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一、门吊钢跨梁强度验算1.概述
龙门吊过跨梁采用上下铺设40mm厚盖板和30mm厚腹板组焊而成箱形结构梁,中间间隔1.5m均匀布置16mm厚隔板,整体高度455mm。所用材料主要采用Q345B高强钢,结构形式见图(一)
图一龙门吊钢跨梁结构形式图
2.计算载荷工况:
2.1计算载荷:钢板组合梁上只运行16T门吊,45T门吊则不再钢梁上运行,16T门吊自重70吨,吊重16吨,走行轮数4,单个轮压G=(70/2+16)/2=25.5T,垂向动荷系数取1.4,单个轮压为G*1.4=35.7T。(门吊轮距7.5m)2.2载荷工况:
工况1,门吊运行到一轮压地基面端部,一轮压过跨梁上。工况2,门吊运行到过跨梁中部时工况。2.2材料的许用应力:
屈服极限(MPa)345《铁标规范》的许《钢结构设计规范》的用应力(MPa)216许用应力(MPa)230材料材质Q345B3.有限元建模
过跨梁钢结构有限元模型见图(二)。由于为左右对称结构,采用实体单元进行网格的自动划分。该模型共划分了54768个单元,43581个节点。
图二过跨梁钢结构有限元模型
4结论:
工况1:过跨梁最大应力为109.98MPa(见图三)、最大静挠度为15.6mm(见图四),挠跨比为14.66/21000=1/1432<1/500;
工况2:过跨梁最大应力为168.26MPa(见图五)、最大静挠度为36.2mm(见图六),挠跨比为34/21000=1/617<1/500;
在载荷工况下,最大应力均小于材料的许用应力,刚度小于钢结构设计规范挠跨比1/500,过跨梁最大强度和刚度均满足使用要求。
图三过跨梁工况1应力云图
图四过跨梁工况1应变云图
图五过跨梁工况2应力云图
图六过跨梁工况2应变云图
二、门吊扩大基础承载力计算
龙门吊轨道梁基础为500mm*600mm,扩大基础图如图七所示,梁上预埋螺栓,铺设43#钢轨,轨道之间预留5mm收缩缝、接地线,轨道末端做挡轨器。
图七扩大基础图
45T龙门吊单侧图
单侧龙门吊自重g1=110t/2*10=550kn;
45t门吊主要负责渣土吊出,按最不利起重条件即所有吊重均在龙门吊一侧时;则g2=45t*10=450kn;
基础砼断面依照0.3m3计算,比重按2.4t/m3,计算基础10.9m,则g3=0.3*10.9*2.4*10=78.4kn
单侧龙门吊荷载G=g1+g2+g3=1078.4kn,龙门吊同侧轮距为10.9m,计算地基承载力长度按10.9m计算。
扩大基础处地基承载力验算(按最不利单侧起重计算,安全系数取1.4)。σ=N/A*安全系数作用在一侧轨道梁上,龙门吊每侧4个轮子,简化成2个集中力F=(110÷4+45÷2)×10=500kN。依照《建筑结构荷载规范》中,可变荷载系数取1.4,即F=1.4×500=700kN;
龙门吊轨道采用43轨,则轨道对门吊基础产生的压强为:σ=F/A
=700*1000/(0.114*7.5)=0.82MPa
龙门吊基础采用C30混凝土施工,抗压为30MP,远大于轨道对门吊基础产生的压强,且基础坐
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