30m架桥机验算计算书Word文档下载推荐.doc

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1.1

活载冲击系数取：

1.2

不均匀系数取：

（二）．水平荷载

1.风荷载

a.设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：

q1=19kg/m2

b.非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压;

q2=66kg/m2

（以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》）

2.运行惯性力：

Ф=1.1

三.架桥机倾覆稳定性计算

（一）架桥机纵向稳定性计算

架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架桥机的支柱已经翻起，1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重，计算简图见图1（单位m）:

图中

P1=5.6t（前支柱自重）

P2=1.42×

（22+8.5）=43.31t（导梁后段自重）

P3=1.42×

32=45.44t（导梁前段自重）

P4=14.6t（2#承重横梁自重）

P5=P6=14.8t（天车、起重小车自重）

P7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，

P7=ΣCKnqAi

=1.2×

1.39×

66×

（0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5）

×

12.9=10053kg=10.05t

作用在轨面以上5.58m处

M抗=43.31×

15+14.8×

（22+1.5）+14.8×

27.5+14.6×

22=1725.65t.m

M倾=5.6×

32+45.44×

16+10.05×

5.58=962.319t.m

架桥机纵向抗倾覆安全系数

n=M抗/M倾=1725.65/（962.319×

1.1）=1.63>

1.3<

可）

（二）架桥机横向倾覆稳定性计算

1.正常工作状态下稳定性计算

架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时，最不利位置在1号天车位置，检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处，计算简图如图

P1为架桥机自重（不含起重车），作用在两支点中心

P1=43.31+45.44+7.3×

2+14.6×

2=132.55t

P2为导梁承受的风荷载，作用点在支点以上3.8m处，导梁迎风面积按实体面积计，导梁形状系数取1.6。

A=（1+η1）（1+η2）ФA其中：

η1=0.53η2=0.5

A=（1+0.53）（1+0.5）×

62×

2.25=320.1525m2

风荷载P2=CkhεA

=1.6×

19×

320.1525=13528kg=13.53t

P3为天车导梁承受的风荷载，作用点在支点以上5.179m处，迎风面积按实体计算，导梁形状系数取1.6。

P3=2×

1.6×

0.8×

0.46×

4=124.4kg=0.1244t

P4为架桥机起重小车重量

P4=7.5×

2+100×

1.1=125t

P5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载，作用在支点以上8.113m处，

P5=1.39×

（3×

2×

2+2×

30）=3042.432kg=3.042t

图2所示A点为倾覆支点，对A点取矩：

M倾=P2×

3.8+P3×

5.179+P4×

1.435+P5×

8.113

=13.53×

3.8+0.1244×

5.179+125×

1.435+3.042×

8.113=256.11t·

m

M抗=P1×

4.8=132.55×

4.8=636.24t·

架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数

n=M抗/M倾=636.24/（256.11×

1.1）=2.26>

2.非工作条件下稳定性计算

架桥机悬臂前行时自重荷载全部由车体承担，在横向风荷载作用下，其稳定性见图3。

与图2相比，架桥机在提的梁为倾覆作用时，架桥机有N=2.26的横向抗倾系数，而图3中已经没有提梁，故此不用计算而得出结论它的抗倾系数满足要求。

结论：

架桥机稳定性符合规范要求

四.结构分析

（一）荷载取值：

桁架及桥面系均部荷载1.29t/节×

1.1=1.42t/节（单边），荷载（100+7.5×

2）×

1.2=138.0t。

其余荷载取值见前。

纵向走行天车轮距为2m,当天车居于天车横梁跨中时，单片空载轮压集中力为（7.5+7.3）/4=3.7t，负荷轮压集中力为（7.3+138）/4=36.325t，架边梁时轮压集中力为（重边）：

7.3/4+138/2=70.825t，（轻边）7.3/4=1.825t.吊梁小车轮压集中力138/4=34.5t（轮距1.6m）。

（二）分析计算

根据以上荷载值，按桁架进行分析，计算过程由有限元分析程序SAP93来完成。

工况取:

（1）架桥机前移，

（2）1号天车提梁，（3）2号天车提梁，（4）1号天车至跨中、（5）中梁就位，（6）边梁就位6种工况进行计算，计算得前悬臂端最大挠度852.6mm，考虑到桁架空多，加1.1的系数，852.6×

1.1=937.86mm，待架孔导梁跨中最大挠度71mm，考虑到桁架空多，加1.1的系数，71×

1.1=78mm，天车横梁跨中最大挠度?

28mm.导梁结构图见图4

各杆件在工况1，5，6的杆件内力见附加图

各工况的轴重见图5

杆件最大内力汇总表

名称

计算最大内力（T）

允许内力（T）

备注

上弦杆

+232.79

272

工况1B附近

下弦杆

-228.02

266

立杆

-90.408

119.0

工况6C附近

斜杆

-57.6

73.6

注：

受拉为+，受压为-

6种工况各支点最大反力（单边）如下：

（单位：

吨）

支点

工况

A

B

C

工况1

2.345

98.73

工况2

67.145

40.429

23.333

工况3

69.14

74.95

23.14

工况4

45.457

77.571

40.502

工况5

26.39

76.89

60.245

工况6

重边

25.86

111.383

95.29

轻边

26.93

42.398

25.406

五.架桥机1号、2号车横梁检算

架桥机1号、2号车横梁设计采用16Mn钢，顶板厚度为12mm，底板厚度为12mm，用160×

168×

14.5两根工字钢做支撑，截面形式如图6。

截面特性如下：

查工字钢表有S=146.45cm2,I=68512.5cm4

A=145.45×

100+12×

406×

2=3903mm2

I=68512.5×

104×

2+12×

（560+6）2×

2=4.49-3m4

计算图示如下图7（单位m）:

架桥机在吊边梁对位时由导梁传到横梁的最大压力为93.75t.

1.应力计算

两导梁中心距L=9.6m

悬臂长度L=1m,最大集中荷载P=93.75t

横梁支点弯矩：

M=93.75×

1=93.75t·

则翼缘板应力：

腹板最大应力：

局部压应力

Lz=22×

4+（12+25）×

2=162mm

换算应力：

2.

（1）整体稳定性

b0=268-14.5=253.5mm

h/b0=584/253.5=2.3<

6

l/b0=11600/253.5=45.76〈65

故不必计算其整体稳定性（见《钢结构设计手册》P28）。

（2）局部稳定性计算

翼缘板局部稳定

b0/t=253.5/12=21.125<

[b0/t]=33<

可〉

b/t=76.75/12=6.4<

[b/t]=12.4〈可〉

腹板局部稳定：

不需设加劲板。

为安全起见，在直接受力处加了厚10mm的内加劲肋和厚16mm的外加劲肋，同时，其他位置布置间距为1m的，厚10mm的内加劲肋。

由于焊缝按一级焊缝质量验收，其强度与钢板相同，故在此不检算而其强度认为其强度足够。

经计算联结处强度满足要求。

六.架桥机0号立柱横梁计算

1.设计说明和基本依据

架桥机前支柱由支柱横梁和立柱组成，立柱共计4根，在工作状态下，仅考虑外侧2根立柱承受竖向荷载，内侧2根只起横向稳定作用。

前支腿最大荷载发生在架桥机吊梁就位时，端构架竖杆内力为36.8t（由电算分析），此时由导梁传向横梁的荷载为P=71.14t.

2.立柱横梁承载力检算

（1）应力检算

支柱横梁采用箱形断面，如图8。

设计采用16Mn钢板，顶板和底板厚度为14mm,腹板厚10mm。

计算图示如下图9：

m）

I=[0.380×

0.463-（0.38-2╳0.01）×

0.4323]/12=0.000664m4

导梁支点悬出立柱中心位置0.85m，则

M=71.14×

0.85=60.469t·

翼缘应力：

〈可〉

腹板剪应力：

lz=（120×

2+10）×

14=528mm

〈可〉

焊缝强度与钢板等强，可不必进行计算。

3.

（1）整体稳定性

b0=200-10-10=180

h/b0=460/180=2.556<

l/b0=11600/180=64.44<

65

故可不必进行整体稳定性验算（见《钢结构设计手册》P28）。

翼缘板局部稳定：

b0/t=180/14=12.86<

[b0/t]=33（可）

b/t=90/14=6.43<

[b/t]=12.4（可）

腹板局部稳定

故不需设加劲板，为安全起见，在直接受力处加了厚10mm的内加劲肋和厚16mm的外加劲肋，同时，其他位置布置间距为1m的，厚10mm的内加劲肋。

七.1号车横梁及0号柱横梁挠度计算

由于横梁刚性较大，可不计自重产生的挠度

计算图示如下图10：

1.1号车横梁挠度计算：

m=1ml=9.6mEI=8.98×

108

当P1=P2=71.93t

λ=m/l=1/9.6=0.1042

当P1=93.75tP2=32.73t时，

可以把C点的P1分解开，P1=P1’+P2有

P1’=93.75-32.73=61.02t

fd=m×

θB=1×

0.001087=1.087×

10-3m

fc=1.871+2.401=4.272mm

fd