t梁架橋機計算書
一. 設計規範及參考文獻
(一) 起重機設計規範(gb3811-83)
(二) 鋼結構設計規範(gbj17-88)
(三) 公路橋涵施工規範(041-89)
(四) 公路橋涵設計規範(jtj021-89)
(五) 梁體按30公尺t梁80噸計。
(六) 架橋機型號nf100t/30公尺一台
二. 架橋機設計荷載
(一) 垂直荷載
梁重:q1=80t
天車重:q2=7.2t(含捲揚機)
吊樑天車橫樑重:q3=7.1t(含縱向走形)
主梁、衍架及橋面系均部荷載:q=1.29t/節(單邊)
1.29×1.1=1.42t/節(單邊)
0號支腿總重:q4=5.2t
1號承重樑總重:q5=12.6t
2號承重樑總重:q6=12.6t
縱向走形衡量(1號車):q7=7.2+7.1=14.3t
縱向走形衡量(2號車):q8=7.2+7.1=14.3t
梁增重係數取:1.1活載衝擊係數取:1.2不均勻係數取:1.1
(二).水平荷載
1.風荷載
a.設計取工作狀態最大風力,風壓為7及風的最大風壓:
q1=19kg/m2
b.非工作計算狀態風壓,設計為11級的最大風壓;
q2=66kg/m2
2.執行慣性力:φ=1.1
三.架橋機過孔傾覆穩定性計算
(一)架橋機縱向穩定性計算
架橋機縱向穩定性最不利情況出現在架橋機懸前臂前行階段,該工況下架橋機的支柱已經翻起,1號天車及2號天車退至架橋機尾部作為配重。
p1=5.2t(前支柱自重)
p2=1.4×(22+8.5)=43.31t(倒梁後段自重)
p3=1.42×32=45.44t(導梁前段自重)
p4=14.3t (2#承重橫樑自重)
p5=p6=14.3t(天車、起重小車自重)
p7為風荷載,按11及風的最大風壓下的橫向風荷載,所有迎風麵麵均按實體計算,
m抗=43.31×15+14.3×(22+1.5)+14.3×27.5+14.3×22=
架橋機縱向抗傾覆安全係數
n= m抗/m傾=1693.55/(962.319×1.1)=1.6>1.3<可
(二)架橋機橫向傾覆穩定性計算
1.正常工作狀態下穩定性計算
架橋機橫向傾覆穩定性最不利情況發生在架梁就位時,檢算時可偏於安全的將整個架橋機荷載全部簡化到該處。
p1為架橋機自重(不含起重車),作用在兩支點中心
p1=43.31+45.44+7.1×2+14.3×2=131.55t
p2為導梁承受的風荷載,作用點在支點以上3.8m處,導梁迎風面積按實體面積計,導梁形狀係數取1.6。
a=(1+η1)+(1+η2)φa 其中:η1=0.53 η2=0.5
a=(1+0.53)+(1+0.5)×62×2.25=320.1525m2
風荷載p2=ckhεa=1.6×1.39×19×320.1525=13528kg=13.53t
p3為天車導梁承受的風荷載,作用點在支點以上5.179m處,迎風面積按實體計算,導梁形狀係數取1.6。
p3=2×1.39×1.6×19×0.8×0.46×4=124.4kg=0.1244t
p4為架橋機起重小車重量
p4=7.1×2+80×1.1=102.2t
p5為架橋機起重小車及梁體所受的風荷載,作用在支點以上8.113m處,
p5=1.39×1.6×19×(3×2×2+2×30)=3042.
432kg=3.042m傾= p2×3.8+p3×5.
179+102.2×1.435+3.
042×8.113=236.11t·m
m抗= p1×4.8=131.55×4.8=631.44 t·m
架橋機工作條件橫向抗傾覆安全係數
n= m抗/m傾=631.44/(236.11×1.1)=2.43>1.3<可
四.結構分析:
(一)荷載取值:
絎架及橋面系均部荷載1.29t/節×1.1=1.42t/節(單邊),荷載(80+7.5×2)×1.2=114t。其餘荷載取值見前。
縱向走行天車輪距為2m,當天車居於天車橫跨樑中時,單片空載輪壓集中力為(7.2+7.1)/4=3.
6t,負荷輪壓集中力為(7.1+114)/4=30.2t,架邊梁時輪壓集中力為(重邊):
7.3/4+114/2=58.8t,(輕邊)7.
1/4=1.775t。吊樑小車輪壓集中力114/4=28.
5t(輪距1.6m)。
(二)分析計算
根據以上荷載值,按絎架進行分析,計算過程由有限元分析程式sap93來完成。工況取:(1)架橋機前移,(2)1號天車提梁,(3)2號天車提梁,(4)1號天車至跨中,(5)中梁就位,(6)邊梁就位6種工況進行計算,計算得前懸臂端最大撓度845.
6mm,考慮到衍架空多,加1.1的係數,845.6×1.
1=930.16mm,d待架空導梁中最大撓度75mm,考慮到衍架空多,加1.1的係數,75×1.
1=82.5mm,天車橫樑跨中最大撓度29mm導梁結構見圖4
桿件最大內力彙總表
注:受拉為+,受壓為-
6種工況各支點最大反力(單邊)如下:(單位:噸)
四.架橋機1號、2號車橫樑計算
架橋機1號、2號車橫樑設計採用16mn鋼,頂板厚度為12mm,
底板厚度為12mm,用160×168×14.5兩根工字鋼做支撐,截面形式如圖6。
截面特性如下:查工字鋼表有s=146.45cm2,i=68512.5cm4
a=145.45×2×100+12×406××2=2390 mm2
i=68512.5×104×2+12×406×(560+6)2×2=4.49-3
計算圖示如下圖7(單位m):
1. 應力計算
兩導梁中心距l=6.9m
懸臂長度l=1m,最大集中荷載p=93.75t
橫樑支點彎矩:m=93.75*1=93.75t*m
則翼緣板應力:
σ==93.75*0.292/0.0049=5876t/m2=60.97mpa
腹板最大應力:
max===19.85<=140
區域性壓應力
c=<1.1=231
換算應力:
2.(1)整體穩定性
<6故不必計算其整體穩定性(見《鋼結構設計手冊》p28)。
(2)區域性穩定性計算
翼緣板區域性穩定
《可》《可》腹板區域性穩定:
經計算聯結處強度滿足要求。
綜上所述,該架橋機能滿足我標段30公尺t梁的安裝需要。
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