60T龙门吊设计计算书midas

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龙门吊结构验算书(midas计算)

龙门吊结构验算书(midas计算)

目录1.工程概况 (1)2.计算依据及材料取值 (1)2.1计算依据 (1)2.2材料取值 (2)3.计算荷载模型 (2)3.1计算荷载 (2)3.2荷载工况 (3)3.3.计算模型 (4)4.计算结果 (5)4.1应力计算结果 (5)4.2位移、支座反力及稳定计算结果 (12)4.3工况7整体抗倾覆计算 (13)5.结论和建议 (14)1.工程概况60t门吊主梁采用双主梁桁架结构,支腿采用钢管焊接,采用轨道行走式,轨道间距27m,主梁跨度27m,净高约13.5m,支腿行走轮距6.5m。

门吊主梁采用200型贝雷梁拼装,门吊支腿采用钢管结构,直立支腿采用φ325×10钢管,斜支腿立柱采用φ273×7钢管、平联及斜撑采用φ159×5钢管。

起吊设备采用1台60t起重小车,60t门吊的结构布置形式如图1所示。

图1 60t门吊结构图示2.计算依据及材料取值2.1计算依据(1)60t龙门起重机设计图(2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(3)《起重机设计规范》(GB3811-2008)2.2材料取值200型贝雷梁材质为Q345钢材,容许正应力按[]240MPa σ=取值,容许剪应力按[]140MPa σ=取值; Q235钢材,容许正应力按[]170MPa σ=取值,容许剪应力按[]100MPa σ=取值。

3.计算荷载模型 3.1计算荷载(1)自重荷载630c P kN =;(2)起升荷载Q P :天车110Q P a kN =和吊重600Qb P kN =。

(3)电动葫芦走行制动力:按起升荷载的10%取值,60010%60TZ P kN =⨯=。

(4)门吊走行制动力:吊重走行制动()163071010%134MZ P kN =+⨯=;自重走行制动()263011010%74MZ P kN =+⨯=。

(5)风荷载w P :工作状态时为6级风,基本风压取120Pa ,非工作状态时,基本风压取500Pa 。

MIDAS--箱梁钢筋吊装架计算书

MIDAS--箱梁钢筋吊装架计算书
3.3.1 F图
3.3.4结构变形图
最大弯距M =10.0kN·m
最大应力σ=95.3MPa<[σw]=145MPa
最大变形ν=11mm,满足箱梁钢筋的变形要设置吊点,纵向12个吊点,共设置48个吊点.腹板顶单个吊点重量G1=20t/12=1.67t,翼板G2=10t/12=0.83t.
3
3.1
按吊装架设计结构尺寸进行建模计算,下图分别为建模后吊装架横向及纵向示意图。
考虑安全系数等影响,各吊点位置受力以腹板单个吊点按2吨设置,翼板单个吊点按1吨设置。
钢筋整体吊装结构检算
1
1.1、《钢结构工程》;
1.2、《材料力学》(科学技术文献出版社);
1.3、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
1.4、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社)。
2
2.132米箱梁钢筋总重约60吨,考虑钢筋重量全部由吊装架承担,需对钢筋吊装架的强度及刚度进行计算,确保在吊装箱梁钢筋笼时吊装架能够满足变形及强度要求。
3.2
吊装架主要使用材料为Q235型钢,查钢结构设计规范(GB50017-2003)表3.4.1-1主要材料强度指标为
序号
材料名称及强度等级
强度种类
容许值(N/m3)
1
Q235
抗拉、抗弯、抗压(f)
190
抗剪(f)
110
3.3采用midas/civil建模进行结构分析
3.3.1应力图
3.3.2弯矩图

龙门吊基础计算书(最终)

龙门吊基础计算书(最终)

广东省龙川至怀集公路TJ31标钢筋加工厂龙门吊基础计算书1、龙门吊基础设计方案我项目钢筋加工厂龙门吊为24m宽,有效起重重量为10T,龙门吊为MH-10-24型,该龙门吊起吊能力为10T的门吊,门吊自重按12T计算。

基础采用条形基础,每隔10m设置一道2cm宽的沉降缝,宽100cm,高50cm,基础采用C20砼,纵向受力钢筋采用两层共六根Φ12mm带肋钢筋,箍筋采用Φ10mm光圆钢筋,箍筋间距为200mm,具体尺寸如图1-1,1-2所示。

图1-2 龙门吊轨道基础断面图2、基底地质情况基底为较软弱的红粘土,经实测地基承载力为160~180Kpa ,采用换填的方法提高地基承载力,基底换填0.3m 厚的碎石渣,未压实,按松散考虑,地基基本承载力为σ0为180kPa ,在承载力计算时取最小值160Kp 。

查《路桥施工计算手册》中碎石渣的变形模量E 0=29~65MPa ,红粘土的变形模量E 016~39MPa,为安全起见,取碎石渣的变形模量E 0=29 MPa ,红粘粘土16MPa 。

3、建模计算3.1、力学模型简化基础内力计算按弹性地基梁计算,用有限元软件Midas Civil2010进行模拟计算。

即把钢筋砼梁看成梁单元,将地基看成弹性支承。

龙门吊自重按12T 计算,总重22T ,两个受力点,单点受集中力11T ,基础梁按10m 长计算。

具体见图3-3。

图3-1 力学简化模型3.2、弹性支撑刚度推导根据《路桥施工计算手册》可知,荷载板下应力P 与沉降量S 存在如下关系:230(1)10cr P b E s ωυ-=-⨯其中:E0-----------地基土的变形模量,MPa ;ω-----------沉降量系数,刚性正方形板荷载板ω=0.88;刚性圆形荷载板ω=0.79;ν-----------地基土的泊松比,为有侧涨竖向压缩土的侧向应变与竖向压缩应变的比值;Pcr-----------p-s 曲线直线终点所对应的应力,MPa ;s-------------与直线段终点所对应的沉降量,mm ;b-------------承压板宽度或直径,mm ;不妨假定地基的变形一直处在直线段,这样考虑是比较保守也是可行的。

龙门吊计算书【范本模板】

龙门吊计算书【范本模板】

计算书目录第1章计算书 (1)1.1 龙门吊轨道基础、车挡设计验算 (1)1。

1。

1 龙门吊走行轨钢轨型号选择计算 (1)1.1。

2 龙门吊轨道基础承载力验算 (2)1。

1.3 龙门吊轨道基础地基承载力验算 (2)1。

2 吊装设备及吊具验算 (3)1。

2。

1 汽车吊选型思路 (3)1。

2.2 汽车吊负荷计算 (4)1.2.3 汽车吊选型 (4)1.2。

4 钢丝绳选择校核 (5)1.2。

5 卸扣的选择校核 (5)1。

2.6 绳卡的选择校核 (6)1.3 汽车吊抗倾覆验算 (7)1。

4 地基承载力验算 (7)第1章计算书1.1 龙门吊轨道基础、车挡设计验算MG85—39-11龙门吊,龙门吊跨径改装修整为37m,每台最大起吊能力为85T。

上纵梁为三角桁架,整机运行速度6m/min,小车运行速度5m/min,整机重量60T。

1#梁场最大梁重137T,设置两台MG85龙门吊,最大起吊能力170T,可以满足使用要求.本方案地基基础梁总计受力:M=137+60×2=257TF=M*g=257T×9.8N/kg=2519kN2台龙门吊共计有8个支点,则每个支点受力:P=F/8=315kN85T满负荷运转(吊装170T)时,Pmax=(85+60)T×9。

8N/kg/4=355kN.1.1.1 龙门吊走行轨钢轨型号选择计算确定龙门吊走行轨上的钢轨,计算方式有两种,二者取较大值:方式一:根据《路桥施工计算手册》计算:g1=2P+v/8=2×315+(6×60/1000/8)=630kN/m方式二:根据《吊车轨道联结及车挡(适用于混凝土结构)》中“总说明4。

3公式(1)”计算:P d=1.05×1.4×1。

15×315=533kN/m;满负荷运转时:g1max=2×355+(20×60/1000/8)=710kN/m;P d max=1.05×1.4×1。

龙门吊基础设计设计计算书.

龙门吊基础设计设计计算书.

龙门吊基础设计1、设计依据1.1、《基础工程》(清华大学出版社);1.2、地质勘探资料;1.3、龙门吊生产厂家提所供有关资料;1.4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);1.5、《砼结构设计规范》(GB50010-2002)。

2、设计说明勘探资料显示:场地内 1.3m深度地基的承载力为150KPa,故选取基础埋深h0.1。

龙门吊行走轨道基础采用钢筋砼条形基础,为减少砼方量,基础采用倒T形m截面,混凝土强度等级为C20。

龙门吊行走轨道根据龙门吊厂家设计要求采用P43型起重钢轨,基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用,忽略钢轨承载能力不计;基础按弹性地基梁进行分析设计。

图2-1 基础横截面配筋图(单位:mm)通过计算及构造的要求,基础底面配置30φ12;箍筋选取φ8@350;考基础顶面配置9φ12与箍筋共同构成顶面钢筋网片,以提高基础的承载能力及抗裂性;其他按构造要求配置架立筋,具体见图2-1 横截面配筋图。

基础顶面预埋钢板用于焊接固定轨道钢扣片或预埋φ12钢筋用于固定钢轨。

为保证基础可自由伸缩,根据台座布置情况,每44m设置一道20mm宽的伸缩缝,两侧支腿基础间距38m,基础位置根据制梁台座位置确定。

3、设计参数选定 3.1、设计荷载根据龙门吊厂家提供资料显示,65t 龙门吊行走台车最大轮压:KN P 253max =,现场实际情况,龙门吊最大负重仅40t ,故取计算轮压:KN P 200=;砼自重按26.0KN/m3 计,土体容重按2.7KN/m3计。

根据探勘资料取地基承载力特征值: fa=150KPa 地基压缩模量:MPa E s 91.3=截面惯性矩:Ι=0.07344m 4 3.2、材料性能 (1)、C30砼轴心抗压强度:MPa f c 3.14= 轴心抗拉强度:MPa f t 43.1= 弹性模量:MPaE c 4100.3⨯=(2)、钢筋Ⅰ级钢筋:MPa f y 210=,MPa f y 210'=Ⅱ级钢筋:MPa f y 300=,MPa f y 300'=(3)、地基根据探勘资料取地基承载力特征值: 150fa KPa = 地基压缩模量:MPa E s 91.3= 4、地基验算4.1、基础形式的选择考虑到地基对基础的弹性作用及方便施工,故基础采用图4-1形式。

迈达斯计算书示例

迈达斯计算书示例

迈达斯计算书⽰例设计常⽤图形结果在MIDAS中的输出MIDAS/Gen可以较全⾯地提供分析和设计的图形及⽂本结果,对于设计中常⽤的⼀些图形结果,⽤户可以通过本⽂介绍的⽅式进⾏查看和输出。

MIDAS/Gen中图名的标注⽅法:点击“显⽰”按钮,“视图”下勾选“说明”,点击按钮,可以选择字体及⼤⼩,在⽂本栏中输⼊图名,点击按钮“适⽤”即可。

1各层构件编号简图点击单元编号按钮,显⽰构件的编号。

(注:点击节点编号按钮显⽰节点编号。

)2各层构件截⾯尺⼨显⽰简图菜单“视图/显⽰”,选择“特性”;或者点击“显⽰”按钮,“特性”下勾选“特征值名称”。

(注:建议⽤户在给截⾯命名的时候表⽰出截⾯的⾼宽特性。

)3各层配筋简图、柱轴压⽐程序可以提供各层梁、柱、剪⼒墙的配筋简图,⽤户可以查看所需的配筋⾯积,也可以让程序进⾏配筋设计,输出实际配筋的结果。

菜单“设计/钢筋混凝⼟构件配筋设计”下,进⾏钢筋混凝⼟梁、柱、剪⼒墙构件配筋设计后,在“设计/钢筋混凝⼟结构设计结果简图”中查看。

显⽰的单位可以在调整。

对于柱和剪⼒墙构件,程序在输出所需配筋⾯积的同时,输出柱的轴压⽐(图中括号内的数值)。

4 梁弹性挠度菜单“结果/位移”,MIDAS 提供的是梁端节点的变形图(绝对位移)。

(注:可使⽤菜单“结果/梁单元细部分析”查看任意梁单元任意位置的变形、内⼒、应⼒;或者需要对梁单元进⾏划分,显⽰梁中部的位移。

)5 各荷载⼯况下构件标准内⼒简图菜单“结果/内⼒”下,选择需要查看的构件类型,“荷载⼯况/荷载组合”⾥可选择各种荷载⼯况或荷载组合,查看各种构件在不同⼯况下的内⼒值和内⼒图。

下图显⽰的是恒载作⽤下的框架弯矩图。

6梁截⾯设计内⼒包络图除了选取某⼀榀框架,查看其内⼒图之外,MIDAS还提供平⾯显⽰的功能,特别是对于梁单元,该功能适⽤范围较⼴。

使⽤菜单“结果/内⼒/构件内⼒图”,在“荷载⼯况/荷载组合”⾥选择包络组合,可以查看各层梁截⾯设计内⼒包络图。

龙门吊计算书

龙门吊计算书

龙门吊计算书假定计算参数:1、龙门用万能杆件拼装。

2、龙门净高16m,净宽42m,计算荷载1988KN。

3、龙门采用双层横梁拼装。

4、截面弹性模量E取2.1x105MPa。

一、求解截面特性现拟定横梁与立柱截面形式如下:由万能杆件标准图得:A=559.2cm2I y=I y1+A1d2+I y2+A2d2=2×(7896+279.6×1002)=5607792cm4W y=I y/z0=56077.92cm3I z=I z0+I z1+A1d2+I z2+A2d2=5264+2×(5264+186.4×2002)=14927792cm4 W z=I z/y0=74638.96cm3②立柱截面形式A=372.8cm2I x=I x1+A1d2+I x2+A2d2=2×(5264+186.4×1002)=3738528cm4W x=I x/z0=37385.28cm3I z=I z1+A1d2+I z2+A2d2=2×(5264+186.4×1002)=3738528cm4W z=I z/x0=37385.28cm3二、求解钢构内力与挠度根据龙门受力情况,可把龙门简化为钢构模型进行计算,荷载值P=1988KN(钢构件重)+420KN(横梁自重)=2408KN,考虑到单龙门受力将力分配如下图所示:VSES3.2 译码文件窗口界限尺寸(X,Y):60.000 35.116计算类型(静力1,模态2,动力响应3,屈曲4):1节点总数:6单元类型(桁架元1,刚架元2,三角形平面元3,四边形平面元4,空间元5,矩形板元6,板壳元7,梁-板壳组合8,杆-实体组合):2是否计入剪切变形(仅对梁单元):中间铰个数(仅对梁单元):虚拟单元数(仅对梁单元):单元总数:5单元特性种类:2材料种类:1有约束的节点数:6有支座位移的节点数:加荷载的节点数:2加荷载的单元数:是否计入重力:False重力因子(GX,GY,GZ):0 0 0节点号及节点坐标(X,Y,Z):1 2.000000e+00 2.000000e+00 0.000000e+002 2.000000e+00 1.800000e+01 0.000000e+003 1.600000e+01 1.800000e+01 0.000000e+004 3.000000e+01 1.800000e+01 0.000000e+005 4.400000e+01 1.800000e+01 0.000000e+006 4.400000e+01 2.000000e+00 0.000000e+00单元特性号及特性值:1 5.600000e-02 1.000000e+02 1.000000e+02 1.490000e-01 1.000000e+001.000000e+002 3.730000e-02 1.000000e+02 1.000000e+02 3.740000e-02 1.000000e+00 1.000000e+00材料特性号及特性值:1 7.800000e+04 2.100000e+11 3.000000e-01单元号及节点号,单元特性号,材料特性号:1 12 002 0012 23 001 0013 5 6 002 0014 3 4 001 0015 4 5 001 001约束节点号及约束值:1 1 1 1 0 0 02 0 0 1 1 1 03 0 0 1 1 1 04 0 0 1 1 1 05 0 0 1 1 1 06 1 1 1 0 0 0节点荷载所在的节点号及荷载分量值(PX,PY,PZ,MX,MY,MZ):3 0.000000e+00 -1.240000e+06 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+004 0.000000e+00 -1.240000e+06 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00弹簧单元数:集中质量节点数:VSES3.2计算结果文件计算类型:1节点号及节点位移 (m):1 0.00000e+00 0.00000e+00 0.00000e+002 6.38744e-04 -2.53287e-03 0.00000e+003 2.12913e-04 -5.73020e-02 0.00000e+004 -2.12917e-04 -5.73020e-02 0.00000e+005 -6.38748e-04 -2.53287e-03 0.00000e+006 0.00000e+00 0.00000e+00 0.00000e+00单元号及单元内力(局部坐标下的N1,MY1,MZ1,N2,MY2,MZ2):1 1.24000e+06 0.00000e+00 -2.50000e-01 -1.24000e+06 0.00000e+00 5.72316e+062 3.57698e+05 0.00000e+00 5.72316e+06 -3.57698e+05 0.00000e+00 1.16368e+073 1.24000e+06 0.00000e+00 5.72316e+06 -1.24000e+06 0.00000e+00 -2.50000e-014 3.57698e+05 0.00000e+00 -1.16368e+07 -3.57698e+05 0.00000e+00 1.16368e+075 3.57698e+05 0.00000e+00 -1.16368e+07 -3.57698e+05 0.00000e+00 -5.72316e+06单元号及单元剪力(局部坐标下的QY1,QZ1,QY2,QZ2):1 3.57698e+05 0.00000e+00 -3.57698e+05 0.00000e+002 1.24000e+06 0.00000e+00 -1.24000e+06 0.00000e+003 3.57698e+05 0.00000e+00 -3.57698e+05 0.00000e+004 -2.50000e-01 0.00000e+00 2.50000e-01 0.00000e+005 -1.24000e+06 0.00000e+00 1.24000e+06 0.00000e+00单元号及单元应力 (局部坐标下的max1,min1,max2,min2):1 -3.32440e+07 -3.32440e+07 -2.75208e+07 -3.89671e+072 -6.64297e+05 -1.21106e+07 5.24938e+06 -1.80243e+073 -2.75208e+07 -3.89671e+07 -3.32440e+07 -3.32440e+074 5.24938e+06 -1.80243e+07 5.24938e+06 -1.80243e+075 5.24938e+06 -1.80243e+07 -6.64296e+05 -1.21106e+07综合上面分析跨中最大挠度Δd=5.7302e-02m(钢构模型)<44/600=7.33333e-2满足钢结构设计规范要求。

60T龙门吊设计计算书midas

60T龙门吊设计计算书midas

60T龙门吊设计计算书midas附件⼀:60T龙门吊计算书⽬录1、计算依据 (2)2、龙门吊总体结构形式 (2)3、设计荷载 (2)3.1.计算荷载 (2)3.2.考虑的运动系数 (3)3.3.⼯况分析 (5)3.3.1⼯况⼀ (5)3.3.2⼯况⼆ (5)3.3.2⼯况三 (5)3.3.2⼯况四 (5)4、龙门吊各⼯况详细验算 (5)4.1.⼯况⼀ (5)4.2.⼯况⼆ (8)4.3.⼯况三 (10)4.4.⼯况四 (11)5、龙门吊细部构件验算 (11)5.1.吊具计算 (11)5.2.起吊平车吊梁计算 (11)5.3.龙门吊轨道验算 (12)6、结论 (13)1、计算依据1.1、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);1.2、《起重机设计规范》(GB/T 3811-2008);1.3、《机械设计⼿册》;1.4、《钢结构设计⼿册》。

2、龙门吊总体结构形式60T龙门吊采⽤轨道⾏⾛式,轨道间距43m,净⾼约12m。

门吊主梁采⽤三⾓桁架组拼,三脚架⾼2.5m,每个主梁采⽤2排三⾓架,三⾓架主桁采⽤2[20a双拼槽钢,间距80cm;门吊⽀腿采⽤钢管结构,主⽀腿采⽤φ400×10钢管、副⽀腿采⽤Φ219×10钢管,⽀腿设置三道平联,连杆采⽤Φ219×10钢管;卷扬机最⼤输出张⼒8t,卷扬机与80t滑车组相连,滑车组绕12线;主桁架上的吊梁采⽤HW428×407型钢,天车轨道采⽤33#轻轨,龙门⽀腿采⽤50#重轨。

龙门吊总体构造见图2-1。

图2-1 60T龙门吊总体构造图3、设计荷载3.1.计算荷载(1)⾃重荷载PG⾃重荷载主要包括的结构、机械设备、电⽓设备以及附设在起重机上的存仓等的重⼒,在这⾥主要是指拼装龙门吊的杆件、节点板、螺栓、天顶起吊系统以及⾏⾛系统等重量。

根据龙门吊的构造,计算时由midas⾃⾏计⼊。

P=900kNG(2)起升荷载PQ龙门吊最⼤起升重量600kN ,荷载作⽤⽅向为竖直向下。

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附件一:60T龙门吊计算书目录1、计算依据 (2)2、龙门吊总体结构形式 (2)3、设计荷载 (2)3.1.计算荷载 (2)3.2.考虑的运动系数 (3)3.3.工况分析 (5)3.3.1工况一 (5)3.3.2工况二 (5)3.3.2工况三 (5)3.3.2工况四 (5)4、龙门吊各工况详细验算 (5)4.1.工况一 (5)4.2.工况二 (8)4.3.工况三 (10)4.4.工况四 (11)5、龙门吊细部构件验算 (11)5.1.吊具计算 (11)5.2.起吊平车吊梁计算 (11)5.3.龙门吊轨道验算 (12)6、结论 (13)1、计算依据1.1、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);1.2、《起重机设计规范》(GB/T 3811-2008);1.3、《机械设计手册》;1.4、《钢结构设计手册》。

2、龙门吊总体结构形式60T龙门吊采用轨道行走式,轨道间距43m,净高约12m。

门吊主梁采用三角桁架组拼,三脚架高2.5m,每个主梁采用2排三角架,三角架主桁采用2[20a双拼槽钢,间距80cm;门吊支腿采用钢管结构,主支腿采用φ400×10钢管、副支腿采用Φ219×10钢管,支腿设置三道平联,连杆采用Φ219×10钢管;卷扬机最大输出张力8t,卷扬机与80t滑车组相连,滑车组绕12线;主桁架上的吊梁采用HW428×407型钢,天车轨道采用33#轻轨,龙门支腿采用50#重轨。

龙门吊总体构造见图2-1。

图2-1 60T龙门吊总体构造图3、设计荷载3.1.计算荷载(1)自重荷载PG自重荷载主要包括的结构、机械设备、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力,在这里主要是指拼装龙门吊的杆件、节点板、螺栓、天顶起吊系统以及行走系统等重量。

根据龙门吊的构造,计算时由midas自行计入。

P=900kNG(2)起升荷载PQ龙门吊最大起升重量600kN ,荷载作用方向为竖直向下。

P Q =600kN ,考虑均布的分布在2m 的天车轨道上,均布荷载:q= P Q /2×2m=150kN/m 。

(3)天车及吊具荷载P t天车自重80kN,吊具自重30kN 。

P t =80+30=110kN ,考虑均布的分布在2m 的天车轨道上,均布荷载:q= P t /2×2m=27.5kN/m 。

(4)龙门吊纵向运动惯性力P H1主要是由于龙门吊纵向行走电机突然启动产生的惯性力。

t s m kg ma P H 16.2/2160016.0900005.15.121=⋅=⨯⨯==上式中:1.5是考虑起重机驱动突加及突变时结构的动力效应。

(5)起重质量的起重惯性力P H2起升质量由龙门吊的纵向运动产生的水平力按照与起重机刚性连接作用在起重机横梁上,作用点为小车轮子上,作用方向与加速度方向相反。

该荷载方向为纵向。

t s m kg ma P H 51.1/1512016.0)600003000(5.15.122=⋅=⨯+⨯==(6)起升质量横向移动惯性力P H3起升荷载横向惯性力主要是在天顶平车突然启动或制动时发生,作用点为天车钢轮与轨道接触点处,天车运行速度暂时取v=0.25m/s ,加(减)速时间t=3.2s ,加(减)速度2/078.0s m a =,则起升质量荷载的横向惯性力为。

t s m kg ma P H 8.0/8307078.0)6000030008000(5.15.123=⋅=⨯++⨯== 式中符号同上。

(7)风荷载由于当地没有大风、台风等极端天气,在此不考虑风荷载效应。

(8)轨道与滚轮之间的摩擦力由于轨道与滚轮之间的摩擦力属于滚轮摩擦力,摩擦系数很小,一般情况下只有0.0006,产生的摩擦力对龙门吊的影响可以忽略不计。

3.2.考虑的运动系数① 起升冲击系数φ1起升质量突然离地起升或者下降制动时,自重荷载将产生延其加速度相反的方向的冲击作用。

在考虑这种工作情况下的荷载组合时,应将自重荷载P G 乘以起重冲击系数,此处φ1=1.1。

② 起升荷载动载系数φ2考虑到起升质量突然离地起升或者下降制动时结构物将产生一定的震动,震动引起动载效应,因此须对起升荷载给予动载增大系数φ2,其值得大小与起升速度,系统刚度及操作情况有关,φ2按下式计算:)(11002y g cv++=λδφ式中: v ——额定起升速度,m/s ;起升速度与卷扬机卷筒线速度和动滑轮轮数有关系,这里暂定v=0.05m/s 的起升速度计算。

C ——操作系数,对于一般吊钩式采用规范推荐值中的c=0.5;g ——重力加速度,g=9.81m/s 2;0λ——在额定起升荷载作用下滑轮组对上滑轮组的位移量,对于各类起重机可近似取H 0029.00=λ,H 为实际起升高度,这里偏安全取H=10m ,实际起升高度出现此情况的较少。

0y ——在额定起升荷载作用下物品悬挂处的结构静变位值,对于桥式起重机(包含龙门起重 机)可取:L y )700/1(0=,L=43m:则 m L y 0614.043)700/1()700/1(0=⨯==。

δ——结构质量影响系数,其值按照下式计算:200021)(1λδ++=y y m m1m —结构在物品悬挂处的折算质量,kg ;对于桥式起重机,取小车质量与桥架质量的一半。

2m ——起升额定质量。

经过计算分析,φ2≈1③ 运动冲击荷载φ3本系数主要考虑到龙门吊在行走过程中,由轨道不平而使运动的质量产生铅垂方向的冲击作用,在计算龙门吊起吊重物行走的工况时,对于结构自重荷载和起升荷载均需要乘以该冲击荷载系数φ3:165.155.0058.010.1058.010.13=⨯⨯+=+=h v φ其中:v 为运行速度,这里暂定取v=0.5m/s 。

h ——轨道接缝处两轨道面对高差,取h=5mm 。

组合系数φ=φ1×φ2×φ3=1.1×1×1.165=1.28。

3.3.工况分析3.3.1工况一龙门吊在行走,天车在主梁跨中突然提起吊物,并且快速横向移动,此时主梁将产生最大的弯矩应力和变形,同时验算此工况下的整体屈曲稳定性。

荷载组合:φ3(1)+φ(2)+φ(3)+(5)+(6)3.3.2工况二龙门吊在行走,天车在支腿上方突然吊起最大吊重物,并且快速横向移动,此时主梁将产生最大的剪切应力和支腿将受到最大的压力,同时验算次工况下的整体屈曲稳定性。

荷载组合:φ3(1)+φ(2)+φ(3)+(5)+(6)3.3.2工况三天车在上行走,此时将引发龙门吊朝横向的稳定性问题。

荷载组合:φ3(1)+(6)3.3.2工况四龙门吊空载突然启动,此时将引发龙门吊朝纵向的稳定性问题。

荷载组合:φ3(1)+(4)+(5)4、龙门吊各工况详细验算4.1.工况一根据荷载组合情况,采用midascivil2010整体建模如下:图4-1 60T龙门吊整体模型图工况一下计算结果如下:图4-2工况一组合应力图图4-3 工况一剪切应力图图4-4 工况一位移变形图图4-5 工况一最大反力图图4-6 工况一屈曲稳定性分析龙门吊机构件在工况一下最大组合应力125Mpa <[σ]=140 Mpa ,发生在主梁上弦杆跨中处,可以考虑局部的加强措施;最大剪切应力29.2 Mpa <[τ]=85 Mpa ,安全储备高;最大位移变形[]mm f mm f 5.107400/430005.69max ==<=最大挠度位置发生在横梁跨中位置,主要由起升荷载引起;最大支撑反力501kN ;整体屈曲稳定性系数10.2>4,结构有足够的稳定性。

工况一下结构的强度、刚度及稳定性均满足要求。

4.2.工况二根据荷载组合情况,采用midascivil2010整体建模如下:图4-7 工况二整体模型图工况二下计算结果如下:图4-8 工况二组合应力图图4-9 工况二剪切应力图图4-10 工况二位移变形图图4-11 工况二反力图图4-12 工况二屈曲稳定性分析龙门吊机构件在工况一下最大组合应力101Mpa <[σ]=140 Mpa ;最大剪切应力30.6 Mpa <[τ]=85 Mpa ;最大位移变形[]mm f mm f 5.107400/430004.27max ==<=;最大支撑反力721kN ;整体屈曲稳定性系数12>4,结构有足够的稳定性。

工况二下结构的强度、刚度及稳定性均满足要求。

4.3.工况三验算龙门吊朝横向抗倾覆的稳定性:动力弯矩:m kN L P H ⋅=⨯3443。

抗弯矩主要是由自重产生:900kN ×L/2=19350kN ·m 。

3.125.56344193501≥==K ,结构有足够的抗倾覆的能力。

4.4.工况四验算龙门吊朝纵向抗倾覆的稳定性:动力弯矩:m kN m P H ⋅=⨯1.2345.152,(4)水平力作用点在支腿轨道上影响很小,可以不计。

抗弯矩主要是由主梁自重产生:600kN ×4/2=1200kN ·m 。

3.11.51.23412001≥==K ,结构有足够的抗倾覆的能力。

5、龙门吊细部构件验算5.1.吊具计算龙门吊起重设备采用卷扬机起吊,卷扬机最大输出张力8t ,卷扬机与80t 滑车组相连,滑车组绕12线,钢丝绳直径24mm 、最大破断拉力317KN ,取安全系数5,则吊具理论吊装重量317×12/5=760.8KN >1.2×(550+30)=696KN ,满足要求。

5.2.起吊平车吊梁计算起吊平车轨道间距2m ,吊梁采用HW428×407型钢,吊梁跨中承受吊重荷载及吊具荷载:kN P 2.883)30660(28.1=+⨯=。

(1) 吊梁计算HW428×407截面参数:24.361cm A =,4119000cm I x =,37.5560cm W x =,33120cm S x =,mm b 20= 弯矩m KN PL M ⋅=⨯==6.44140.22.8834max 剪力KN P V 6.4412/2.8832/max === []MPa MPa W M x 1404.79107.5560106.44136max =<=⨯⨯==σσ []MPa MPa b I S V x x 856.592010119000103210106.441433max =<=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=ττ (2) 吊耳计算起吊平车吊梁连接吊耳结构见图5-1所示。

图5-1 60T 龙门吊吊耳构造图① 焊缝强度计算吊耳连接焊缝采用角焊缝,设计焊缝高度不小于10mm ,焊缝强度按100MPa 计。

吊板焊缝抗拉应力: []MPa MPa l h P w e 1007.65)1085004(107.0102.8833=<=⨯-⨯⨯⨯⨯=⋅=σσ ② 销接强度计算耳板厚度为20mm ,销孔加强板厚度10mm ,销轴直径110mm ,销轴材质为Cr40。

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