《专业施工组织设计应急预案》龙门吊计算书.doc
下赶场沟大桥预制场74T龙门吊设计计算书 下赶场沟大桥74T龙门吊计算书一、概述本预制场龙门吊横梁由贝雷片拼成，门柱由钢管和型钢组成；计算跨径为24m。1、门柱一个门柱用2根325mm、=10mm的钢管作主立柱，立柱上采用根25b槽钢作斜撑。立柱顶上设置2根30b槽钢作横梁，贝雷片直接作用于30b槽钢上。立柱底部通过20mm厚A3钢板与单轨平车连接。每个门柱两个平车，一个主动，一个被动。两个平车之间用2根14#槽钢拼焊成箱形前后焊联。钢管与钢横梁采用焊接连接加固。2、横梁一组横梁用6排9片贝雷片，设置上下加强弦杆。两端头用4片（90-115-90）×118cm支撑架连接。中间接头均用90×118cm支撑架连接。同时横梁的上下面均用支撑架连接加固，除两端头上表面用（90-115-90）×118cm支撑架外，其余用90×118cm支撑架。横梁一边通过吊带悬挂28#工字钢设10T电动葫芦，用于模板安装及砼浇筑，吊带距离间隔为1m。横梁与门柱用桁架螺栓连接，再用20U型螺栓加固。3天车在横梁上安放枕木、铁轨、1.6m主动平车。枕木间距为60cm，5T慢速卷扬机放平车上，用5门滑车组吊装,钢丝绳采用直径为25mm的。4操作台操作台设在门柱上，两套门吊的操作台相邻设置，以便于联系，统一协调操作。各种电缆按规定布设，保证安全，便捷。二、横梁计算对本龙门吊可进行如下简化计算，横梁拟用简支梁进行计算，脚架按受压格构柱进行计算，斜撑起稳定作用不作受力计算。1、荷载计算横梁自重：q=11.7 KN/m天平及滑轮自重：P1=25KN起吊重量：P2=740/2=370KN2、计算简图（横梁）3、内力计算（1）最大弯矩当集中荷载作用于横梁的跨中位置，产生跨中最大弯矩，此时A、B支点也产生最大的负弯矩。其中有RA=RB=(11.7×27+740÷2)÷2=343KN 下弦弯矩：MA=MB=1/2*ql2=1/2×11.7×1.52=13.2 KN·m上弦弯矩：MCmax=RA×12-11.7×(27÷2)2÷2=3050KN·m（2）最大支点反力计算当集中荷载作用在距离支点2.5m时，该支点的反力最大。由MA=0 则 RB×24-11.7×28×(14-1.5)-395×21.5=0 Vmax =RB=（11.7×28×12.5+395×21.5）÷24=524.5KN4、强度计算6排上下加强贝雷片的抗弯截面模量W(近似)分别为W上=W下=6×3570×2=42840 cm3 考虑6排贝雷片荷载不均匀系数为k=0.8，下弦杆受拉，其拉应力为210MPa上弦杆受压，其压应力为210MPa因此，横梁的抗应力满足要求，剪力较小完全满足要求，计算略。5、上弦杆受压局部稳定验算一片上下加强贝雷片的上弦杆受压压力为N=A=25.48×2=50.96 cm2N=89.7×106×50.96×10-4=457.1 KNIy=6×25.6+(1.52+4.1)2×50.96=1763cm3 rx=IxA=206750.96=6.37cm ry=IyA=176350.96=5.88cm 贝雷片横向每3.0M设一支撑架，所以取了loy=300cm，lox=75cm， x=loxrx=756.37=11.8 y=loyry=3005.88=51.0由x=51.0查表得稳定系数=0.804，MPa =245MPa横梁上弦压杆稳定，符合要求。贝雷片允许弯压应力为210 ，按经验，压应力不大于190 ，只要加强横向连接，弦杆稳定性较好。计算承载能力时可先不考虑安全系数，因为允许应力本身已考虑了安全系数。6、横梁挠度计算取集中荷载作用于跨中进行计算单片贝雷片惯性矩 I=250500cm4弹性模量 E=2.1×105MPa6片下加强贝雷片惯性矩 I=6×250500=1.503×106 cm4=1.503×10-2 m4按简支梁进行计算：（1）在集中力作用下（P1+P2）挠度（2）在均匀自重荷载作用下挠度以上挠度合计f=f1+f2=3.6+1.6=5.2cm<L/400=2400/400=6.0cm。以上挠度符合结构要求。二、脚架计算龙门吊脚架由2根325mm、=10mm的钢管作主立柱，立柱上采用根25b槽钢作斜撑。立柱顶上设置2根30b槽钢作横梁，贝雷片直接作用于30b槽钢上。立柱底部通过20mm厚A3钢板与单轨平车连接。1、门架上横梁计算（1）力学模型根据龙门吊横梁的布置图，可得脚架顶上横梁的力学模型如下：（2）内力计算根据横梁的受力简图，可知支座反力RA=RB=Vmax /2=524.5/2=262.3KN。P= Vmax /6=524.5/6=87.4KN（3）弯矩计算根据横梁的受力简图，可知其弯矩图如下：MA=MB=87.4×0.45=39.3MPa（4）强度计算横梁为2根30b槽钢，查表可知Wx=366×2=732cm3，Ix=5130×2=10260cm4，E=2.1×105 MPa。因此得=140MPa所以横梁强度满足要求。剪力较小，完全满足要求。因作用点位于支点上，故横梁的挠度也可忽略不计。2、脚架计算（1）力学模型根据龙门吊脚架的构造图，可得脚架的力学模型如右：（2）内力计算根据脚架的受力简图，可知P=Vmax /2=262.3KN。所以可得钢管的轴力KN（3）强度计算脚架为2根325mm、=10mm的钢管，查表可知Wt=1512cm3，Ix=12286.5cm4，ix=11.42cm，A=98.96cm2。钢管长l=750cm，因此有，可查得，MPa=140MPa因此，钢管脚架的整体稳定符合要求。根据以上验算，龙门架横梁采用6排上下加强贝雷片，跨度24M，脚架采用2根325mm、=10mm的钢管作主立柱，承载力能满足74T梁的吊装要求。三、钢丝绳计算根据公式：ns*a/w其中 n为安全系数 S为钢丝绳破断拉力 a为钢丝绳根数 w为载荷总重n=9,a=10,w=370将数据代入上式可得：Smin=333KN查表可得选用直径为25mm的钢丝绳。9
