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1、HZQF50/220架桥机校核计算郑州市华中建机有限公司2014-2-20目录一架桥机主要技术参数3二架桥机设计采用标准3三计算载荷系数4四计算载荷44.1自重载荷44.2工作状态横向风载荷54.3非工作状态横向风载荷64.4整机横移惯性力74.5小车提梁纵移惯性力7五工况7六主梁计算8七支腿计算187.1前支腿计算187.2中支腿计算19八结论20九附表219.1许用应力表21HZQF50/220步履式架桥机校核计算一架桥机主要技术参数1)额定起吊能力220t2)跨度50m3)提升速度0.6m/min4)小车横移速度1.6m/min5)小车纵移速度4.6m/min6)整机横移速度2.9m/m
2、in7)整机纵移速度4.6m/min二架桥机设计采用标准除本规格书另有规定外，本起重机的设计、制造、安装和试验应遵 照下述最新版本的规范和标准以及经买方认可的等于或高于本规格书 所列的替代标准。2.1起重机设计规范GB38112.2起重机试验规范和程序GB59052.3起重机械安全规程GB60672.4钢结构设计规范GB500172.5钢结构施工及验收规范GB502052.6通用门式起重机GB/T144062.7钢结构工程质量检验评定标准GB50221GB10854GB2322.8钢结构焊缝外形尺寸2.9电气装置安装工程施工及验收规范三计算载荷系数3.1自重振动载荷系数19= 1 + a 0
3、a 0. 1故 0.9 1.1，= 1.05111113.2起升载荷动载系数2企=企 + BV22 m i n q 2巾 =1.1 b =0.34 v=0O13m/s巾=1.13.3运行冲击系数啊七=1.1 + 0.058 V 4hh轨道高度差5mmV 一起重机的纵移速度（ms）,0.077m/s r.故 4取为1.1过孔平稳，无冲击 4取值1.03.4动载实验载荷起升动载系数=0.5（1+ ）=0.5（1+1.1）=1.0562四计算载荷4.1自重载荷主梁单梁平均重0.83t/m小车 18 x 2 = 36t前支腿8.8t中支腿14.5t后托架7t后支腿2.5t附件部分4.5t前横移轨道9t
4、中横移轨道17t整体重约245t4.2工作状态横向风载荷计算风压P = 0.6捋 （N/m2）V 计算风速（m;s）P = CP AwllIIC一风力系数P （250N/m2）主梁第一根前片 P = CPA = 1.7 x 250 x 85.710 x 2.856 x 0.7 = 7.3t w第一根后片P = CPAn= 0.1 x7.3 = 0.73t 合 8.03t w第二根前片 P = 0.2 x 0.73 = 0.15t w第二根后片 P = 0.15 x 0.1 = 0.015t合 0.165t小车P = CPA =1.2 x 250 x 7.18 = 0.22t （单） w混凝土梁
5、P = CPA = 1.2 x 250 x130 = 3.9t w4.3非工作状态横向风载荷主梁第一根前片P = CKPA = 1.7 x 1.57 x 1000 x 85.71 x 2.850 x 0.7 = 45.6t w第一根后片 P = CKPA n= 45.6 x 0.1 = 4.6t 合 50.2t w第二根前片 P = 0.2 x 4.6 = 0.92t w第二根后片 P = 0.92 x0.1 = 0.09t合 1.02tw小车P = CKPA = 1.2 x1.57 x1000 x 7.18 = 1.4t （单） w前支腿P = CKPA = 1.7 x 1.57 x 100
6、0 x 3.046 x 0.341 x 2 = 0.54t w中支腿P = CKPA = 1.7 x1.57 x 1000 x 2.225 x 1.124 x 2 = 1.33t w后托架P = CKPA = 1.7 x 1.57 x 1000 x 2.670 x 0.562 x 2 = 0.8t w后支腿P = CKPA = 1.7 x1.57 x 1000 x 2.670 x 0.377 x 2 = 0.54t w4.4整机横移惯性力主梁1.汶 14 4x5 1000 0.0 1 6小车1.汶 18 1 0 00 0.0 1 6=单)混凝 土梁1.5 x 220 x 1000 x 0.01
7、6=0.53t支腿前支腿1 . 5x8 .x81 0x000.0 1 6 =中支腿1.51 4 x51仪000.01 6后托架1.57 1 0(x 0 0.0 16 =后支腿1 . x2.x51 0x000.0 16 =4.5小车提梁纵移惯性力小车惯性力1.5 x 18 x 1000 x 0.025=0.06t混凝土梁惯性力1.5c 2 2x0 1 0x00 0.02 5 =五工况A前端大悬臂，过孔前支腿到达前方桥墩，未下落一刻，计算 主梁强度、刚度和支反力（前支腿过孔带三分之一前横移轨道）。计算载荷：自重载荷、二分之一梁重、工作状态横向风载荷和 惯性载荷。B前、后小车提梁运行，前小车提梁运行
8、至前跨中，计算主梁跨 中强度、刚度和支反力。计算载荷：自重载荷、二分之一梁重、工作状态横向风载荷和 惯性载荷。计算载荷：工作状态横向风载荷、自重载荷、小车提梁纵移惯性 载荷和混凝土梁重。C两小车提梁运行至架梁位置制动。计算载荷：自重载荷、梁重载荷、横向风载荷和小车提梁纵移惯 性载荷。D整机侧负重提梁横移，架设边梁工况。计算载荷：工作状态横向风载荷、横移惯性载荷、自重载荷和混 凝土梁重载荷。六主梁计算工况A计算NODAL SOLUTION(AVG)RSYSDMX.032825STEP=1SUB =1TIME=1SMNSMX0.9S9985-.956512.032825JAN 11 201417:
9、21:16-.956512-.73666-.516807-.296954-.077102-.846586-.626733-.406881-.187028过孔前端悬臂挠度为957mm过孔反力中支腿后托架竖向反力247t竖向反力70t桥机横向4.3t桥机横向1.0t屈曲因子SET TIME/FREQLOAD STEPSUBSTEP CUMULATIVE1 1.25881112 1.25951223 1.2789133屈曲因子大于1,满足要求。NODAL SOLUTIONJAN 11 2014(AVG)RSYS.989985DMX-.40.5E+0 9SMN.257E+09SMX.366E+08.1
10、84E+09.110E+09.257E+09STEP=1SUB =1TIME=1-.405E+09-.258E+CI9-.111E+09-.331E+09-.184E+09-.370E+08悬臂根部大而积应力257MPaNODAL SOLUTIONSTEP=1 SUB =1 TIME=1SEQV (AVG)DMX =.96112 SMN =9641ANJAN 9 2014 11:49:57SMX =.374E+09229641.830E+08.166E+09.249E+09.332E+09.41.5E+08.12-5E+09.208E+09.291E+09.374E+09MISES应力补强后2
11、01上弦两侧贴板厚6 m m(AVG)下弦两侧贴板厚10m mDMX中支腿轮带SMN蟀孑应补强两个f275E-112E+09899726 .275E+09213E+09SUB =1TIME=1NODAL SOLUTION/.502E+080E+07.159E+09104E+09.213E+09上弦应力有风载荷时小于230MPa,无风载荷时为213MPaANJAN 11 2014 11:04:22工况B计算NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1UY(AVG)RSYS=ODMX =.121728SMN =-.089954SMX =.001517UFCPAC EL-.089
12、954-.069627-.049301-.028974-.008 647-.079791-.059464-.039137-.01881.001517小车到跨中，跨中挠度90mm支反力中支腿竖向反力272t后支腿竖向反力68t桥机横向1.6t前支腿竖向反力86.5t桥机横向 1.7tANJAN 11 2014 16:48:40-.209E+09-.112E+09-.152E+08.816E+08.178E+09-.160E+09-.636E+08.332E+08.130E+09.227E+09NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SZ(AVG)RSYS=ODMX =.1
13、1862SMN =-.209E+09SMX =.227E+09UFCPAC ELANJAN 11 2014 16:49:23前小车到跨中，结构应力未大于材料许用值-.132E+09-.526E+CI8.272E+08.107E+09.187E+09-.926E+08-.127E+08.672E+08.147E+09.227E+09前跨中应力132MPaNODALSOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SS(AVG)RSYS=0DMX =.118 62SMN =-.132E+09SMX =.227E+09uFCPAC ELNODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=
14、1UY(AVG)RSYS=ODMX =.182869SMN =-.100498SMX =.181586UFCPANJAN 13 2014 09: 22 : 51.150243.18158 6-.100498-.037813.024873.087558-.069155-.00647.056215.1189主梁跨中净挠度100.5mm工况C计算ANJAN 9 2014 16:20:19NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1UY(AVG)RSYS=0DMX =.110877SMN =-.046011SMX =.006295-.046011-.034388-.022764-.
15、011141.483E-03-.040199-.028576-.016952-.005329.006295跨中挠度46mm支反力中支腿后支腿前支腿竖向反力248t竖向反力8.1t竖向反力171t桥机横向1.6t桥机横向3.3tJAN 10 .2 014NODAL SOLUTIONSTEP=1 SUB =1 TIME=1SX(AVG)PtSYS=0DMX =.112122SMN =-.2 98E+0 9 SMX =.325E+09AC EL前支腿腹板与下弦杆连接位置局部应力大于235MPa前支腿支撑处主梁腹板与下弦杆连接部位局部应力283MPaANJAN 9 2014 17:29:11NODAL
16、 SOLUTIONSTEP=1 SUB =1 TIME=1SZ(AVG)RSYS=0DMX =.110877 SMN =-.183E+09 SMX =.164E+09UF CP ACEL-.183E+09-.106E+09-.293E+08-.145E+09-.678E+08.479E+08.125E+09.930E+07.864E+08.164E+09SEQV (AVG)=.110 901e563.437,： e+ ?NODAL SOLUTIO1ACELSTEP=1SUB =1TIME=1563.437.764E+08.153E+09.229E+09.306E+09.382E+08.11.5
17、E+09.191E+09.2 67E+09.344E+09MISES应力 主梁腹板与下弦杆连接部位有局部应力大于160MPaANJAN 11 2014 09:51:21工况D计算NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1UY(AVG)RSYS=0DMX =.103107SMN =-.063158SMX =.01122-.063158-.04663-.030101-.013573.002956-.054894-.038366-.021837-.005309.01122支反力中支腿单侧最大位移63.2mm竖向反力重侧176t 轻侧74t后支腿竖向反力重侧0.9t 轻侧8.3t
18、桥机横向1.5t前支腿竖向反力重侧118t 轻侧32t桥机横向 1.7t前支腿处下弦与腹板连接位置局部应力大于235MPa补强方案NODAL SOLUTIONJAN 15 2014DMX =.irSMX =.223E+0 9腹板与下弦杆之间里夕卜加小筋板姆里.822E+08.176E+09.352E+08.129E+09.223E+09SMN =- . 199E-.199E+09-.106E+09-.117E+08-.152E+09-.586E+08屈曲因子SETTIME/FREQLOAD STEPSUBSTEPCUMULATIVE11.533711121.699312231.7287133屈
19、曲因子大于1,满足要求。七支腿计算7.1前支腿计算前支腿横梁计算支腿横梁单边受力118t弯曲应力计算：118.4 x104 x 0.750 x 0.30.00116769o= 228MPa Lo剪切应力计算tV = 60MPa t复合应力 =251MPa o = 257MPa外套管销轴计算 = 4 x 31184752 = 67MPa 胡=371响孔壁承压 = HI.4 x 104 = 192MPa o= 326MPa c 4 x 0.02 x 0.077外套管承压118.4 x104 o= 77MPa0.015296前支腿满足要求。7.2中支腿计算架边梁中支腿一侧承受最大载荷176t，中支腿
20、横梁受压:外侧124t、内侧52t梁弯矩 M = 1 2x4 0.9=112弯曲应力计算：112 X104 X 0.325o= 209MPa LaJ 0.001744托辊轮箱与支腿连接销轴计算T=2 X36/4 IM=56MPa LaJ=371MPa2 x 0.000004906c = 176/2X104 X.0435 X.05 = 195MPaLaJ= 371MPa中支腿满足要求。八结论8.1架桥机架梁施工，过孔工况，前端悬臂长度最大51.8m，悬 臂端头挠度为957mm，此值决定了前支腿处油缸行程。8.2前小车提梁运行至跨中，跨中静挠度100.5mm，挠跨比 1/515，主梁跨中总挠度值8
21、9mm。刚度满足特种设备规范挠跨比1/400 要求。8.3过孔大悬臂，悬臂侧根部主梁大面积应力达257MPa，建议 上、下弦杆在中支腿位置局部加强，加强方式见具体计算。8.4架梁工况及架设边梁工况，前支腿与主梁连接位置处，腹 板与下弦连接部位局部应力较大，建议局部加强处理,处理方式见具 体计算。8.5支腿强度满足安全使用要求。九附表9.1许用应力表许用应力表(无风工作状态)序号材质板厚屈服强度% (MPa)安全系数基本许用应力 (MPa)剪切许用 应力t (MPa)1Q3451635mm3251.48220220/必=1273Q23516mm2351.48159159/3=92许用应力表(有风工作状态)序号材质板厚屈服强度% (MPa)安全系数基本许用应力 (MPa)剪切许用 应力t (MPa)1Q345 1635mm3251.34243243/够=1403Q23516mm2351.34175175/占=101