算工况

工况1：小车在跨中起吊重物

自重荷载+起升荷载(773KN)+工作风载(150N/m2)

工况2：小车起吊重物在跨中横梁上行走

自重荷载+起升荷载(773KN)+小车制动荷载(77.3KN)+工作风载(150N/m2)

组合3：小车起吊重物在一侧支腿处横梁上行走

自重荷载+起升荷载(773KN)+ 小车制动荷载(77.3KN)+ 工作风载(150N/m2) 组合4：吊重在跨中情况下龙门吊行走

自重荷载+起升荷载(773KN)+ 门吊制动荷载(140.3KN)+ 工作风载(150N/m2) 组合5：吊重在一侧支腿处情况下龙门吊行走

重荷载+起升荷载(773KN)+ 门吊制动荷载(140.3KN)+ 工作 …… 此处隐藏：5151字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……