钢板吊耳有关计算
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附件二:钢板吊耳有关计算
本工程吊耳材料采用Q235B钢,按《钢结构设计规范》GB50017-2003对应的钢材板厚强度设计值(N/mm2),取抗拉、抗压、抗弯值[σ]=205, 抗剪值[τ]=120 。吊耳采用坡口熔透焊,角焊缝取抗拉、抗压、抗弯值[σ1]=160。
一、翻转吊耳:支承段吊耳按2只翻转吊耳计算。钢煤斗支承段总重14.59吨,约等于143000N.
A.吊耳的允许负荷
吊耳的允许负荷按下式计算:
P=CN/n= 1.2*143000/2=85800(N)
式中: P −吊耳允许负荷
N −荷载
C −不均匀受力系数(一般取值在1.1~1.3之间)
n −同时受力的吊耳数
B.拉应力计算
如图所示,拉应力的最不利位置在A-A断面,其强度计算公式为:
σ=N*D/S1=71500*1.2/7500=11.44 ≤[σ]/K=205/2.8=73.2 合格
式中:σ――拉应力
N――荷载(14300N/2=71500N)
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
S1――A-A断面处的截面积
[σ]――钢材允许拉应力
k――钢材允许拉应力系数(一般取2.5~3.0)
C. 剪应力计算
如图所示,剪应力的最不利位置在B-B断面,其强度计算公式为:
τ= N*D/S2=71500*1.2/2700=31.78≤[τ]/K=120/2.5=48 合格
式中:τ――剪应力
N――荷载(14300N/2=71500N)
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
S2――B-B断面处的截面积
[τ]――钢材允许剪应力
k――钢材允许拉剪应力系数(一般取2.5~3.0)
D.局部挤压应力计算
如图所示,局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处,其强度计算公式为:σcj=N*D/(t×d)=71500*1.2/(30×35.1)=81.48≤[σcj]/2.5=205 /2.5=82 合格式中:σcj――局部挤压应力
N――荷载(14300N/2=71500N)
t――吊耳厚度
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
d――销轴直径(13.5t卸扣,销轴直径35.1mm)
[σcj]――钢材允许压应力
k――钢材允许拉应力系数(一般取2.5~3.0)
E.焊缝计算
P=N*D/LW×h =71500*1.5/(800-42)×21 =6.74≤[σ1]/K=160/2.8=57.1
式中:P――焊缝应力
N――荷载
D――动载系数(一般取值在1.3~1.5之间)
LW――焊缝长度(一般取焊缝周长,减去2倍焊缝高度)
h――焊缝高度(取30mm钢板的0.7倍)
[σ1]――焊缝允许应力
k――焊缝允许应力系数(一般取2.5~3.0)
注:以上许用应力数据采自《钢结构设计规范》GB50017-2003.
二:提升吊耳:顶盖、直筒段共重31.87t,约等于312326N。提升采用6只20吨T型吊环,材质为Q235B钢。
A.吊耳的允许负荷
吊耳的允许负荷按下式计算:
P=CN/n= 1.2*312326/6=62465(N)
式中: P −吊耳允许负荷
N −荷载
C −不均匀受力系数(一般取值在1.1~1.3之间)
n −同时受力的吊耳数
B.拉应力计算
其强度计算公式为:
σ=N*D/S1=52054*1.2/5500=11.36 ≤[σ]/K=205/2.8=73.2 合格
式中:σ――拉应力
N――荷载(312326N/6=52054N)
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
S1――断面处的截面积
[σ]――钢材允许拉应力
k――钢材允许拉应力系数(一般取2.5~3.0)
C. 剪应力计算
其强度计算公式为:
τ= N*D/S2=52054*1.2/1400=44.62≤[τ]/K=120/2.5=48 合格
式中:τ――剪应力
N――荷载(312326N/6=52054N)
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
S2――断面处的截面积
[τ]――钢材允许剪应力
k――钢材允许拉剪应力系数(一般取2.5~3.0)
D.局部挤压应力计算
如图所示,局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处,其强度计算公式为:σcj=N*D/(t×d)=52054*1.2/(25×35.1)=71.18≤[σcj]/K=205 /2.5=82 合格式中:σcj――局部挤压应力
N――荷载(312326N/6=52054N)
t――吊耳厚度
D――动载系数(一般取值在1.1~1.3之间)
d――销轴直径(13.5t卸扣,销轴直径35.1mm)
[σcj]――钢材允许压应力
k――钢材允许拉应力系数(一般取2.5~3.0)
E.焊缝计算
P=N*D/LW×h =52054*1.5/(440-24)×12=15.64≤[σ1]/k=160/2.8=57.14
式中:P――焊缝应力
N――荷载
D――动载系数(一般取值在1.3~1.5之间)
LW――焊缝长度(一般取焊缝周长,减去2倍焊缝高度)
h――焊缝高度(查表得12mm)