龙门吊设计计算书(sap2000).doc
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1、目 录1、设计依据22、龙门吊总体结构23、计算荷载23.1 计算荷载23.2 荷载组合44、龙门吊结构计算54.1 吊具计算54.2 起吊平车吊梁计算54.3 门吊主梁、支腿结构计算64.4 门吊行走平车支座反力及抗倾覆稳定性计算115、结论121、设计依据(1)XX长江公路大桥跨江大桥工程施工图设计(2)XX长江公路大桥E06合同段60T龙门吊设计图(3)钢结构设计规范(GB500172003)(4)装配式公路钢桥多用途使作手册(人民交通出版社)(5)起重机设计规范(GB/T 3811-2008)(6)机械设计手册(7)钢结构设计手册2、龙门吊总体结构60T龙门吊采用轨道行走式,轨道间距2
2、7m,净高约13.5m。门吊主梁采用贝雷组拼桁架,每个主梁采用4排200型贝雷,门吊支腿采用钢管结构,支腿内立柱采用32510钢管、外立柱采用2737钢管,支腿平联及斜撑采用1595钢管。起吊设备采用1台8t卷扬机,80t滑车组绕12线。龙门吊总体构造见图1。图1 60T龙门吊总体构造图3、计算荷载3.1 计算荷载(1) 结构自重荷载: (不包括起吊小车重量),由计算程序自动加入。(2) 起升荷载:吊重荷载600kN,吊具30kN,起吊小车80kN合计:(3) 起吊小车行走制动荷载:按起升荷载10%取值,(4) 龙门吊行走制动荷载:按结构自重和起升荷载的10%取值,门吊行走时起升荷载产生的制动
3、荷载:门吊行走时结构自重产生的制动荷载:(5) 风荷载: 工作状态风荷载风荷载的计算按起重机设计规范(GB3811-2008)进行,工作状态计算风速15.5m/s,对应计算风压150N/m2。风荷载计算公式: 式中作用在起重机上的工作状态下的风载荷,单位为N 与设计工况相对应的计算风压,单位为, C 风力系数,龙门吊主梁桁架C=1.7,龙门吊支腿钢管C=0.7。 A 起重机构件垂直于风向的实体迎风面积,单位为m2,它等于构件迎风面积的外形轮廓面积A0 乘以结构迎风面充实率 ,即A0 = A。对于平面桁架结构 桁架结构挡风折减系数,=0.75 桁架结构的充实率,=0.20 n桁架排数,8排贝雷n
4、=8每延米桁架轮廓面积A0 =1m2.234m=2.234m2 m2工作状态龙门吊主梁桁架每延米风荷载: 工作状态龙门吊立柱钢管每延米风荷载: 非工作状态风荷载风荷载的计算按起重机设计规范(GB3811-2008)进行,非工作状态计算风速28.3m/s,对应计算风压500N/m2。风荷载计算公式: 式中作用在起重机上的非工作状态下的风载荷,单位为N 非工作状态计算风压,单位为, 风压高度变化系数,Kh=1.13非工作状态龙门吊主梁桁架每延米风荷载: 非工作状态龙门吊立柱钢管每延米风荷载: 3.2 荷载组合组合1:小车在跨中起吊重物(1)+(2)+(5)(顺门吊行走方向风压150N/m2)组合2
5、:小车起吊重物在跨中横梁上行走(1)+(2)+(3)+(5)(顺门吊行走方向风压150N/m2)组合3:小车起吊重物在一侧支腿处横梁上行走(1)+(2)+(3)+(5)(顺门吊行走方向风压150N/m2)组合4:吊重在跨中情况下龙门吊行走(1)+(2)+(4)+(5)(顺门吊行走方向风压150N/m2)组合5:吊重在一侧支腿处情况下龙门吊行走(1)+(2)+(4)+(5)(顺门吊行走方向风压150N/m2)组合6:非工作状态组合(1)+(5)(顺门吊行走方向风压500N/m2)4、龙门吊结构计算4.1 吊具计算龙门吊起重设备采用卷扬机起吊,卷扬机最大输出张力8t,卷扬机与80t滑车组相连,滑车
6、组绕12线,钢丝绳直径24mm、最大破断拉力317KN,取安全系数5,则吊具理论吊装重量31712/5=760.8KN1.1(600+30)=693KN,满足要求。4.2 起吊平车吊梁计算起吊平车轨道间距3.0m,吊梁采用HW428407型钢,吊梁跨中承受吊重荷载及吊具荷载:。(1) 吊梁计算HW428407截面参数:,弯矩剪力 (2) 吊耳计算起吊平车吊梁连接吊耳结构见图2所示。图2 60T龙门吊总体构造图 焊缝强度计算吊耳连接焊缝采用角焊缝,设计焊缝高度不小于10mm,焊缝强度按100MPa计。吊板焊缝抗拉应力: 销接强度计算耳板厚度为20mm,销孔加强板厚度10mm,销轴直径110mm,
7、销轴材质为Cr40。耳板销孔抗剪应力:耳板销孔抗压应力:销轴抗剪应力:4.3 门吊主梁、支腿结构计算门吊主梁、支腿结构计算采用计算机电算和手算相结合的方式,电算程序采用CSI公司的Sap2000专业结构设计软件。门吊结构计算模型见图3所示。图3 门吊结构计算模型(1) 计算工况工况1:小车在跨中起吊重物自重荷载+起升荷载(773KN)+工作风载(150N/m2)工况2:小车起吊重物在跨中横梁上行走自重荷载+起升荷载(773KN)+小车制动荷载(77.3KN)+工作风载(150N/m2)组合3:小车起吊重物在一侧支腿处横梁上行走自重荷载+起升荷载(773KN)+ 小车制动荷载(77.3KN)+
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