40-160II(A)架桥机设计计算书

1、目录TOC o 1-5 h z1.前言12.设计规范及参考文献13.设计指标13.1安全系数13.2材料许用应力14.设计载荷14.1竖直载荷14.2水平载荷2水平惯性载荷与风载荷对桥机横桥稳定性的影响3主梁的设计计算37.导梁的设计计算48.架桥机的稳定性计算5 1.前言HDJH40/160II(A)型架桥机是免预制梁配重，单向架桥的先进架桥机。该桥机设计起吊重量为2x80吨，架设跨度S40米。桥机主梁为三角桁架结构，由型钢和钢板焊接而成。主梁内部设有导梁，可以伸缩，是架桥机过孔的主要辅助支撑。前支腿和中托轮箱是架桥机架梁工作的主要支撑及动力部件，后托轮、后支腿为过孔的辅助支撑。主梁上部设有

2、两台提升小车，是桥机的提升机构。该型架桥机过孔自身实现平衡，无须预制梁配重。设计规范及参考文献起重机设计规范(GB3811-2008)起重机设计手册钢结构设计规范(GBJ17-88)宏达企业产品技术标准(G/KFHD001-2004)设计指标3.1安全系数钢结构强度安全系数n1.33抗倾覆安全系数n1.33材质容许正应力(o)Mpa容许剪应力(t)MpaQ235B17010016Mn25014745#调质3201703.2材料容许应力4.设计载荷4.1竖向载荷结构自重主梁P主=51mx0.56t/mx2=57t（单列自重集度q=0.56t/m）提升小车P=（9.84t+5t）x2=29.68t

3、提前支腿P=7.46t、八前后支腿P=0.98tx2=1.96t后后上横梁P=1.31+4.5=5.81t后上导梁P引=2x31mx0.233tm=14.46t（单列自重集度q=0.233t/m)4.1.1.7副支腿4.1.1.8主梁联结架4.1.1.9导梁联结架4.1.1.10前横移轨道4.1.2载荷重量4.1.3冲击系数P一=2x0.723t=1.45t副P=0.42t主框P=0.477t副框P=l.lt前横移P=2x80t荷4.1.3.1起升冲击系数=14.1.3.2起升动载系数2=1.154.1.3.3运动冲击系数3=1.14.2水平载荷架桥机整机横移及提升小车横移架梁速度为0.022

4、7m/s,其加速度为a=0.0227m/s2。加速度很小，可不计，提升小车吊重2x80吨，为安全计，按吊重1/14计算，惯性力P=80/14=5.7toW4.3风载荷4.3.1工作状态计算风载荷工作状态计算风压q1=15kg/m2单列横桥向迎风面积A、=LxHx屮=51x2.485x0.5=63.4m2单整机横桥向迎风面积A=(l+n)A、=(1+0.33)x63.4=84.3m2单横桥向风载荷P=CxKxqxA=1.65x1.23x15x84.3=2.56t工h丄预制梁风载荷P=CxKhxqx屮LH=1.65xl.23xl5xlx40 x2.5=3.0t顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积，风

5、载荷忽略不计。4.3.2非工作状态计算风载荷非工作状态计算风压q2=50kg/m2横桥向风载荷P=CxKhxqxA=1.65x1.39x50 x84.3=9.67t顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积，风载荷忽略不计。水平惯性载荷与风载荷对桥机横桥稳定性的影响5.1工作状态水平惯性载荷与风载荷对桥机产生倾覆力矩W=(P+P+P)x5=(5.7+2.56+3.0)x5=56.3tm倾w工预丿丿5.1.2桥机运行机构质量与吊梁质量对桥机产生稳定力矩W=122x2.5+160 x1.1=481tm稳K=W/W=481/56.3=8.51.3稳倾满足设计指标170 主梁的截面性质主梁自重集度形心轴惯性距

6、抗弯截面模量容许抗弯能力主梁允许下挠度主梁强度计算q=0.56t/mI=56386293225mm4xW=43880383mm3xM=746t.m1700f=16.8cm5.2非工作状态水平惯性载荷与风载荷对桥机产生倾覆力矩W=(P+P)x5=倾w工7(5.7+2.56)x5=41.3tm5.2.2桥机运行机构质量对桥机产生稳定力矩W=122x2.5=305tm稳K=W/W=305/41.3=7.31.3稳倾满足设计指标主梁的设计计算主梁采用三角桁架结构，其具有很好的刚性，便于导梁在其内部伸缩运动。主梁总长51米，分为两列，每列通过销轴连接成整体。两列主梁距离及前后位置均可以无级调整，以便于不

7、同宽度的预制梁及弯桥、斜桥的架设。上弦杆是由2-I32b对扣、中间夹焊10毫米厚芯板，方钢轨道焊接在顶部便于提升小车在其上部运行并参与主结构受力。下弦杆是由2-22a对扣、中间夹焊8毫米厚芯板制造而成，底部焊接14毫米厚钢板作为下弦轨道，中托轮箱及后托轮通过它托起主梁并使主梁在其上部运行，下弦轨道参与主结构受力。腹杆使用12对扣制造。当提升小车负载运行到架桥机跨中时：P=1.15吊重(跨中)+提升小车重量=1.15xl60/4+14.84/2=53.24t按简支梁情况计算主梁承受弯距：M=PL/4=53.24x42/4=559tm主梁自重弯矩：M2=ql2/8=0.56*422/8=123.5

8、tm主梁承受最大应力：o=(M+M)Y/I=156MpaSo=170Mpamax12主梁联结销轴最大剪应力：t=137MpaT=170Mpamax主梁上弦局部强度计算按简支梁情况计算主梁上弦局部承受的最大弯距：M=PL/6=47.5xl.93/6=15.3tm抗弯截面模量W=1880050mm3X主梁上弦局部承受的最大应力：omax=81Mpao=170Mpamax主梁下弦局部强度计算按简支梁情况计算主梁下弦局部承受的最大弯距(中托处)：M=9.3tm抗弯截面模量W=851cm3X主梁下弦局部承受的最大应力：omax=108Mpao=170Mpa满足设计指标主梁静刚度的计算载荷下挠度f=PL3

9、/48EI=6.3cmf=16.8cmmax满足设计指标导梁的设计计算为了尽可能减轻重量，以利于过孔工作的完成，并保证其足够的强度和刚度,故导梁采用桁架式结构设计。导梁自重集度形心轴惯性距抗弯截面模量容许抗弯能力7.2导梁的强度计算7.1导梁的截面性质q=0.233t/mI=8248050162mm4x/jjW=9985533mm3xM=170t.m1707.2.1在过孔过程中，当导梁伸出全部允许长23.5米时其承受的弯距最大。单导梁M=L2.q/2+(P+P)Lmax副副框=83tmM=170tm架桥机稳定性计算架梁工作状态纵向和横向抗倾覆性，其具有很好的稳定性，免与计算过孔工作状态纵向抗倾覆系数：按40米跨度单列受力计算W稳=4.9*31+7.85*29.3+7.85*26+18*15.5=865tmW倾=11.6*10+5.29*20+8.0*27.7+1.1*42.9=490tmKg=W稳/W倾=865tm/490tm=1.761