自拼式雙軌龍門(mén)吊計(jì)算書(shū)及鑒定規(guī)程.

1、100型雙軌龍門(mén)吊計(jì)算書(shū)計(jì)算日期復(fù)核日期審核日期審定日期2012年 6月 16日1一、計(jì)算依據(jù)1、（建標(biāo) 200299 號(hào)）建設(shè)部工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性文件2、（JTJ021-89）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范3、（JTJ025-85）公路剛結(jié)構(gòu)橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范4、（JTJ041-2000）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范5、1995 人民交通出版社公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) - 基本資料6、1994 高等教育出版社材料力學(xué)7、2001.5 北京交通出版社路橋施工手冊(cè)二、龍門(mén)結(jié)構(gòu)參數(shù)龍門(mén)吊凈跨 40 米，凈高 30 米，橫梁高 4 米、寬 2 米，立柱 10×2m。設(shè)計(jì)荷載 100T。（結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)上圖）2三、受力檢算(

2、一) 、龍門(mén)吊檢算荷載計(jì)算恒載a、橫梁重： q1=0.816t/m ×44=35.93tb、起吊小車(chē)行走鋼軌： q2=0.051514×44×2=4.536tc、立柱重： q3=56.74td、龍門(mén)走行小車(chē)： q4=8t活載a、起吊小車(chē)、滑車(chē)重： q5=6tb、設(shè)計(jì)吊重： q6=100t（移動(dòng)起吊荷載）q6=50 t ×2（定點(diǎn)起吊）風(fēng)力計(jì)算：工作狀態(tài)風(fēng)力按8 級(jí)計(jì)算，風(fēng)壓為22w=50kg/m=0.05t/mP=k1k2WAK1（迎風(fēng)面面積折減系數(shù)）=1（小車(chē)）K1（迎風(fēng)面面積折減系數(shù)）=0.4 （桁架）K2（空氣動(dòng)力系數(shù)） =1.5a、小車(chē)風(fēng)力及風(fēng)力

3、產(chǎn)生的傾覆力矩P1=1×1.5 ×0.05 ×2×1=0.15tM1=P1 H1=0.15 ×35=5.25t.mb、橫梁風(fēng)力及風(fēng)力產(chǎn)生的傾覆例力矩3P2=0.4 ×1.5 ×0.05 ×44×4=5.28tM2=P2H2=5.28×32=168.96mc、立柱風(fēng)力及風(fēng)力產(chǎn)生的傾覆例力矩P3=0.4 ×1.5 ×3×16×4=3.6tM3=P3H3=3.6 ×15=54t.m立柱受力計(jì)算：a 立柱處于最不利狀態(tài)，最大立柱反力為： F 外=119.

4、8tb 風(fēng)力產(chǎn)生的總力矩 M 總=M1+M2+M3=228.21t.m荷載組合及輪壓計(jì)算R總=Q恒+Q活 +R風(fēng) =116.35t考慮 k0=1.2 的不均勻系數(shù)，則每個(gè)輪子壓力：R輪=k0×R總 /n=1.2 ×113.125/6=22.6t（n 為輪子個(gè)數(shù)）而走行輪容許壓力為32.5t ，因此輪壓滿(mǎn)足要求。走行輪的計(jì)算 ( 走行輪按容許壓力32.5 t計(jì)算 )輪子直徑為 R=300mm，內(nèi)有直徑為 110mm的軸，配套軸承為53522，靜荷載為 575KN，一個(gè)輪子兩個(gè)。輪子材料為65Mn，取值為 線(xiàn)=650 Mpa點(diǎn)=2200Mpa，P50鋼軌半徑為 R1=600 米

5、。最小輪壓為 P 小=（77.2+10 ）/8=10.9 噸，最大輪壓為 P 大=32.5 噸，沖擊系數(shù)為 K=1.2，工作內(nèi)型系數(shù)，重型 =1.3 ，輪間距L=780mm。43002506-M20200001203531104150271130300350P 當(dāng) =2 P大P小=2 32.510.9=25.3t33=190 KP當(dāng) =190 1.21.3 25.3 10000 =246.75MpaLR780 300< =600 Mpa=3530×0.493KP當(dāng) =3530×0.49 3 1.21.3 25.3 10000R1R1600 600=1783.54 Mp

6、a < = 2200 Mpa軸承：?jiǎn)蝹€(gè)走行兩個(gè)軸承，1 個(gè)軸承承重 57.5 噸57.5 ×2=115 噸>32.5 噸(2) 、 輪子內(nèi)的軸，材料 40Cr，取值=220 Mpa=130Mpa532.5 噸米計(jì)算簡(jiǎn)圖如下（跨中為1=110mm,兩端為 2=100mm）：M=PL = 32.50.265 =2.153 T.M44W=R 3= 3.1415926 113=130.6cm33232=M/W=10000×2.153/130.6=164.8 5 Mpa <=220 Mpa=2P/2= 32.50.510000 =20.70 Mpa < =13

7、0 MpaR3.1450503.14龍門(mén)吊縱向穩(wěn)定性計(jì)算為保證龍門(mén)吊在縱向力作用下不傾倒，其最不利條件為：空車(chē)，即天車(chē)不起吊時(shí)的穩(wěn)定力矩最大風(fēng)力產(chǎn)生的傾覆力矩龍門(mén)吊空吊產(chǎn)生的剎車(chē)慣性力矩穩(wěn)定力矩，龍門(mén)吊自重M穩(wěn)=Q恒×5=631.25t.m風(fēng)力傾覆力矩： 228.21t.m慣性力 P=QV/gt其中 Q為自重V-行車(chē)速度取 V=6m/min6g- 重力加速度取 g=9.8m/s2t- 剎車(chē)時(shí)間取 t=2sa、起重小車(chē)產(chǎn)生的慣性力矩q5=6t h 5=35mM車(chē)=q5V/gt ×h=6× 35×6/9.8 ×2×60=1.071t.mb

8、、橫梁產(chǎn)生的慣性力矩q1=35.93t h1=32mM梁=35.93 ×32×6/9.8 ×2×60=5.76t.mc、立柱產(chǎn)生的慣性力矩q3=56.74t h3=15mM柱=4.26t.mM慣= M 車(chē)+M梁 +M柱=11.09t.m總傾覆力矩 M傾=M風(fēng) +M慣 =239.3t.m穩(wěn)定系數(shù)： k=M穩(wěn) /M 傾=631.25m/239.3t.m=2.63 1.3 （可）龍門(mén)吊橫梁及立柱檢算橫梁、強(qiáng)度及剛度檢算：a、橫梁在定點(diǎn)起吊過(guò)程中最不利受力狀態(tài)如下圖,7P=50TP=50T2.5m2.5mq=0.816T/m40mm03定點(diǎn)起吊，按剛架計(jì)算按剛架

9、檢算時(shí)。由軟件算得內(nèi)力如下圖1506.451506.451506.451506.45-1375.45由彎矩圖，橫梁最大彎矩為：M=1506.45KN.m。a 單幅慣性矩84I 。=9481881.6mmB 截面慣性矩104I=7.3 ×10 mmW=I/Y=3.65×107mmC 最大彎矩Mmax=1506.45KN.M= M max =41.27MpaW立柱受力計(jì)算（1）移動(dòng)荷載如下圖所示時(shí)，立柱受力處于最不利狀態(tài)：Q 活 =100t2.50.816 t/m40根據(jù)計(jì)算，最大立柱反力為F 移=119.8t.m 。立柱桿件受力圖見(jiàn)下頁(yè)：由桿件圖知：桿件最大壓力為：46.02

10、t<54.9t桿件最大拉力為： 23.01t<63.3t故萬(wàn)能桿件采用雙拼即可滿(mǎn)足要求。立柱整體穩(wěn)定性計(jì)算a、立柱弱軸截面慣性矩2104I=6 （I 0+4560×1000）=2.74 ×10 mmi=sqrt(I/A)= sqrt(2.74104×10 mm9/(6 ×6450)=1000mm =l/i=30 ×1000/1000=30由 =30，按 b 類(lèi)截面查表得 =0.936 =p× =0.936 ×170=159.12Mpa立柱最大荷載為P=119.8T，則：P/A=43.78<× p=

11、 159.12Mpa滿(mǎn)足要求。1073.01-51.91-92.03-20.64-11.2. 858-15.8-15.8854.-84-23.012-16. 696-16.2894.-84-76.63-12519. 7-19.72-12.42.4527.723.-7312.9218.02-12.9251. 47. 44-12.65-7-51.49098. 48.511133-11.6616.0811.666- 3.8-8. 63-5.9-5.963-8.6. 84277-3.4.6.155222-10.4611.5510.46- 6.836.1-6. 181-6. 1-3-6. 331338-

12、68.1.3322-9.7169.88-9.719- 616. 66. 86-6. 8-6-1869. 89. 69-6.6.222222-9.519.549.515- 6602-6.966. 9-66. 80966.6. 9 -0. 8 -0-.6.2.233222-9.219.2-9.25- 6.3-7.7. 35. 515-6. 53-36.6551-6.1.222222-8.66826.67-18.66-5.0-10.7. 215.091-7.20.82-491.200-853.1838-3.1811.- 85. 536-45. 5-66. 78.6. 3 -. 7 -3-.68910

13、0-6.39366.044.406.042. 810.- 1.45.8-9. 5185 -9. 42-8 -5. 8242 -9444-1.1.8.655111-5.88484.47902.93-14.472. 012.1. 710.4.5. 7797-3-4. 370.95 -07 -0 1.8584.199-6.541.241-6.59-10.1.243.3.-1. 36329-6. 77630. 0901 3.10-1. 3-19.661.133-7.95. 771.772.801.77530326309.50 -196.69 0.8.86 2. 8.80 3.6466.444-13.9

14、811.217.8911.240.51-62.12-99.22-56.22-56.22-14.2- 14 1.865.91-106.39328 . 8962.61- 15.885249 . 0082.41-6.5-16.2970743.11-7.95-619.77 5. 50 4.4-13.9873.01-51.91-92.03-20.64-11( 二) 、龍門(mén)吊鐵滑車(chē)計(jì)算1 吊帶1.1 選用 32 厚的 16Mn鋼板做吊帶 , 具體見(jiàn)下圖。1.2 銷(xiāo)軸計(jì)算1.2.1動(dòng)滑車(chē)吊帶軸采用150 ,40Cr, 長(zhǎng) 486mm，受力簡(jiǎn)圖如圖P/2P/2A98BC196196設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)起重能力為100t

15、，考慮沖擊系數(shù)取1.2 ，則 P=1200kN。經(jīng)計(jì)算有 M max =22kN.MQmax=412.5kN ；支座反力： V=187.5kN，AVB 825kN, VC 187.5kN?？箯潝嗝嫦禂?shù) Wd 33.141503331.1710 6 m33232M max2210366.4MPa210MPamax331.17 106W12Qd 22915.7kNQmax17671 16541.2.2 下起重滑輪吊帶軸采用150 ,40Cr, 長(zhǎng) 486mm,受力簡(jiǎn)圖如下P1P2P35129051圖中 P1=VA=187.5kN，P2=VB825kN,P3=VC187.5kN。經(jīng)計(jì)算有M max

16、=50.3kN.mQmax =412.5kNM max50.3103152Mpa210Mpamax331.1710 6WQmax . S4Qmax=4412.537.74MPa165MPamax3R230.0752Ib1.3 銷(xiāo)孔處計(jì)算1.3.1銷(xiāo)孔處水平截面2消弱面積為 A=（32+18×2）× 100×2+32×50=15200 mm垂直受力方向銷(xiāo)孔直徑處的靜載截面面積應(yīng)比桿件計(jì)算所需的面積大 40。見(jiàn)鋼木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P28。所以該處面積折減40%，即2A=15200×60%= 9120mmN825000A912090.5MPa200MPa

17、1.3.2銷(xiāo)孔下截面抗剪2A=68×100+32×25=7600mmQ825000A109 MPa 120 MPa7600公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范第1.3.23條要求“由銷(xiāo)孔邊至桿端截面積13應(yīng)不小于桿件的計(jì)算面積” ，桿件計(jì)算面積為22A=825000/200=4125 mm< A=7600 mm，可1.3.3 銷(xiāo)孔下截面抗壓由于銷(xiāo)直徑略小于孔，故接觸面積折減計(jì)算A=68×2×sin45 ×150/2 =7213 mm2N8250004A114MPa 200MPa72135滿(mǎn)足要求°R孔2 分配橫梁計(jì)算銷(xiāo)分配衡梁由兩個(gè)40a 槽鋼加上

18、下蓋板組成，詳見(jiàn)下圖0115004301070013602. 1 截面特性84I=8.66 ×10 mmW=I/y=8.66 ×108/200=4.3363×10 mm2. 2受力計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求， P=1200KN， 受力簡(jiǎn)圖如下14P11101110經(jīng)計(jì)算有 M max =666kN.mQmax =600kN ，M666106153MPa 200MPaW0.43310 7fmax 1.5mml5.55mm400結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足要求3 強(qiáng)板3.1選用 20 厚的 16Mn鋼板做強(qiáng)板 , 05 R05具體見(jiàn)右圖。50290.53.2銷(xiāo)軸計(jì)算R1170583.2.1橫梁軸采

19、用90，40Cr，90.54710長(zhǎng) 472mm，S0h21受力簡(jiǎn)圖如下圖R230301403020P/4P/450501905050經(jīng)計(jì)算有： Mmax=6.8kN.mQ max=164.6kN， VBVC 164.4kN，VAVD-63135.4kN， W =72.9 ×10mM6.810393.3 210MPamax72.910 6W15Qmax .S4164.634.5MPa165MPamax30.0452Ib3.2.2中滑輪軸采用結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足要求90 ， 40Cr，長(zhǎng) 822mm,受力簡(jiǎn)圖如下圖P/16P/16P/169050905090Mmax=14.3kN.mQmax=17

20、4.4kNM14.3103196.2 210MPamaxW72.910 6maxQmax .S 4174.436.6 MPa165MPaIb30.04523.3銷(xiāo)孔處計(jì)算3.3.1銷(xiāo)孔處水平截面2消弱面積為 A=20×75×2=3000 mm2該處面積折減 40%，即 A=3000×60%=1800mmN164400A180091.3MPa200MPa3.2.2銷(xiāo)孔下截面抗剪2A=20×75=1500 mmQ164400A109.6MPa 120 MPa1500公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范第1.3.23條要求“由銷(xiāo)孔邊至桿端截面積應(yīng)不小于桿件的計(jì)算面積” ，桿件計(jì)算

21、面積為22A=164400/200=822 mm< A=1500 mm，可1.2.3 銷(xiāo)孔下截面抗壓16由于銷(xiāo)直徑略小于孔，故接觸面積折減計(jì)算A=20×2×sin45 ×90/2 =1273 mm2N164400A1273滿(mǎn)足要求4 滑車(chē)組的計(jì)算4.1起吊能力129MPa200MPa因?yàn)椴捎?8 輪滑車(chē)，所以工作繩數(shù)n 17，滑車(chē)組繩索穿繞采用花穿法，當(dāng)采用10t 絞車(chē)時(shí)，滑車(chē)組的提升重量為Q 60t 。考慮摩擦阻力的作用，則pK1 K n 1K t Q1.021 (1.02)16 1.02 60 4.2tK n11.02171式中： p絞車(chē)的拉力，即快繩（

22、繩頭）拉力；Q 滑車(chē)組的起吊重量；n 工作繩數(shù)；t 導(dǎo)向滑車(chē)個(gè)數(shù)，如果快繩由定滑車(chē)引出，導(dǎo)向滑車(chē)數(shù)加1，如由動(dòng)滑車(chē)引出，則按實(shí)際導(dǎo)向滑車(chē)個(gè)數(shù)計(jì)算；K 滑車(chē)阻力系數(shù)。因?yàn)椴捎脻L動(dòng)軸承，所以取 K1.2 。所以滿(mǎn)足要求。4.2軸承式鐵滑輪軸承式鐵滑輪詳圖見(jiàn)下圖，所用材料為65Mn，起重滑輪的主要尺寸及滑輪繩槽斷面尺寸摘自ZBJ180006.187，機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)四卷。176-M103×45°3- 121:20圖軸承式鐵滑輪當(dāng)滑輪傾斜，滑輪與鋼絲繩施力方向不一致時(shí)，有可能發(fā)生脆斷，需要驗(yàn)算其穩(wěn)定性。假設(shè)鋼絲繩作用在輪沿最薄弱截面上，F(xiàn) 600/8 75kN如右圖所示

23、。作計(jì)算簡(jiǎn)圖、 Q、M圖（見(jiàn)下圖）。輪沿受力示意圖圖 單位（ mm）在下圖（ b）中AC20tg12CD59018ADCD/cos 12/ cos59 23.3mmBEAE×CD/AD （23.3-12 ）× 12/23.35.8mmhAE11.3mm見(jiàn)下圖 (a)b2×EC 2× OC 2OE 21652(140 5.8)277.2 mmQS3Q375 103129MPaIb2bh20.07720.01134.3鋼絲繩起重機(jī)鋼絲繩根據(jù)不同工作條件，應(yīng)有一定的安全系數(shù)，即：Fmax SFp式中Fp 鋼絲繩破斷拉力N,FpF0 ，將 Fp 代入上式中則得：

24、Fmax SF0式中Fmax 鋼絲繩最大靜拉力Fmax42kNF0鋼絲破斷拉力總和N鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)19S鋼絲繩的安全系數(shù)，取S 5本滑車(chē)組吊梁鋼絲繩采用：多層股（不旋轉(zhuǎn)）鋼絲繩（18×19）（ GB110274），繩 18×19，股（ 1+6+12）繩纖維芯，直徑 23.0 。查機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷 P31-12 表 31.1-10 得：F0369500N；0.82 ； Fp0.82 ×292000 302990NFmax S42×5210kN<Fp滿(mǎn)足要求。202×50 型龍門(mén)吊主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格參數(shù)1鐵路重

25、型起重機(jī)2×50 型100 噸（雙鉤）2 門(mén)式起重機(jī)凈空高、寬40m×30m3大車(chē)走行縱坡+1%4工作風(fēng)力8 級(jí)5額定起重量100 噸6有效起升高度3m7吊梁提升速度0.4 0.8m/min8天車(chē)梁橫移速度2.86m/min9大車(chē)縱移速度5.86m/min10最重結(jié)構(gòu)件6t11最長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件4m12控制方式電動(dòng)、手動(dòng)13外形尺寸6×44×34m15起重總功率44KW16架設(shè)作業(yè)最低氣溫150C17最大輪壓22.6t注：設(shè)計(jì)參考規(guī)范1 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB3811-83）2 剛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GBJ17-88）3 起重機(jī)安全規(guī)程（ GB6067-85）4 起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范和程序（ GB5905-85）21型號(hào)低速軸允兩 級(jí) 減主軸輸臺(tái)數(shù)備 注許轉(zhuǎn)距 N.