架桥机受力计算书.docx

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架桥机受力计算书

160吨40米跨架桥机计算书

1、架桥机设计依据与验收标准

（1）架桥机设计制造标准

①GB3811-2008起重机设计规范

②GB6067-85起重机械安全规程

③GB/T14405-93通用桥式起重机

④GB10212-98铁路钢桥制造规范

⑤GB17-88钢结构设计规范

⑥JG581-91建筑钢结构焊接规范

⑦JSJ041-2000公路桥涵施工技术规范

⑧国家质量监督检验检疫总局文件，国质检[2003]174号

⑨特种设备安全监察条例（国务院373号令）

（2）架桥机检验、验收标准

①GB/T14406-1993通用架桥机

②GB5905-86起重机试验规范和程序

③GB6067-85起重机械安全规程

④GB10183-83桥式和架桥机制造和轨道安装公差

⑤GB1005.1～88起重吊钩

⑥GB5972-86起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范

⑦GB50205-95钢结构工程施工及验收规范

（3）架桥机设计图纸设计图纸主要有：

QJ160/40、QJ160/40-1、QJ160/40-2、QJ160/40-4、QJ160/40-6、QJ160/40-6-5、QJ160/40-7、QJ160/40-8、QJ160/40-12、QJ160/40-15。

2、主要工程应用

①本设计为实用型桥梁吊装起重设备；

②本设计应能适应目前国内高速公路或国道桥梁建设中的中小吨位，160吨40米跨以下混凝土大梁的起吊要求；

③不同规格的起重机可对应起吊各种长度及重量的混凝土预制梁，同时也适应各种型号及各种规格的混凝土预制梁（如：

T型梁、箱梁、空心板梁），并可直接给大梁安装到位。

④本设计应符合国情、应有实用性、经济性，便于推广应用。

3、设计指标

（1）门机主要技术参数

1起重量：

160t

2主梁结构形式：

桁架组合式双导梁

3产品型号：

QJ160/40

4起升高度：

5米

5架桥机过孔行走速度：

3.4m/min

6吊梁纵移行走速度：

3.5m/min

7小车横移速度：

2/min

8小车起升速度：

0.42/min

9总功率：

76.2kw

10总重：

107t

11外形控制尺寸：

长、宽、高68×7×11.8

12控制方式：

手动、电控

（2）卷扬机起升机构

①选用卷扬机

滑轮组采用上10下11滑轮组倍率m＝11，22绳钢丝绳最大静拉力S＝Q/2mn=70/2×12×0.9＝3.53t

钢丝绳选用NAT6×37+1φ19.5，破断力为21.85吨，

钢丝绳安全倍数K＝21.85/3.53＝6.19

起重绳安全系数是4.54.5＜K＝6.89满足安全要求。

GB/T3811-2008

选用5吨慢速卷扬机

卷扬机参数起重量：

5吨

卷筒直径：

400m

卷筒宽度：

780

平均绳速：

8.7m

绳径:

19.5mm

电机：

YEJ160M-4，11KW

减速器：

XWD-6-17-11

重量1400kg

（3）电机减速器主要参数

一

前脚动力性能参数

运行速度

m/min

3.24

减速器

型号

SAF77-130-M1

电动机

型号

YEZ-4

额定转速

r/min

10.6

额定转速

r/min

1380

额定功率

kW

2.2

额定功率

kW

2.2

传动比

130

二

中托动力性能参数

运行速度

m/min

3.2

减速器

型号

XWD-7

电动机

型号

YEJ132M2-6

额定转速

r/min

16.2

额定转速

r/min

960

额定功率

kW

5.5

额定功率

kW

5.5

传动比

59

三

中托轮箱性能参数

运行速度

m/min

3.4

减速器

型号

SAF77-123.2-M1

电动机

型号

YEZ-4

额定转速

r/min

11.2

额定转速

r/min

1380

额定功率

kW

2.2

额定功率

kW

2.2

传动比

123.2

四

辅助台车动力性能参数

运行速度

m/min

3.4

减速器

型号

SAF77-123.2-M1

电动机

型号

YEZ-4

额定转速

r/min

11.2

额定转速

r/min

1380

额定功率

kW

2.2

额定功率

kW

2.2

传动比

123.2

五

天车纵移性能参数

运行速度

m/min

3.5

减速器

型号

SAF77-107.83-M1

电动机

型号

YEZ-4

额定转速

r/min

12.8

额定转速

r/min

1380

额定功率

kW

2.2

额定功率

kW

2.2

传动比

107.83

六

天车横移性能参数

运行速度

m/min

2

减速器

型号

SAF77-130-M1

电动机

型号

Y112M-6

额定转速

r/min

7.38

额定转速

r/min

960

额定功率

kW

2.2

额定功率

kW

2.2

传动比

130

七

卷扬机性能参数

出绳速度

m/min

8.7

起升高度

m

8

起升速度

m/min

0.6

减速器

型号

XWD-6

电动机

型号

YEJ160M-4

额定转速

r/min

85.9

额定转速

r/min

1460

额定功率

kW

11

额定功率

kW

11

传动比

17

4、QJ160/40架桥机受力计算

（1）QJ160/40架桥机受力工况参数

桥梁长度

跨度

高度比系数

桁架高

梁长度

单吊重量

桥梁重量

C

L

K

h

A

P

G

40

42

17.50

2.400

68

35

160

导梁数

桁架数

桁架间距

节间长

架底宽

斜杆长

应力安全系数

m

n

L1

a

c

d

K

2

2

5

1.71

1.05

2.324

1.34

天车重量

单位梁重

起重系数

动力系数

导梁轨距

吊距

天车右边距

W

q1

K1

K2

L1

f

b

9.00

0.515

1.25

1.1

5

38

2.5

单节长

竖杆长

单节重

主材屈服应力

主材屈服应力

16Mn许用应力

16Mn剪切应力

a1（m）

d2

W1

σs1（Mpa）

σs2（Mpa）

［σ］

［τ］

9.00

2.21

3.92

345

235

257.46

140

斜杆夹角

节间夹角

平撑斜杆夹角

平撑竖杆长

平撑斜杆长

桁架上插销

桁架下插销

α

β

γ

c2

d2

φ

φ2

79.00

72

31.00

0.852

1.65

80

58

（2）QJ160/40架桥机过孔工况

①工况1：

架桥机过孔前原始状态

QJ160/40架桥机过孔工况一受力示意图

受力点：

Na—前支、Nb—中托、Nc—辅助台车、Nd—千斤顶

自重：

W—前支、G—天车、q—导梁单位重量。

Na=8.9t

Nb=41.76t

②工况2：

千斤顶顶起状态

Na=21.47t

Nd=29.19t

Nb=Nc=0

③工况3：

架桥机中托往前移动40米，千斤顶不受力。

Na=0

Nb=10.85t

Nc=39.81

④工况4：

导梁向前移动18.5米。

Na=0

Nb=31.21t

Nc=19.44

运梁车对桥面压力Ny=83t

⑤工况5：

辅助台车前移动25米。

Na=0

Nb=10.82t

Nc=39.83

运梁车对桥面压力Ny=83t

⑥工况6：

主梁往前移动15.5米时。

Na=0

Nb=50.66t

Nc=0

运梁车对桥面压力Ny=83t

⑦工况7：

主梁往前移动21.5米时（在工况6再往前移动6米）过孔完成。

Na=0

Nb=62.70t

Nc=0

左弯矩Mz=641.18右弯矩My=364.26tm

需要平衡弯矩Mp=Mz-My=276.93tm

所需配重g=Mp/（C+c-b）=12.04t

架桥机过孔安全储备配重G1=2g=24.1t

运梁车对桥面压力Ny=70.96t

导梁移动到位，解开配重梁，使前支放在桥台上（Na受力），过孔完成。

辅助台车与千斤顶均可利用使其受力，并将架桥机及主梁进行锚固，为架桥机吊梁过孔做准备。

（3）架桥机架梁过孔工况

①工况1：

1号天车距中托2米处吊梁

Na=6.35t

Nb=88.05t

中托处弯矩M1=377.51t·m

②工况2：

1号天车吊梁行驶于跨中

Na=32.8t

Nb=61.6t

跨中弯矩M2=481.95t·m

中托处弯矩M3=-281.01t·m

③工况3：

2号天车距中托2米处吊梁

Na=50.54t

Nb=87.61t

跨中弯矩M2=114.17t·m

中托处弯矩M3=280.76t·m

④工况4：

2部天车架梁过孔到指定位置

Na=60.42t

Nb=77.73t

弯矩小于架边梁，弯矩在架边梁分析

⑤工况5：

架边梁时2部天车吊梁过孔到指定位置

前支最大剪力Na=94.86t

中托最大剪力Nb=110.55t

跨中弯矩M2=152.56t·m

中托处弯矩M3=-184.26t·m

经以上计算结果弯矩最大值是1号小车吊梁在跨中处，架桥机过孔时中托弯矩最大，架边梁时中托处剪力最大。

吊梁时跨中最大弯矩（1号小车行至跨中）：

M1=481.95t·m吊梁时中托最大弯矩（1号小车在中托后吊梁）：

M2=377.51t·m架桥机过孔时中托最大弯矩（前支刚到位）：

M3=637.75t·m架边梁时前支最大剪力：

Q1=96.9t

架边梁时中托最大剪力：

Q2=114.54t

160吨40米跨架桥机受力计算成果表

主梁长度68m跨度40重160t

序号

计算项目

主材结构

计算结果

充许值单位

占空比

1

架桥机过孔时最大弯矩

641

t·m

2

架桥机过孔时上弦工作应力

28a工+12×300+60×36

160

175.4

Mpa

91.19

3

架桥机过孔时下弦工作应力

18a槽+10×180+60×36

158

175.4

Mpa

90.33

4

架桥机过孔时最大挠度

37.49

41.50

cm

90.33

5

过孔配重所需平衡力

12.04

6

架桥机过孔安全储备配重

24.08

7

架梁跨中最大弯矩

481.95

8

上弦工作应力

28a工+12×300+60×36

127.27

175.4

Mpa

72.57

9

上弦节间工作应力

28a工+12×300+60×36

144

175.4

Mpa

82.03

10

下弦工作应力

18a槽+10×180+60×36

158.41

175.4

Mpa

90.33

11