万能杆件拼装龙门设计计算书学案.doc

湖北省路桥集团有限公司 万能杆件龙门设计计算书 PAGE  PAGE 17 万能杆件拼装龙门设计计算书 （净26×12m，额定起升荷载60t） 设计： 计算： 复核： 批准： 湖北省路桥集团有限公司 二○○九年十一月 目 录 参考资料和使用规范…………………………………………………………1 龙门设计尺寸…………………………………………………………………1 起重机工作级别划分与荷载统计……………………………………………1 荷载组合………………………………………………………………………2 结构模型及计算………………………………………………………………4 结论和注意事项 ……………………………………………………………16 万能杆件龙门设计计算书 参考资料和使用规范： 《武汉左岭至鄂州花湖公路施工图》； 《万能杆件图集》（中国人民解放军铁道兵工程学院训练部编印）； 《实用起重吊装手册》杨文渊； 《起重机设计规范》GB/T 3811-2008； 《钢结构设计规范》GB50017-2003（参考）。 龙门设计尺寸： 龙门采用N型万能杆件拼装，设计净跨26m，设计净高12m，龙门主梁截面4m×2m，龙门支腿截面2m×2m，考虑抗风和纵向行走时驱动加速力作用下整体稳定性，下部支腿采用2m×6m拼装形式；支腿采用双轨平车支撑，平车行走方向采用节点板栓接，横向为销轴铰接，天车采用跨越式，具体结构见《万能杆件龙门拼装结构图》、《天车及吊具加工图》。 起重机工作级别划分与荷载统计： 本项目龙门共需要吊装30mT梁575片，龙门总工作循环CT＜1.6×104，起重机使用等级为U0级。起重机需要经常吊装额定荷载，起重机的荷载状态级别为Q4级。按照起重机设计规范（GB/T 3811-2008）起重机的整机工作级别为A2级。 设计方法：基于数理统计的极限状态设计法。 ◎起重机质量引起的荷载，分项荷载系数γP1： 万能???件自重PG1=50.2t，天车、卷扬机、吊具自重PG2=3t； 起升冲击系数。 ◎总起升质量，分项荷载系数γP2： T梁自重PQ1=27.1×2.65/2=71.82/2≈36t， 考虑其他项目的使用情况，龙门总起升质量设计60t。 起升动荷载系数φ2=φ2min+β2Vq=1.10+0.34×0.3=1.20 式中为稳定起升速度，单位m/s； 、为起升状态级别确定的系数，本例中为HC2级，分别取0.34和1.10。 ◎运行冲击荷载，分项荷载系数γP4： 运行冲击荷载指在起重机带载或空载在具有一定弹性、接头处有空隙或高低错位钢轨上运行时，发生的垂直冲击荷载，包含起重机自重和起升质量。 运行冲击系数 式中为起重机运行速度，本例取0.25m/s； h为轨道接头处两轨面的高差，本例取10mm。 ◎驱动加速力，分项荷载系数γP5： 按照加速度计算的龙门纵向行走冲击荷载PAZ·=ma=（50.2+3+60）×0.078=8.83t。 本例中龙门纵向运行速度0.25m/s，加速时间3.2s，加速度0.078m/s2。 本例中传动系统存在微小间隙，采用其他一般的控制系统，加速力呈连续的但非平稳的变化，行走冲击系数。 按照GB/T 3811-2008规范，龙门纵向行走冲击荷载乘以系数后不应大于主动轮与钢轨的粘着力。 本例中，龙门载重后的粘着力。 故：龙门纵向行走冲击荷载PAZ×=8.83×1.5=13.245t。 按照加速度计算的天车横向行走冲击荷载PAH·=ma=（3+60）×0.078=4.914t。 本例中天车横向运行速度0.25m/s，加速时间3.2s，加速度0.078m/s2。 本例中传动系统存在微小间隙，采用其他一般的控制系统，加速力呈连续的但非平稳的变化，行走冲击系数。 按照GB/T 3811-2008规范，龙门纵向行走冲击荷载乘以系数后不应大于主动轮与钢轨的粘着力。 本例中，天车载重后的粘着力。 故：天车横向行走冲击荷载PAH×=4.914×1.5=7.37t。 ◎其它可变荷载： 正常工作状态风荷载PW1、非工作状态风荷载PW2，分项荷载系数γP7。 龙门使用环境为内陆地区，按照GB/T 3811-2008规范选用的计算风压为：P1=90N/㎡，P2=150N