架桥机计算书文档格式.docx
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P7=ΣCKnqAi
=×
66×
+++++++
=10053kg=
作用在轨面以上处
M抗=×
15+×
（22+）+×
+×
22=倾=×
32+×
16+×
=架桥机纵向抗倾覆安全系数
n=M抗/M倾=×
=>
<
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=++×
2+×
2=t
P2为导梁承受的风荷载，作用点在支点以上处，导梁迎风面积按实体面积计，导梁形状系数取。
A=（1+η1）（1+η2）ФA其中：
η1=η2=
A=（1+）（1+）×
62×
=
风荷载P2=CkhεA
19×
=13528kg=
P3为天车导梁承受的风荷载，作用点在支点以上处，迎风面积按实体计算，导梁形状系数取。
P3=2×
4==
P4为架桥机起重小车重量
P4=×
2+100×
=125t
P5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载，作用在支点以上处，
P5=×
（3×
2×
2+2×
30）==t
图2所示A点为倾覆支点，对A点取矩：
M倾=P2×
+P3×
+P4×
+P5×
=×
3.8+×
+125×
=t·
m
M抗=P1×
架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数
n=M抗/M倾=（×
）=>
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=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节×
=节（单边），荷载（100+×
2）×
=。
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（+）/4=，负荷轮压集中力为（+138）/4=，架边梁时轮压集中力为（重边）：
4+138/2=，（轻边）4=.吊梁小车轮压集中力138/4=（轮距）。
（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，考虑到桁架空多，加的系数，×
=，待架孔导梁跨中最大挠度71mm，考虑到桁架空多，加的系数，71×
=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
+
272
工况1B附近
下弦杆
266
立杆
工况6C附近
斜杆
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
工况2
工况3
工况4
工况5
工况6
重边
轻边
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×
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=,I=
A=×
100+12×
406×
2=3903mm2
I=×
104×
2+12×
（560+6）2×
2=
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.
1.应力计算
两导梁中心距L=
悬臂长度L=1m,最大集中荷载P=
横梁支点弯矩：
M=×
1=·
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==
h/b0=584/=<
6
l/b0=11600/=〈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=12=<
[b0/t]=33<
可〉
b/t=12=<
[b/t]=〈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（由电算分析），此时由导梁传向横梁的荷载为P=.
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=[×
╳×
]/12=
导梁支点悬出立柱中心位置m，则
=·
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=<
l/b0=11600/180=<
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=<
[b0/t]=33（可）
b/t=90/14=<
[b/t]=（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=EI=×
108
当P1=P2=
λ=m/l=1/=
当P1=P2=时，
可以把C点的P1分解开，P1=P1’+P2有
P1’=
fd=m×
θB=1×
10-3m
fc=+=
fd=+=
有悬臂挠引起的导梁上口轨距变化最大d计算如下
1=d1/+.245）d1=mm
1=d2/+.245）d2=mm
故d=d1+d2=+=mm
2.0号车横梁挠度计算：
m=l=EI=×
λ=m/l==
fd=m×
θB=065×
=m
1=d2/+.245）d2=
故d=d1+d2=
综上计算，天车咬合总间距为,（100-70）×
2=60mm可
八.150型分配梁：
（1号车处）
截面形式如上图11：
（单位mm）
截面特性：
跨中集中荷载P=+764/1000=t
最大弯矩：
支点反力：
：
R=2=t
弯曲应力：
腹板最大剪应力：
lz=600+2×
20=640mm
可
九.0号柱承载力检算
立柱采用Φ219mm无缝钢管，壁厚12mm（内管Φ192mm，壁厚13mm），一侧立柱由两根组成，中间用Φ60×
5mm钢管作为连接。
1.
若按两根钢管同受力，其截面形式如右图12所示，其失稳方向为绕y轴失稳（加’为以内钢管为准）。
图12
图13
按一端固结，一端铰接计算
长细比
由长细比，可按a类构件查表（《钢结构设计手册》594页），取安全系数n=2，得应力折减系数分别为Φ=，Φ=
应力
2.只考虑外侧单根受力，内侧一根作为一种约束，则应力：
（图见13）
由长细比，可按a类构件查表（《钢结构设计手册》594页），取安全系数n=2，得应力折减系数分别为Φ=
可
十.起吊系统检算
1.起升系统检算
起升卷样机5t，8轮100t滑车组，Φ钢丝绳走16。
起升荷载Q=（实际净吊重为40t）,
滑车组效率：
所需牵引力：
选用公称抗拉强度为1700MPa的钢丝绳，查表得其破段拉应力为，考虑钢丝间受力不均和内力的存在，按折减。
安全系数n=×
6×
=〉6〈可〉
2.吊两千斤绳验算
选用6×
37丝φ,10股公称抗拉强度为1700MPa的钢丝绳，查表得其破段拉应力为，考虑钢丝间受力不均和内力的存在，按折减。
10×
=〉10〈可〉
十一.架桥机导梁整体稳定性计算
导梁的整体稳定性计算可近似为一实体钢梁。
导梁在0号支柱、1号腿2号腿处有横向支撑或横向联结，故不必在此处检算导梁纵体稳定
1．导梁跨中主弦杆截面形式见下图14：
cm）
A=（）╳8=656cm2
Ix=656×
1002=6560000cm4
Iy=656×
502=1640000cm2
Wx=Ix/y=5660000/（100+=
Wy=Iy/x=1640000/（50+=26240cm3
λx=l0/rx=3200/100=32
λy=l0/ry=3200/50=64
查表Q235（b类构件）得：
φx=,φy=
竖向荷载在跨中产生的最大弯矩：
Mx=R×
16-q×
162/2=×
16×
162/2=·
横向风力产生在导梁跨中最大弯矩：
按7级风压检算（W0=19kg/m2）
W=K1K2K3K4W0=1×
19=m
计算原理：
Mx,My——绕强轴和弱轴作用的最大弯矩.
Wx,Wy——按受压边缘确定的强轴和弱轴的抵抗矩
ф——绕强轴弯曲所确定的整体稳定系数
[f]——允许抗压强度值
横向风力作用在导梁上引起的跨中弯矩，这里近似按简支梁计算导梁跨中风力弯矩
My=2×
（322/8）×
10-3=·
2．当架桥机前行时，B点截面及截面特性同上有：
Wx=Wy=26240cm3φx=,φy=
竖向最大弯矩Mx=ql2/2=×
322/2+32×
=
横向最大弯矩（取7级风压）My=ql2/2=2×
10-3×
322/2=
十二.导梁天车走道梁计算
考虑导梁上弦杆杰间不能承受轮压集中荷载，故钢枕（16b工字钢,[σ]=215MPa,W=141cm3）间距取，均置于节点上，钢轨采用P50,允许弯应力[σ]=400MPa,W=钢轨受弯按按简支梁计算，最大轮压为P=，行走轮压
1．钢轨
Mmax=pl/4=1×
4=t·
σ=×
104/=<
[σ]=400满足规范要求。
2．工字钢
行走时：
M=pl/4=1×
104/141=<
[σ]=215×
=可
1米一根工字钢不能少。
3．架梁时由于轮压增加，在架梁时轮下工字钢按米一根放置
十三.吊梁天车横梁计算
（一）受力计算
架桥机天车横梁设计采用16Mn钢，顶板厚度为20mm，底板厚度为20mm截面形式如图15。
A=20×
460+16×
（800-40）=30560mm2
I=20×
460×
4002×
2=╳10-3m4
计算图示如下图16：
架桥机在架梁全过程中弯矩最大为活载在跨中，
应力计算
4=·
lz=460+20×
2=500mm
（二）.天车横梁稳定性计算
1．横梁整体稳定性计算见图17
（1）.惯性力产生的倾覆力矩
P=QV/gtQ为自重，V为行车速度，V=min
g为重力加速度,取10m/S2,t为刹车时间,t=2s
1小车产生的惯性力矩
Q1=10th1=
M惯1=
2横梁惯性力矩
Q2=h2=
M惯2=
3混凝土梁体产生的惯性力矩
Q3=80×
=88th3=
M惯3=
M惯=M惯1+M惯2+M惯3=•m
（2）.风力产生的倾覆力矩
按7级风力计算，q=19kg/m2=m2,迎风面积均按实体计算。
P风=ΣCKnqAi,c=,K=
1小车风力产生的力矩
P1=×
M1=×
2横梁风力产生的力矩
M2=×
3混凝土纵向风力产生的力矩
M3=×
M风=M1+M2+M3=
M倾=M风+M惯=
（3）.梁体自重产生的抗倾覆力矩
小车自重：
W1=10t,横梁自重：
W2=
混凝土自重：
W3=80×
=88t
抗倾覆力矩为（d=,轮间距为）
W=W1+W2+W3/2=10++88/2=
则M稳=×
（4）.抗倾覆安全系数
n=M稳/M倾==〉〈可〉
因此，横梁整体满足稳定性要求。
2．横梁单个稳定性计算见图15和16
由于工字钢两端有连接，计算长细比时按米，外加的系数以
考虑工字钢两端有连接
=<
20可
一．1#，2#横梁连接处计算
1．讨论最大受力
当P1=P2=t时MA=QA=0
当P1=tP2=t时
有RX=tRY=t
MA=QA=t（偏安全）
有MAMAX=假定QAMAX=t
2．构造要求：
2×
200mm可
140mm可
3×
304mm可
3.销子受弯：
（+32+40）×
2=173<
5×
90=450mm
可以不考虑销子受弯而认为强度满足要求。
4．MAMAX和QAMAX的共同作用
计算简图见右（图中销子为φ90mm,中心距为304mm）：
有MAMAX=QAMAX=t则
T=MAMAX/==t
Q=QAMAX/2=2=t
销子的面积S=×
902=mm2
（1）T的作用下：
t=T/S=×
104/=MPa
500MPa
（2）Q的作用下：
q=Q/S=×
104/=MPA
（3）合力的作用
5．连接钢板
（1）．从上图中
（1）的位置破坏（架’为内侧的钢板）：
S=200×
（+32）×
2=18600mm2
S’=200×
40×
2=16000mm2
104/18600=Mpa<
210MPa
t’=T/S=×
104/16000=Mpa<
210MPa
满足要求。
（2）1-1截面上破坏：
I=12×
（560+6）2=×
109mm4=×
10-3m4
（3）.Q的作用
S=×
τ=Q/S=×
10000/=<
140MPa
（4）.合力作用
1二.0#横梁连接处计算
1．讨论最大受力图见下页
由前面讨论知，有MAMAX=×
=QAMAX=t
=141<
=≈100mm可
260mm可
（10+32+40）×
2=164<
70=350mm
计算简图见右（图中销子为φ70mm,中心距为260mm）：
有MAMAX=QAMAX=t则T=MAMAX/==t
702=mm2
T的作用下：
Q的作用下：
<
500Mpa
合力的作用
（10+32）×
2=16800mm2
104/16800=Mpa<
I=14×
380×
（230-7）2=×
108mm4=×
10-4m4
2=6380mm2
（4）.合力作用
计算：
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