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1、HZQF50/220 架桥机校核计算 郑州市华中建机有限公司郑州市华中建机有限公司 2014-2-20 目录 一一 架桥机主要技术参数架桥机主要技术参数.3 二二 架桥机设计采用标准架桥机设计采用标准.3 三三 计算载荷系数计算载荷系数.4 四四 计算载荷计算载荷.5 4.1 自重载荷.5 4.2 工作状态横向风载荷 .5 4.3 非工作状态横向风载荷 .6 4.4 整机横移惯性力 .7 4.5 小车提梁纵移惯性力 .7 五五 工况工况.7 六六 主梁计算主梁计算.8 七七 支腿计算支腿计算.19 7.1 前支腿计算.19 7.2 中支腿计算.20 八八 结结论论.21 九九 附表附表.22
2、9.1 许用应力表.22 HZQF50/220 步履式架桥机校核计算 一一 架桥机主要技术参数架桥机主要技术参数 1）额定起吊能力 220t 2）跨度 50m 3）提升速度 0.6m/min 4）小车横移速度 1.6m/min 5）小车纵移速度 4.6m/min 6）整机横移速度 2.9m/min 7）整机纵移速度 4.6m/min 二二 架桥机设计采用标准架桥机设计采用标准 除本规格书另有规定外，本起重机的设计、制造、安装和试验应 遵照下述最新版本的规范和标准以及经买方认可的等于或高于本规格 书所列的替代标准。 2.1 起重机设计规范 GB3811 2.2 起重机试验规范和程序 GB5905
3、 2.3 起重机械安全规程 GB6067 2.4 钢结构设计规范 GB50017 2.5 钢结构施工及验收规范 GB50205 2.6 通用门式起重机 GB/T14406 2.7 钢结构工程质量检验评定标准 GB50221 2.8 钢结构焊缝外形尺寸 GB10854 2.9 电气装置安装工程施工及验收规范 GB232 三三 计算载荷系数计算载荷系数 3.1 自重振动载荷系数 1 故， 11 1a 1 00.1a 1 0.91.1 1 1.05 3.2 起升载荷动载系数 2 22min2q B V =1.1 =0.34 =0.013m/s 2m i n 2 B q V 2 1.1 3.3 运行冲
4、击系数4 4 1.1 0.058 r Vh h_轨道高度差 5mm 起重机的纵移速度（）,0.077m/s r Vm s 故取为 1.14 过孔平稳，无冲击取值 1.04 3.4 动载实验载荷起升动载系数 62 =0.5(1+ )=0.5 1+1.1 =1.05（ 四四 计算载荷计算载荷 4.1 自重载荷自重载荷 主梁 单梁平均重 0.83t/m 小车 18236t 前支腿 8.8t 中支腿 14.5t 后托架 7t 后支腿 2.5t 附件部分4.5t 前横移轨道9t 中横移轨道17t 整体重约 245t 4.2 工作状态横向风载荷工作状态横向风载荷 计算风压 () 2 0.625 S PV
5、2 N m 计算风速 （） S Vm s w PCP A 风力系数C 2 250PN m 主梁 第一根前片 w PCPA1.7250 85.7102.8560.77.3t 第一根后片 合 8.03t w PCPA0.1 7.30.73t 第二根前片 w P0.20.730.15t 第二根后片 合 0.165t w P0.15 0.10.015t 小车 （单） w PCPA1.22507.180.22t 混凝土梁 w PCPA1.2250 1303.9t 4.3 非工作状态横向风载荷非工作状态横向风载荷 主梁 第一根前片 w PCKPA1.7 1.57 1000 85.71 2.8500.745
6、.6t 第一根后片 合 50.2t w PCKPA45.60.14.6t 第二根前片 w P0.24.60.92t 第二根后片 合 1.02t w P0.920.10.09t 小车 （单） w PCKPA1.2 1.57 10007.181.4t 前支腿 w PCKPA1.7 1.57 1000 3.0460.341 20.54t 中支腿 w PCKPA1.7 1.57 10002.225 1.12421.33t 后托架 w PCKPA1.7 1.57 10002.6700.56220.8t 后支腿 w PCKPA1.7 1.57 10002.6700.37720.54t 4.4 整机横移惯性
7、力整机横移惯性力 主梁 1.5 144.5 10000.016=0.35t 小车 （单）1.5 18 10000.016=0.04t 混凝土梁 1.5220 10000.016=0.53t 支腿 前支腿 1.5 8.8 10000.016=0.02t 中支腿 1.5 14.5 10000.016=0.03t 后托架 1.5 7 10000.016=0.01t 后支腿 1.52.5 10000.016=0.007t 4.5 小车提梁纵移惯性力小车提梁纵移惯性力 小车惯性力 1.5 18 10000.025=0.06t 混凝土梁惯性力 1.5220 10000.025=0.75t 五五 工况工况
8、A 前端大悬臂，过孔前支腿到达前方桥墩，未下落一刻，计 算主梁强度、刚度和支反力（前支腿过孔带三分之一前横移轨道） 。 计算载荷: 自重载荷、二分之一梁重 、工作状态横向风载荷 和 惯性载荷。 B 前、后小车提梁运行，前小车提梁运行至前跨中,计算主梁 跨中强度、刚度和支反力。 计算载荷: 自重载荷、二分之一梁重 、工作状态横向风载荷 和 惯性载荷。 计算载荷：工作状态横向风载荷、自重载荷、小车提梁纵移惯 性载荷和混凝土梁重。 C 两小车提梁运行至架梁位置制动。 计算载荷：自重载荷、梁重载荷、横向风载荷和小车提梁纵移 惯性载荷。 D 整机侧负重提梁横移，架设边梁工况。 计算载荷：工作状态横向风载
9、荷、横移惯性载荷、自重载荷和 混凝土梁重载荷。 六六 主梁计算主梁计算 工况 A 计算 过孔前端悬臂挠度为 957mm 过孔反力 中支腿 竖向反力 247t 桥机横向 4.3t 后托架 竖向反力 70t 桥机横向 1.0t 屈曲因子 SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 1.2588 1 1 1 2 1.2595 1 2 2 3 1.2789 1 3 3 屈曲因子大于 1，满足要求。 悬臂根部大面积应力 257MPa MISES 应力 补强后 上弦应力有风载荷时小于 230MPa，无风载荷时为 213MPa 工况 B 计算 小车到跨中，跨中挠
10、度 90mm 支反力 中支腿 竖向反力 272t 后支腿 竖向反力 68t 桥机横向 1.6t 前支腿 竖向反力 86.5t 桥机横向 1.7t 前小车到跨中，结构应力未大于材料许用值 前跨中应力 132MPa 主梁跨中净挠度 100.5mm 工况 C 计算 跨中挠度 46mm 支反力 中支腿 竖向反力 248t 后支腿 竖向反力 8.1t 桥机横向 1.6t 前支腿 竖向反力 171t 桥机横向 3.3t 前支腿腹板与下弦杆连接位置局部应力大于 235MPa 前支腿支撑处主梁腹板与下弦杆连接部位局部应力 283MPa MISES 应力 主梁腹板与下弦杆连接部位有局部应力大于 160MPa 工
11、况 D 计算 单侧最大位移 63.2mm 支反力 中支腿 竖向反力重侧 176t 轻侧 74t 后支腿 竖向反力重侧 0.9t 轻侧 8.3t 桥机横向 1.5t 前支腿 竖向反力重侧 118t 轻侧 32t 桥机横向 1.7t 前支腿处下弦与腹板连接位置局部应力大于 235MPa 补强方案 屈曲因子 SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 1.5337 1 1 1 2 1.6993 1 2 2 3 1.7287 1 3 3 屈曲因子大于 1，满足要求。 七七 支腿计算支腿计算 7.1 前支腿计算前支腿计算 前支腿横梁计算 支腿横梁单边受力 1
12、18t 弯曲应力计算： 4 118.4 100.7500.3 =228MPa 0.00116769 剪切应力计算 4 118.4 10 =60MPa 0.019776 复合应力 =251MPa 257MPa 外套管销轴计算 4 2 118.4 10 =67MPa 371MPa 4 3.140.0375 孔壁承压 4 c 118.4 10 =192MPa 326MPa 40.020.077 外套管承压 4 118.4 10 =77MPa 0.015296 前支腿满足要求。 7.2 中支腿计算中支腿计算 架边梁中支腿一侧承受最大载荷 176t，中支腿横梁受压： 外侧 124t、内侧 52t 梁弯矩
13、 M=1240.9=112t.m 弯曲应力计算： 4 112 100.325 =209MPa 0.001744 托辊轮箱与支腿连接销轴计算 4 2 176/2 10 =56MPa 371MPa 2 3.140.05 4 176/2 100.0435 0.05 =195MPa 371MPa 20.000004906 中支腿满足要求。 八八 结论结论 8.1 架桥机架梁施工，过孔工况，前端悬臂长度最大 51.8m， 悬臂端头挠度为 957mm，此值决定了前支腿处油缸行程。 8.2 前小车提梁运行至跨中，跨中静挠度 100.5mm，挠跨比 1/515，主梁跨中总挠度值 89mm。刚度满足特种设备规范
14、挠跨比 1/400 要求。 8.3 过孔大悬臂，悬臂侧根部主梁大面积应力达 257MPa，建 议上、下弦杆在中支腿位置局部加强，加强方式见具体计算。 8.4 架梁工况及架设边梁工况，前支腿与主梁连接位置处，腹 板与下弦连接部位局部应力较大，建议局部加强处理,处理方式见具 体计算。 8.5 支腿强度满足安全使用要求。 九九 附表附表 9.1 许用应力表许用应力表 许用应力表（无风工作状态） 序 号 材 质 板 厚 屈服强度 s（MPa ） 安全 系数 基本许用 应力 （MPa） 剪切许用 应力 （MPa） 116mm3451.48233233/=1353 2 Q3451635 mm 3251.48220220/=1273 3Q23516mm2351.48159159/=923 许用应力表（有风工作状态） 序 号 材 质 板 厚 屈服强度 s（MPa ） 安全 系数 基本许用 应力 （MPa） 剪切许用 应力 （MPa） 116mm3451.34257257/=1483 2 Q3451635 mm 3251.34243243/=1403 3Q23516mm2351.34175175/=1013