大桥龙门吊设计计算

大桥单门龙门吊设计计算书上横梁验算：净跨33米（计算跨距30米），用8排（每排11片）共计88片321型英式贝雷片。自重荷载：贝雷片：275×88×9.8=237.16KN小框架销子：（6×12×21×288×2×3）×9.8=31.75KN横向连接小框架：6×22×21×2×9.8=27.17KN加强弦杆：2×88×80×9.8=137.8KN合计：P=237.16+31.75+27.17+137.8=433.88KN荷载为：q= 433.88/33=13.15KN/m外力荷载：最大梁重：35.9m3×26KN/m3=933.4KNP1P2q=13.15KN/m吊梁平车：7.5T×9.8KN/T=73.5KN电动葫芦：1T×9.8KN/T=9.8KN外力荷载为：P1=P2=（933.4/2+73.5+9.8）×1.2=660KN弯矩验算：由自重产生的最大弯矩为：Mq=ql2/8=13.15×302/8=1479.4KN.M由外力荷载产生的最大弯矩为：MP=P1.l=660KN×1.5m=990KN.M则在横梁上产生的最大弯矩为：Mmax=Mq+MP=1790+990=2780KN.M平均在每排贝雷片上的最大弯矩为：M`max=Mmax/8=347.5KN.M321型英式贝雷片容许最大弯矩为788.2KN.M8排合并取0.75倍的承受系数，则每排可承受的最大弯矩为：[M`max]=788.2×0.75=591.15KN.m安全系数K=[M`max]/M`max=591.15/347.5=1.7安全剪力验算由自重荷载q产生的最大剪力为：Qq=ql/2=13.15×33/2=217KN由外力产生的最大剪力为：QP=P1=P2=627.7KN则上横梁在施工中承受的最大剪力为：Qmax=Qq+QP=217+627.7=844.7KN单片贝雷片桁架容许剪力为：[Q]=245KN则上横梁容许剪力为：[Qh]=8×245×0.75=1470KNQmax＜[Qh]安全系数为：k=[Qh]/Qmax=1.7安全刚度验算⑴由外荷载P产生的最大挠度为：fmax1=P*a*（3l2-4a2）/24EIP：外荷载，P=P1=P2=627.7KN；a：外荷载距支点的距离，a=1.5m；l：上横梁总长，l=33m；E：钢的弹性模量,E=2.0×105Mpa;I:构件的截面惯性矩,I=250500cm4.则：fmax1=3cm⑵由自重荷载q产生的最大挠度为：fmax2=5ql4/384EIq：自重荷载，q=13.15KN/m；l：上横梁总长，l=33m；E：钢的弹性模量,E=2.0×105Mpa;I:构件的截面惯性矩,I=250500cm4.则：fmax2=4.1cmfz=fmax1+fmax2=7.1cmfz/l=7.1/3300=1/464.8＜1/400可以二、立柱验算立柱由8排竖向贝雷桁架拼装而成，高为12m，每个立柱共有贝雷片32片。1、强度验算：作用于每个立柱的荷载为：F=13.15×33/2+627.7=844.7KN单片贝雷竖向容许受压荷载为：500KN则立柱能承受竖向荷载力为：[F]=8×500×0.8×0.9=2280KNF＜[F]2、稳定性验算立柱计算长度：l0=12m构件截面回转半径：r=0.289a=0.289×2.0=0.578则立柱长细比为：λ=l0/r=20.8纵向弯曲系数：查《结构设计规范》，根据长细比查得φ=0.9；截面A=1.5×3.6=5.4m2稳定验算：σa=F/（φA）=173.8Mpa<1.2[σa]=1.2×273Mpa=327.6Mpa安全下横梁验算0.385m450KN450KN4.4m3.6m4.4m1.6cm1、下横梁强度验算M=F*aF=450KNa=4.4mMmax=450×4.4=1980KN.mσ=Mmax/WW：截面抵抗矩W=（BH3-bh3）/6H其中H=1.2m，B=0.385m，b=0.353m，h=11.68m则W=14278.47cm3σ=138.7Mpa＜[σ]=170Mpa可2、下横梁刚度验算f=Fa（3l2-4a2）/2EIa=4.4ml=12.4mE：A3钢的弹性模量，E=2.0×105MpaI：下横梁的转动惯量I=（BH3-bh3）/12=856708.2cm4f=0.22mm＜l/400=3.1cm可起吊系统验算1、卷扬机验算起吊设计采用走16滑轮组，则跑头拉力为：S=fn*（f-1）*Q/（fn-1）f：单个滑车的转动阻力系数，取f=1.04；n：滑车组的工作绳数，为16；Q：构件重力，为500KN；则S=42.9KN设计采用8T卷扬机可2、钢丝绳选用钢丝绳的容许拉力为：S=Sb/K式中Sb：钢丝绳的破断拉力，Sb=α*Pg；其中Pg：钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）；α：考虑钢丝受力不均的钢丝绳破断拉力换算系数，拟选用6×19型钢丝绳，取0.85；K：钢丝绳使用时安全系数，取5.5，Pg=S*K/α=42.9×5.5/0.85=277.6KN选用φ=23.0mm钢丝绳，其钢丝破断拉力总和为281.5KN。整体抗风能力验算（一）风荷载计算按风荷载水平地垂直作用于龙门架迎风面积的形心上，偏于安全，其值可按下式计算：F=k0k1k3WdAWd=γVd2/2gW0=γV102/2gVd=k2k5V10γ=0.012017e-0.0001ZF：风荷载值（KKN）；W0：基本风压（KKN/m22）；Wd：设计基准风压压（KN/mm2）；Awh：横向迎风风面积（m2），按1/3龙门架迎迎风面取Awh=33m2；V10：桥梁所在在地区的设设计基本风风速（m/s）；按10年一遇取V10=23.99m/ssVd：高度Z处的设设计基准风风速（m/s）；Z：距地面高度（m），取Z=15米；γ：空气重力密度度（KN/m）；k0：设计风速重现现期换算系系数，取k0=1；k3：地形、地理条条件系数，取k3=1；k5：阵风风速系数数，取k5=1.338；k2：考虑地面粗糙糙度类别和和梯度风的的风速高度度变化修正正系数，取取k2=1.007；k1：风载阻力系数数，取k1=1.3；g：重力加速度，g=9.881m/ss2。γ=0.012W0=0.449FWd