梁板吊装转型施工计算书

13.1临时支座砂筒选用及计算 113.1.1计算参数 113.1.2最不利荷载位置 113.1.3计算图示 113.2临时支座砂筒受力计算 213.2.1受力分析 213.2.2砂筒选用 213.2.3砂筒受力验算 313.3钢丝绳选择计算 413.440米180吨架桥机计算书 5PAGE1013.1临时支座砂筒选用及计算13.1.1计算参数选取40m、30m预应力箱梁作为计算依据，项目选用GYJQ180T-40m型步履式双导梁架桥机，则有：40m梁片自重：G梁=157t；30m梁片自重：G梁=99t；运梁小车自重：G车=20t。架桥机自重：G架=165t13.1.2最不利荷载位置经分析，最不利荷载位置是：当架桥机位于已架好的桥跨，架桥机导梁悬臂过孔，但支脚还没有落在桥墩盖梁上，且运梁小车装载梁片运至架桥机尾端时，临时制作砂筒受力最大。13.1.3计算图示图13-1最不利荷载图13.2临时支座砂筒受力计算13.2.1受力分析（1）架桥机自重由已架好的桥跨承受，每片箱梁由四个临时支座支承，即由5片箱梁下的20个临时支座承受；（2）箱梁自重，每片箱梁重力由4个临时支座承受；（3）运梁小车运梁时的自重，当运梁小车运梁至架桥机吊梁位置处时，因运梁小车运行在两片箱梁上，故运梁小车加梁片自重同时作用在两片箱梁即由8个临时支座承受；则单个临时支座砂筒最大受力为：P0=G梁/4+G架/20+(G车+G梁)/8=157/4+165/20+（20+157）/8=69.63t取系数K=1.35，则每个砂筒最大受力为：P=K×P0=1.35×69.63t=94t13.2.2砂筒选用砂筒图例及计算公式：图13-2砂筒计算图例图中d0——上砂筒顶心外径；d1——下砂筒内径；h0——顶心从最高工作位置放入下砂筒深度，一般取0.07-0.10m；H——降落高度，m；δ——下砂筒筒壁应力，MPa；[σ]——砂容许承压力，可取10MPa，如将其预压，可达30MPa.上砂筒顶心外径计算及选用：砂预先过漏干燥，并进行一定程度的预压，取[σ]=30MPa，则有：查国标无缝钢管规格知砂筒顶心选用d0=220mm；下砂筒外径为d1+2δ≥d0+24=244mm，故下砂筒实际选用外径为250mm，壁厚δ=12mm的无缝钢管，钢管钢材牌号为Q345，卸砂孔采用M20螺栓封堵，直径为20mm。13.2.3砂筒受力验算查国标，对于结构无缝钢管的屈服强度，由δ=10mm≤16mm，则[σ]钢管=310MPa，取H=0.15m，d2=0.02m，h0=0.1m。筒壁应力为： 即σ=303.88MPa＜[σ]钢管=310MPa，砂筒受力满足要求。13.3钢丝绳选择计算预制箱梁最重为40m边跨边梁，重157t钢丝绳采用兜底捆绑式，每片梁有两根钢丝绳兜底起吊，每根钢丝绳长度12m，小箱梁自重Q=1570KN，吊索与构件的水平夹角为α=60°，吊索的根数n=2，每端荷载Q=1570/2=785KN采用双支吊索起吊，吊索与构件水平夹角为60°时已知Q=785KN,n=2，α=60°吊索内力计算如下式:S=Q/n×sinθ=785/2×sin60=453.2KN≤[S]吊索容许拉力计算：[S]=Sb/K1=αPg/K1规范要求，钢丝绳用于吊索（有绕曲时），取安全系数K1=6~8，本次计算取值K1=6当取用钢丝绳6×37，不均匀系数α取值0.82，当取用钢丝绳6×61，不均匀系数α取值0.80。αPg/K1≥453.2当取用钢丝绳6×37时pg≥453.2×6/0.82=3316.1KN当取用钢丝绳6×61时pg≥453.2×6/0.80=3399KN查《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012第35页可知，取6×61-1850MPa，直径为72mm的钢丝绳；或6×61-1700MPa，直径为77.5mm的钢丝绳，能够满足施工要求。13.440米180吨架桥机计算书一、主梁过孔时强度计算∶1、自重荷载∶（1）单桁架主梁自重q主=2.54KN/m（2）前支承自重q前=20.5KN（3）前支自重q前支=70KN（4）天车横移、纵移q横移=100KN过孔时梁中的最大弯矩∶MMAX=q前/2×41×104+41×0.49×41/2×104=2.05/2×41×104+41×0.254×41/2×104+23×7×104=(42.025+214+161)×104=417×104N.m上下弦所承受的最大的轴力∶MMAX=MMAX/h=417×104N.m/2.415m=173×104N上弦杆（上弦杆32b工字钢对扣，工字钢加芯板10×315钢板，道轨35×70）的面积为∶A=10×315×10-6+35×70×10-6+55.1×10-4×2=114.1×10-4上弦杆的工作应力σmax=Nmax/A=173×10-4N/(114.1×10-4)m=152MPa考虑组合因素安全系数n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-Bσs=210MPa许用应力[σ]=σs/1.3=161MPa工作应力:σmaw=152MPa<161MPa，过孔时上弦满足强度条件下弦杆（下弦杆22a槽钢对扣，工字钢加芯板8×215钢板，上贴10×140钢板）A=(10×140×10-6+8×215×10-6+28.83×10-4)×2=120.06×10-4下弦杆的工作应力σmax=Nmax/A=173×10"N/（120.06×10'）m²=144MPa考虑组合因素安全系数n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-Bσs=210MPa许用应力[σ]=σs/1.3=161MPa工作应力∶om=144MPa<161MPa，过孔时上弦满足强度条件过孔时悬臂达到最长时，悬臂端处的挠度∶主梁截面对中性轴的惯性矩∶上弦截面积为A1=114.1，下弦截面积A2=120.06，主梁上下截面合计为:A=234.16ly=234.16×(2.415/2)×10-4=193.92×10-4m4E=210×109MPa考虑简单计算:桥及过孔时为悬臂的外伸梁，图中为过孔时为保证不倾覆所加的配重，利用叠加原理计算悬臂端的挠度。设定单桁架主梁前支承自重产生的挠度为f1f1=PL3/3EI=2.05/2×104×413/(3×210×109×349.6×10-4)=70644.025×104/220248×105=0.032m设定单桁架主梁前支自重产生的挠度为f2f2=PL3/3EI=7/2×104×233/(3×210×109×349.6×10-4)=42584.5×104/220248×105=0.019m设定主梁自重产生的挠度为f3f3=qL4/8EI=0.254×104×414/(8×210×109×349.6×10-4)=0.12m总和下挠度为f=f1+f2+f3=0.032+0.019+0.12=0.171根据钢结构设计规范f<Lc/100=0.41总体下挠度小于许用下挠度，满足刚度要求.3、过孔时，销板及销轴的强度计算3.1过孔时，当下弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大;3.1.1销板的抗拉强度要求:两块销板为40×270×720此时销板受力为∶173×104N销板材料为Q235-B，为考虑组合因素安全系数n=1.33，σs=210MPa许用应力[σ]=σs/1.3=165MPa挤压应力为[σ挤压]=1.6×[σ]=264MPa其挤压强度为：销板最薄弱部位抗挤压强度为：f拉=173×104/（270-100）×80×10-6m²=127MPaf拉<[σ挤压]，满足强度要求3.1.2销轴的剪切及抗拉强度要求销轴材料为∶40Cr屈服强度σs=340MPa，安全系数取1.3许用应力[σ]=σs/1.3=261MPa许用剪切应力为：[σ剪切]=261MPa×0.6=156MPa许用挤压应力为：[σ挤压]=261MPa×1.6=418MPa销轴的剪切强度计算：单根销轴的受力为∶173×104N/s=34.6×104N销轴为双面剪，受剪面积为：Ag=πd2×5/10=3.14×50²×5×10-6/10=15700×10-6m²销轴的工作剪应力：r=Q/AQ=34.6×104N/15700×10-6m²=22MPa3.2过孔时，当下弦单块销板及销轴处于最不利位置，此时其受力最大.3.2.1销板的抗拉强度要求：四块销板为35×180×720此时销板受力为：173×104N销板材料为Q235-B,为考虑组合因素安全系数n=1.33，σs=210MPa许用应力[σ]=σs/1.3=165MPa挤压应力为[σ挤压]=1.6×[σ]=264MPa其挤压强度为：销板最薄弱部位抗挤压强度为：f拉=173×104/（180-50）×140×10-6m²=95MPaf拉<[σ挤压]，满足强度要求二、主梁架梁时强度计算：1、构件处于中间位置时主梁受弯最大Mmax=1/4PL+1/8qL2=1/4×75/2×40×104+1/8×0.254×40²×104=(375+50.8)×104=425.8×104N.M上弦杆（上弦杆32b工字钢对扣，工字钢加芯板10×315钢板，道轨35×70）的面积为:A=10×315×10-6+35×70×10-6+55.1×10-4×2=114.1×10-4上弦杆的工作应力:σmax=Nmax/A=203×10-4N/（114.1×10-4）m²=81.3MPa考虑到组合因素安全系数n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-B，σs=210MPa许用应力[σ]=σs/1.3=161MPa工作应力∶σmax=81.3MPa<161MPa，架梁时上弦满足强度条件2、架梁时主梁刚度计算承载重物跨中时，主梁产生最大挠度，利用叠加原理计算单个主梁的最大跨中挠度。Fc=5qL4/(384Elz)+PL3/48EIlz梁的横截面对中性轴的惯性矩，按简化的方法计算，只考虑上下弦面积的惯性矩。ly=489.4×(2.415/2)2×10-4=713.6×10-4m²Fc=5qL4/(384Elz)+PL3/48Elz=[37.5×403/48+5×0.254×404/384]/EI=[(50000+8466)×104/210×109×713.6×10-4=0.039m架桥机架梁时许用挠度∶L/400即40/400=0.1m实际变形小于许用挠度，静态刚度满足规范要求。架边梁时桥机主要受力构件强度及稳定性分析1、架边梁时中托位置腹杆受力最大架边梁时纵移天车处于如图示位置,主梁2受力最大根据受力平衡:5300×P2=（75/2×104+q纵+q横）×（5300-1000）5300×P2=(37.5×104+q纵+q横)×(5300-1000)P2=38.5×104N单列桁架主梁自重受力为P3×41=81×0.254×1/2×81P3=46×104N腹杆附近最大受力合计为：38.5×104+46×104=84.5×104N中托附近腹杆为12号槽钢对扣：截面积为A=15.69×10-4腹杆长度为L=2325mm，回转半径为lx=49.5mm长细比为:λ=2325/39.5=46.9