DF30-70Ⅲ型架桥机设计计算书.docx

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1、DF307011I型架桥机设计计书1 .总体计算2 .结构计算2.1 主梁计算2.2 前支腿计算2.3 前支腿销轴计算2.4 边梁挂架计算3 .机械结构计算4 .电气系统设计计算5 .1主参数的确定：DF307OIn型架桥机依据“DF30/70型架桥机设计任务书”而设计的混凝土预制梁架设安装的专用设备，起吊实力70吨；适应桥梁跨径330米，并满意斜(弯)桥梁的架设要求。主要技术参数如下：起吊实力：7()t适用桥梁跨径：30n适用最大桥梁纵坡：3%适用斜桥角度：O45o适用弯曲半径:250m小车额定升降速度：1.27mmin小车额定纵向行走速度:4.25mmin主梁空载推动速度：4.25mmin

2、大车横向行走速度：2.56mnin运梁平车轨距：2(K)Omm运梁平车空载速度：17mmin运梁平车重载速度：4.258.511min本架桥机的设计是依据Q/ZDF010-1999安装马路桥梁用架桥机通用技术条件并参照GB38ll-fe&起重机设计规范、GBJ17-88夕钢结构设计规范&起重机设计手册进行。依据本架桥机的结构特点,只进行架桥机纵向前移时整机稳定性的校核计算，依据1的要求，整机稳定系数架桥机受力如下图所示:Pw=CKhqAC风力系数查4表1-3-11,C取1.4Kh一风压高度改变系数查4表l-3T0,Kh取1q一计算风压查4表1-3-9,q取25kgm2A一迎风面积A=7m2Pw

3、=.41257=245kgH=6m倾引力矩MI=0.732+3.5X27+15.6111.15+0.2456=293(m稳定力矩M2=15.1910.85+6X15.7+618.7+419.7=4501m稳定系数Kw=MzZM=450293=1.531.4符合要求2.结构计算：由于架桥机用于马路桥梁工程预制梁的安装，每年工作约6-8个月，每天连续工作不超过6小时，故只对结构进行强度和刚度计算，而不进行其疲惫强度的计算。本架桥机主梁采纳双梁组合，标准节采纳“A”字桁架，每节长8米，最终一节长4米，导梁采纳“A”字变截面，氏IO米，主梁全长54米，采纳销轴连接，每条梁7节(含1节导梁)，见下图。计

4、算荷载：安装中梁时，P中=(Q2+Q4)XKi安装边梁时，P曲=(Q2+Q/2)XK2式中：Pp安装中梁时作用于单根“A”字桁架生梁的荷载P山安装边梁时作用于单根“A”字桁架主梁的荷载Q“起吊小车质量，Q1=6000kgQ坡预安装混凝土梁(板)的质量,Q限=7000OkgKi安装中梁时的综合系数，取K=l.2K2安装边梁时的综合系数，取K2=l.2计算荷载为：P中=2460OkgPi=45600kg计算方法：利用SAP9I钢结构有限元分析计算程序进行主梁的强度及刚度检算，采纳许用应力汁算方法，满意:Q235材质OEXO=n-2350l.33-1760kg/cimTSWT=0.577=10(X)

5、kgcm2Q235材质。”WO=1.5O=3525kgcm2Q235材质ff=I(700-1(X)0)1.为主梁计算跨度计算工况：工况1：架桥机空载前移，前端悬臂约32m,如下图：工况11：导梁前支腿到位，前支腿悬挂过孔，如下图:工况山：前小车吊梁走到跨中，后小车还没起吊梁，如下图:31.6m工况M前小车走到距前支腿13.5m,后小车起吊梁,如下图:13.5m工况V:架设边梁，载荷作用于前、中支腿旁边，如下图:主梁结构计算分析：针对工况1、工况II、工况W、工况IV和工况V,对主梁结构进行有限元计算，计算结果如下：工况I:应力超过1700kg/cm2的杆件分布范围如卜.：最大应力：。ma=20

6、22kg/Cm2（卜,弦杆）最大挠度：f=-42cm（主梁前端）支反力：RIn=OR,=144982=28996kgRr=14732=2946kg主梁接头处最大轴力：上弦1,=+l.ll5kgF弦N.=-0.6IOskg工况H：没有应力超过1700KgZCm2的杆件：最大应力：。11三=l597kg/Cm2(上弦杆)最大挠度：f=-3cm支反力:Rw=37442=7488kgR-I=82122=16424kgRr=59772=11954kg主梁接头处最大轴力：上弦Na=-0.31()5kg卜弦Nnux=+O.2IO5kg工况HI：应力超过1700kg/cm2的杆件分布范围如下:最大应力：Oma

7、X=3024kg/cm2（上弦杆）最大挠度：f=-Kkm（跨中）支反力:RM=I2390X2=2478OkgR=147912=29582kg主梁接头处最大轴力:上弦Nmax=-1.41（）5kg卜弦Nmax=+0.7105kg工况IV：应力超过IVOOkgZcm2的杆件分布范围如下:最大应力：。max=2564kg/cm2（上弦杆）最大挠度：f=-6.7cn（跨中）支反力：R=121502=24300kgR=l95262=39O52kgR=6340X2=12680kg主梁接头处最大轴力:上弦Nnux=-.0105kg下弦NnWX=+0.5X10Skg工况V：应力超过1700kgcni2的杆件分

8、布范围如卜丁最大应力：。max=2307kg/cm2最大挠度：f=-6.9cm（腹杆）（跨中）支反力：R=30061X2-60122kgR=288592=57718kg主梁接头处最大轴力：上弦NmaX=-O,81O5kg下弦Nnm=+0.41Ojkg综合以上各工况主梁杆件受力状况，主梁标准节其次节和第三节接头旁边，第三节和第四节接头旁边应力。mx。，需加强，第三节和第五节部分下弦应力。go.需加强；第一节、第四节和第五节部分腹杆应力OmilX。,需加强.加强范围及加强型式详见加强图.加强后的主梁弦杆、腹杆应力。满意要求：主梁最大工作挠度f.x=l(km=1.316制作时主梁预起拱fw=6cm,

9、则f-4cm-I790.满意刚度要求。主梁联结销轴校核：综合以上各工况：上弦NS=-1.4IOskg下弦Nx=0.7Khkg上弦销轴剪切：T3=4N三aXd2nn2=1473kg/cm2d销轴直径d=5.5cmni每一销轴剪切面n=2m-每一节头销轴数n:=2下弦销轴剪切：T“1=1Nnuxnd2n112=I100kg/cm2d=4.5cnn=2n:=2上弦销轴挤压：。h=Nmax/d6n=1591kg/cm2d俏釉直径d=5.5cm3插板厚度B=8cmn销轴数量n=2F弦销轴挤压:O/.=Nimndn=1296kg/cm2d销轴直径d=4.5cn3插板厚度3=6Cmn-销轴数量n=2导梁销轴

10、校核：依据工况II:上弦NS=-O.3l5kg下弦NN=+0.2105kg上弦销轴剪切：3=4NtaXd2n12=472kg/cm2d销轴直径d=4.5cmni每一销轴剪切面n=2m一每一节头销轴数na=2下弦销轴剪切：=4N11ux11d2nn2=314kgcnd=4.5cmn2=2112=2上弦销轴挤压：G”=K11wxd11=666kg/cm2d销轴直径d=4.5cm6加强板厚度=5cmn销轴数量n=2卜.弦销轴挤压：j=Nmadn=370kg/cm2d销轴直径d=4.5cm6插板理度8=6cmn销轴数：Sn=2主梁销轴采纳40Cr,T=2840kg/cm2。=6000kg/cm2导梁销

11、轴采纳45钢，=870kgcm20”=40(X)kg/cm2由此可知：tbm满意要求；。/J满意要求。主梁焊健计算：依据“A”字桁架梁结构及受力特点，最危急焊缝发生在上弦公样插板与相邻母材焊接处，故只对该处焊缝进行检算.材质：公棒插板16Mn相邻母材Q235计算应力按Q235上弦NX=-1.4XIOskghelw=14(km2okNrohck=l.4X105/140=1000kgClm查4表4-2-3,三2=1245kgcni2r,焊缝满意要求。2.2 前支腿计算：前支腿采纳套管形式，受力P=650(X)kg,考虑平安性，计算依据小套管计算,管子为中245X10,材料为Q235,计算长度l=3

12、00cm,U取2,采纳折减系数法，计算如下：i=1/424.51+22.52=8.316-23OO8.316=72.15查4表4-1-16=120依据3附录3查得。=0.824。=p=65(XX)0.824X73.827=1068kg/cm:=1760kgcni2x=2840kg/cm2。,y。-6000kg/cm2销轴满意要求.2.4边梁拄架计匏：边梁挂架上横梁校核：边梁挂架上横梁材料为Q235,尺寸如图所示：h=(9110.5-4.54.14)/(9I+4.12024.54.12)=0.2cm惯性矩J=9Xh12+4.l232/12-4.14.532/12+9110.32+4.1X2()O

13、Z2-4.54.14.222=5715.6Cmq边梁挂架上横梁受力如图所示：P=42000kg55CmM=42000X554=577500kgO*577500/5715.6X10.8=109IkgZcmz。tj=21000/136.1=154kgCm20=10912+1542=1102kgcm2=1760kgcm2强度满意要求。边梁挂架吊板校核：吊板截面20100,材料Q235O=PZSP一吊板最大受力P=21000kgS一截面面积S=20cm2。=2I(XX)2()=I()5Okgcm20=1760kgcm2吊板强度满意要求。边梁挂架销轴校核：销轴采纳中45,材质为40Cr,依据结构，销轴只需校核剪切应力和挤压应力。b,x=4P11d:n=1320kg/cm2P-销轴最大受力P=42000kgd销轴直径d=4.5cm