40-160架桥机计算书.pdf

河南省先锋路桥设备有限公司JQ40/160 型架桥机计算书河南省先锋路桥设备有限公司二 〇 一一年九月二十四日1 JQ40/160 型架桥机计算书说明： JQ40/160 型架桥机是指：适应跨度 40 米内，起升重量在80t+80t=160t 内的架桥机一、总体计算1、主参数的确定JQ40/160 型架桥机是依据“ JQ40/160 型架桥机设计任务书”而设计的用于混凝土梁预制场的吊装设备主钩起吊能力为 80t+80t,用于预制梁的起吊作业1.1 、主要技术参数如下：主钩起吊能力： 80t+80t 适 应 跨 度： 40m 小车提升速度： 0.6m/min 小车横移速度： 2m/min 小车纵移速度： 3m/min 大车横移速度： 2m/min 大车纵移速度： 3m/min 1.2 、设计参考标准及资料[1] GB/T3811-2008 《起重机设计规范》[2] 《起重机设计手册》1.3 、 整机稳定性校核根据本机结构特点，工作状态无需进行整机稳定性校核计算，非工作状态时，沿大车方向有暴风袭来，要求锚固、缆风绳紧固，故无需验证其稳定性2 二、计算依据本架桥机用于桥梁工程混凝土预制梁的安装及预制场吊装作业场合，每年工作 4-6 个月，每天连续工作不超过 6-8 小时，故只对结构进行强度及刚度计算，而不计算其疲劳强度。

主梁采用 Q235B钢材， 支腿材料为 Q235B钢， 销轴为 40#钢， 安全系数取 k=1.33, 采用许用应力法进行强度校核，满足：[ σ ]= σ s/k [ τ ]=[ σ ]/(3) 1/2[ σ jy ]=1.5[ σ ] 材料许用应力表单位： Mpa工况一：过孔（过 35 米孔，以 37 米计算）主梁过孔时强度计算 : 1、 自 重荷载：（ 1） 60m主梁自重 P 主梁 =63.6t 、 q主梁 =1060kg/m （ 2） 24m导梁自重 P 导梁 =16.8t 、 q主梁 =700kg/m （ 3）副前支腿自重 P副前 =2.6t （ 4）前支腿自重 P 前支 =8.8t （ 5）中支腿自重 P 中支 =7.6t （ 6）单后托自重 P 后托 =1.2t （ 7）单后支自重 P 后支 =0.8t （ 8）单天车自重 P 天车 =9.8t （ 9）前支横移轨道 P前横 =5.6t 、 q前横 =200kg/m （ 10）中支横移轨道 P中横 =8.4t 、 q中横 =300kg/m [ σ ] [ τ ] [ σ jy ] 备注Q235B 176 102 265 查表20 267 154 400 查表45#( 调质 ) 460 355 690 查表3 2、 主 梁截面参数：（电脑计算）A= 37267mm2I x= 46723707265mm4W上 = 37287595mm33、 过 35m孔时单主梁中支处的最大弯矩 : Mmax=P副前 /2 × 37m+ q主梁 /2 × 13m× 6.5m+ q 导梁 /2 × 24m× 18.5m=2.6t/2 × 27m+1.06t/2 × 13m× 6.5m+0.7t/2 × 24m× 18.5m=35.1tm+44.785tm+155.4tm=235.285tm 单主梁上下弦杆所承受的最大轴力 : Nmax=Mmax/h=235.285tm /2.2m=107t 上下弦杆的面积为 : A上 =18916mm2、 A下 =18352mm2上弦杆的工作应力：σ max= Nmax/A 上 =107t/18916mm2=57 MPa 工作应力 : σ max=57Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条件上弦杆的工作应力σ max= Nmax/A下 =107t/18352mm2=58 Mpa 工作应力 : σ max=58Mpa<176Mpa, 过孔时上弦满足强度条件4、 过 孔时单主梁中支处的强度：δ = Mmax/W上 =235.285tm/37287595mm3=63MPa δ＜ [ δ ]=176 Mpa 过孔时主梁截面满足强度条件4 5、 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： I x=46723707265mm4 主梁截面面积： A=37267mm2考虑简单计算：桥机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。

5.1 副前支腿、前横移轨道和导梁上横梁对单列主梁所产生的下挠 f 1f 1=（ P副前 +P前横 + P上横 ） L3/2 × 3EI x= （ 2.6t+5.6t+0.6t ）× 373m3/2 × 3× 210Gpa×46723707265mm4=76mm 5.2 单列导梁自重所产生的下挠 f 2f 2= q 导梁 L4/2 × 8EI x=0.7t/m × 244m4/2 × 8× 210Gpa× 28903449495mm4=24mm 5.3 单列主梁自重所产生的下挠 f 3f 2= q 主梁 L4/2 × 8EI x=1.06t/m × 134m4/2 × 8× 210Gpa× 46723707265mm4=22mm 5 单列主梁总下挠度 f f= f 1+ f 2=76mm+24+22mm=122mm 根据型式试验要求 f

6.2 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；6.2.1 销板的抗拉强度要求：此时下弦单节点的受力为 :235t/2=117.5t 销板材料为 Q235B 许用应力 [ σ ]= 176Mpa 拉压应力为 [ σ jy ]= 265Mpa 其销板最溥弱部位抗拉强度为 : σ jy =117.5t /3 × (200mm-50mm)× 175mm=15Mpa σ jy <[ σ jy ], 满足强度要求6.2.2 销轴的剪切及抗拉强度要求销轴材料为 :45# 钢调质许用应力 [ σ ]= 460 Mpa 许用剪切应力为 :[ τ ]= 355Mpa 许用拉压应力为 :[ σ jy ]= 690Mpa 销轴的剪切强度计算 : 7 单根销轴的受力为 : 117.5t/3=39.2t 销轴为两个受剪面 , 受剪面积为 : A=π R2× 2=3.14× 252× 2=3925mm2销轴的工作剪应力 : τ =Q/A=39.2t/3925mm 2=98Mpa 工作剪应力 : τ =100Mpa<[τ ], 销轴满足抗剪强度条件7、 过 孔时的稳定性分析：M稳 =q主梁 L2/2+P天车 L1+P天车 L2+2P后支 L3+2P后托 L4 =1.06t/m × 472m2/2+9.8t × 44m+8.5t× 41m+2× 0.8t × 46m+2× 1.2t× 40m =1170.77tm+431.2tm+401.8tm+73.6tm+96tm =2173.37tm M倾 = P副前 × 37m+ q主梁 × 13m× 6.5m+ q导梁 × 24m× 18.5m=2.6t × 27m+1.06t× 13m× 6.5m+0.7t × 24m× 18.5m=702tm+89.57tm+31.08tm=822.65tm K= M稳 / M 倾 =2173.37tm/822.65tm=2.6 ＞ [K]=1.33 过孔时架桥机抗倾覆稳定性可靠，满足过孔条件。

8 工况二：架梁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= PL /4+ qL 2/8=（ 9.8t/2+80t/2 ）× 37m/4+（ 1.06t/m/2 ）× 372m2/8=415.325tm+181.3925tm =597tm 单主梁上下弦杆所承受的最大轴力 : Nmax=Mmax/h=597tm /2.2m=298.5t 上下弦杆的面积为 : A上 =18916mm2、 A下 =18352mm2上弦杆的工作应力：σ max= Nmax/A 上 =298.5t/18916mm2=158MPa 上下弦材料均采用 :Q235B 许用应力 [ σ ]= 176Mpa 工作应力 : σ max=158Mpa<176Mpa, 架梁时上弦满足强度条件下弦杆的工作应力σ max= Nmax/A下 =297t/18457mm2=161Mpa 许用应力 [ σ ]= 176Mpa 工作应力 : σ max=161Mpa<176Mpa, 架梁时下弦满足强度条件2、 架 梁时单主梁跨中处的强度：δ = Mmax/W上 =597tm/37287595mm3=160MPa δ＜ [ δ ]=176 Mpa 主梁截面满足强度条件9 3、 架 梁时主梁刚度计算承载重物跨中时，主梁产生最大挠度。

f =PL3/48EI x=44.9t × 373m3/48 × 210GPa× 46723707265mm4=48mm 架桥机架梁时许用挠度 :L/250, 即 37/250=148mm 实际变形小于许用挠度 , 静态刚度满足规范要求结论：通过以上对 JQ40/160 型架桥机架设 35 米预制梁时 c 的主要承力构件的力学计算，可知，桥机承力构件满足强度条件及稳定性条件，可以安全进行过孔、架梁等正常工作河南省先锋路桥设备有限公司10 架桥机工况荷载分析架桥机自重 G 桥机 =180t；最重 35 米梁 G 箱梁 =160t；1、提梁倾斜约 15 度时前天车吊钩承受最大拉力 82.7t F 后 =cos15°× G箱梁 /2=0.966 × 160t/2=77.3t F 前 max=G箱梁 － F 后 =160-77.3=82.7t 2、架梁时后天车吊钩承受最大拉力 80t F 后 max=G箱梁 /2=80t 3、架边梁时前支腿处单边最大支撑反力 109t F 前反 max=G桥机 /4+G 箱梁 /2 × 80% =180t/4+80t × 80%=109t 架桥机前支腿支撑轮箱为双排双轮结构，故单个轮压为F 前轮 max/4=109/4=27.25t 11 4、架边梁时中托轮处单边最大支撑反力F 中反 max=G桥机 /4+G 箱梁 /2 × 80%=180t/4+80t× 80%=109t 架桥机中托轮支撑为双轨双轮结构，轨距为 1m，故单个轮压为F 中轮 max/4=109/4=27.25t 5、钢丝绳校核吊装钢丝绳采用 φ 60-6*37+FC 一般用途钢丝绳（ GB/T20118-2006）查表得：钢丝绳最小破坏拉力 2510kN 工作中钢丝绳最大拉力 F=82.7t/2=41.35t 安全系数 n=251/41.35=6.07 ＞ [6] 符合设计规范要求河南省先锋路桥设备有限公司。