315m80T龙门吊验算书横梁36m

1、预制场80T龙门吊验算书预制场80t龙门吊采用桁架结构，上横梁为双排三角架形式，每排三角架由1根H390*300*10/16H型钢（加两块6mm钢封板）及2根H294*200*8/12H型钢（加两块6mm钢封板）作为主弦杆，主弦杆间用28槽钢连接。支撑立柱为两边刚性形式，立柱主弦杆采用350*8钢管，立柱次弦杆为350*8钢管，立柱腹杆采用219*8及165*4钢管，立柱与横梁间用由236槽钢组成的横向次梁连接。由于本计算书采用MIDAS软件进行辅助验算，所以计算书中材料的长度均为计算模型节点间长度，其具体结构见80t龙门吊结构设计图。一、荷载1、活荷载（1）、龙门吊最大起吊荷载（含天车）：8

2、00KN2、恒载（1）桁架：1）、侧桁架：28槽钢：(2.37×4×50+2.26×4×2) ×0.084×2=82.67KN/M2）、底桁架：28槽钢、8槽钢：1.0×2×26×0.084×2+1.76×2×25×0.084=16.13 KN/M 3）、上主弦杆： H390*300*10/16H型钢：35.4×1.07×2=75.76KN/M=6mm钢封板：35.4×0.17×4=24.07KN/M4）、下主弦杆：H294*

3、200*8/12H型钢：35.4×0.573×4=81.14KN/M=6mm钢封板：35.4×0.13×8=36.82KN/M5）、端头支撑：8槽钢：（2.79×2+1.95×2+2.63×2）×2×0.084=2.48 KN/M（2）立柱：1）、350*8钢管0.67×（9.11+9.32）×2×2=49.39KN2）、219*8钢管0.42×5.88×2=4.94KN 3）、165*4钢管 0.16×（1.14+1.80+3.75+2.33）

4、×2×2=5.77 KN 4)、横向次梁236槽钢 0.48×2.95×2×2=5.66KN3、偶然荷载根据现场实际情况，本龙门吊偶然荷载仅考虑风荷载。风荷载主要按正常工作状态下的最大风荷载5级风载及非工作状态下的9级风载进行验算，风向为平行龙门吊运行方向。（1）、风压计算风压按以下公式计算： Fw=C Kk q A其中：Fw：风载，N;C：风力系数，取1.6；Kk:风力高度变化系数，取1.0；q：计算风压（N/m2），q=0.613×V2,9级风V=24.4m/s, 5级风V=10.7m/s,则q9=365N/m2，q5=70N/m

5、2 (2)迎风面积计算：桁架桁架迎风面积按结构物外轮廓线面积乘以0.5的折减系数计算，桁架外轮廓高2.54m，长37.1m。由于该桁架由两个三角架组成，每个三角架为两片结构，则A1=A11+A12A11为一个三角架第一片迎风面积；为折减系数，取0.25；A12为同一个三角架第二片迎风面积；则A1=0.5×1.25×2.54×35.4=56.20m2将两个三角架近似的视为相同的两片结构，则桁架迎风面积A1=56.20+0.25×56.20=70.25 m2、350*8钢管A2=0.35×（9.11+9.32）×4=25.80m2、219

6、*8钢管A3=0.219×5.88×2=2.58m2、165*4钢管A4=0.165×（1.14+1.80）×4=1.94m2、起吊小车及行走大车A5=2m2(3)风力计算 计算公式 Fw=C Kk q A、桁架F9-1=1.6×1.0×365×70.45=41142.8NF5-1=1.6×1.0×70×70.45=7890.4N、350*8钢管F9-2=1.6×1.0×365×25.8=15067.2NF5-2=1.6×1.0×70×

7、25.8=2889.6N、219*8钢管F9-3=1.6×1.0×365×2.58=1506.7NF5-3=1.6×1.0×70×2.58=289.0N、165*4钢管F9-4=1.6×1.0×365×1.94=1133.0NF5-4=1.6×1.0×70×1.94=217.3N起吊小车、行走大车：F9-5=1.6×1.0×365×2=1168NF5-5=1.6×1.0×70×2=224N二、龙门吊桁架强度、变形及整

8、体抗倾覆稳定性验算(一)、荷载组合龙门吊桁架强度按以下两种荷载组合进行验算：1. 荷载组合1： 计算龙门吊在最大设计吊重情况下，吊点居于桁架中点时的最大弯矩应力、最大轴向应力、最大剪应力，荷载组合考虑自重荷载、起升荷载，附加荷载（水平惯性力及风荷载），荷载组合如下：P=1PG+2PQ+ PH+ Pw（对应于起重机设计手册表4-1-11，荷载组合a）式中1为起升冲击系数，取1.1；PG为自重荷载，KN；2为起升荷载动载系数，取1.2；PQ起升荷载。PH为起重机或小车的自身质量以及起升质量产生水平惯性力，PH=5 ma，单位KN；5,系数，考虑起重机机构驱动力（制动力）突加及突变时结构的动力效应，

9、152，取平均值1.5；m为运行部分的质量，1000kg；a为起动（制动）加速度，这里取0.098m/s2；令桁架部分水平惯性力为PH1，支腿部分为PH2，吊重部分为PH3则PH1=5 m1a=1.5×(82.67+16.13+75.76+24.07+81.14+36.82+2.48) ×0.1×0.098=4.7KNPH2=5 m2a=1.5×（49.39+4.94+5.77+5.66）×0.1×0.098=0.97KNPH3=5 m3a=1.5×800×0.1×0.098=11.76KNPw为5级风风

10、载。2.荷载组合2： 计算龙门吊在最大设计吊重情况下，吊点居于桁架中点时结构的静态弹性变形，荷载由自重荷载及起升荷载组合，计算静态弹性变形不考虑冲击系数和动力系数，荷载组合如下P=PG+PQ 式中PG为自重荷载，KN；PQ为最大起升荷载，KN；3.荷载组合3： 计算电动葫芦行至桁架支点处，在最大设计吊重下，桁架支点处的最大剪力。荷载组合如下：P=1PG+KPQ 式中PG为自重荷载，KN;1为起升冲击系数，取1.1；K为冲击系数，取1.2；PQ为最大起吊荷载,KN。4.荷载组合4：计算龙门吊在无吊重(空载)静止状态下，在偶然荷载9级烈风作业下整体稳定性。荷载组合如下：P=PG+PWPG为自重荷载

11、，KN;PW为9级风风荷载,KN。 (二)、计算模型 利用迈达斯结构计算软件对该结构进行有限元分析，其计算模型如下图：80t龙门吊计算模型1、在竖直方向施加结构自重荷载。2、集中活载分别施加在跨中、桁架支点处，由于该荷载由小车四个轮子承担，则每点荷载其大小为：800/4=200KN；3、风载施加于垂直龙门吊竖直面方向，将龙门吊各部分风载转化为节点荷载，并近似的将风荷载平均分配于每一个节点，则节点风载大小为：（1）、桁架部分（不计天车），桁架部分共有158个节点1）、9级风作用下，节点风荷载41142.8÷1000÷158=0.26KN2）、5级风作用下，节点风荷载7890.

12、4÷1000÷158=0.05KN（2）、支腿部分（不计横向次梁及平车），支腿部分共有32个节点1）、9级风作用下，节点风荷载（15067.2+1506.7+1133）÷1000÷32=0.55KN2）、5级风作用下，节点风荷载（2889.6+289+217.3）÷1000÷32=0.11KN4、将龙门吊各部分水平惯性力转化为节点力，节点荷载为：（1）、桁架部分PH1 =4.7÷158=0.03KN（2）、支腿部分PH2 =0.97÷32=0.03KN（3）、吊重部分PH3 =11.76÷1=11.76K

13、N5、边界条件，将龙门吊四个支腿做为固接，在迈达斯中边界条件形式为111111。（三）、强度验算1、荷载组合1、集中荷载施加在跨中时，计算在荷载组合1作用下，结构的最大弯矩应力、轴向应力、剪应力及其最不利位置。并将结果统计如下表：1）、最大轴向应力最不利位置荷载组合轴向max (N/mm2)允许轴向应力(N/mm2)验算结果上主弦杆集中荷载作用点1-93 145满足要求2）、最大弯矩应力最不利位置荷载组合弯矩(+z)max (N/mm2)允许弯矩应力(N/mm2)验算结果支腿腹杆21-115 140满足要求横向次梁（悬臂端）1-94 140满足要求横向次梁（与悬臂端相邻）1-89 140满足要

14、求下主弦杆支点处1-102 140满足要求上主弦杆集中荷载作用点1-62 140满足要求3）、最大剪力最不利位置荷载组合剪力-z max(N/mm2)允许剪切应力(N/mm2)验算结果横向次梁（与悬臂端相邻）1-51 80满足要求2、荷载组合3集中荷载施加在支点处时，将荷载组合3下最大剪力位置和最大剪力值统计如下表：最不利位置荷载组合剪力-zmax (N/mm2)允许剪切应力(N/mm2)验算结果横向次梁（与立柱交点）3-49 80满足要求由以上表格数据可知，龙门吊各部分结构均满足强度要求。(四)、变形验算1、荷载组合2集中荷载施加在跨中时，将荷载组合2下最大位移位置和最大位移值统计如下表：最

15、不利位置荷载组合DZ max(mm)允许挠度(mm)验算结果上主弦杆跨中节点2-45 63（L/500)满足要求下主弦杆跨中节点2-45 63（L/500)满足要求由上表可知，集中荷载施加在跨中时，结构满足刚度要求。 (五)、稳定性验算按照场地固定的桥式类型起重机中门式起重机分析，龙门吊属于起重机设计手册表1-7-1中第组的起重机，当龙门起重机无悬臂时只需验算横向（大车行走方向）工况4（暴风侵袭）的非工作状态自身抗倾覆稳定性。1. 荷载组合4： M4=MG-Mf0M4为工况4下的，各荷载对龙门吊倾覆线的力矩代数和，kNm;MG为龙门吊自重对倾覆线的力矩，kNm，（在此应考虑行走大车的自重对倾覆线的力矩，单个大车自重取10KN）；Mf为风荷载对倾覆