45T钢结构行车梁设计及计算概述R2格式范本.docx

45T钢结构行车梁设计计算及工艺概述 魏行接 张清坤 （中交一公局厦门工程有限公司盾构中心，福建 厦门 360001） 【摘 要】本文采用“SAP84”设计软件结合材料学知识及数学方法分析45T龙门吊基础梁采用贝雷桁架的受力工况，设计采用钢结构贝雷桁架代替传统钢筋混凝土梁的可行性及安全性的优化方案，实现了工程项目节能减排、资源持续周转利用的目的。 【关键词】贝雷桁架 SAP84程序 节能减排 周转利用 1. 工程概述 45T门式起重机作为垂直运输的主要设备，承担着隧道渣土外排的重任；此设备行走方向垂直于基坑走向，因此需沿基坑横向架设梁结构为设备提供行走基础，如图1-1所示。45T门式起重机轨道梁采用“321”加强型16Mn贝雷片拼接而成，共设置两条梁，单条梁由6排贝雷连接而成，每排由7片贝雷片组成，贝雷片规格3000mm*1500mm *176mm，上下两侧均增设加强弦杆，片与片间采用材质30CrMnTi销子连接，排与排间采用900mm竖向支撑连接，同时在每道加强杆螺栓孔位置增设10#槽钢，与贝雷片通过螺栓紧密连接，加强梁的整体性，如图1-2所示。贝雷片顶部铺设Q235钢板，宽度1000mm、厚度20mm；钢板上部铺设50kg/m钢轨，供门式起重机行走轮行走，钢轨与钢板间通过轨道压板连接，压板左右两侧对称布置，沿轨道走向500mm布设一道，如图1-3所示。两道梁之间设置水平支撑，防止梁产生横向位移而失稳，如图1-4所示。 图1-1 梁与基坑关系图 图1-2 梁内部细节图 图1-3 轨道布设图 图1-4 梁水平支撑图 2. 贝雷桁架行车梁设计计算 2.1 贝雷桁架设计概述 45T龙门吊车自重为89.86T，吊物最大重量为45T，配重为24T，共设置4个支腿，跨度为9.42m，主梁轮间距为9.7m，如图2-1所示。轨道自上而下依次为50kg/m钢轨、20mm厚钢板、321加强型贝雷支架、横向10#槽钢、梁支座基础，布置方式如图2-3、图2-4所示。贝雷梁分两跨布置，跨度分别为9.35m、8.95m，如图2-2所示。 图2-1 45T龙门吊车结构图 图2-2 梁跨分布图 图2-3 轨道梁横向图 图2-4 轨道梁纵向图 2.2计算过程 钢轨自重0.5kn/m，钢板自重1.6kn/m，贝雷架自重为10.0kn/m，梁最大跨度9.35m，贝雷桁架断面折减系数取φ1=0.809，“321”加强型贝雷桁架弯矩M=1687.5kN?m,剪力τ=245.2kN，采用“SAP84”软件对最不利情况为集中荷载作用在梁中部进行分析计算: 贝雷架弹性模量E=2.1×105N/mm2 （1） 梁截面惯性矩I=6×5.77×105 cm4=0.034m4 （2） 梁容许弯矩M容=0.809×6×1687.5kn.m=8981kn.m （3） 梁容许剪力τ容=6×245.2kn=1471.2kn （4） 均布荷载Q均=0.5kn/m+1.6kn/m+10kn/m=12.1kn/m （5） 集中荷载F集=(89.86×10/2+45T×10/2+24T×10)/2=457kN （6） 2.3 计算模型 图2-5 贝雷梁计算模型图 图2-6 贝雷梁弯矩图 图2-7 贝雷梁剪力图 图2-8 贝雷梁挠度图 2.3 计算结果 通过”SAP84”计算得知，贝雷桁架结构受力弯矩最大值为1494kN?m，剪力最大值τ=714kN，扰度最大值λ=2.0mm，结合实际工况及规范，取结构起升冲击系数1.1、起升载荷动荷载系数1.2、突加或突变时结构的动力效应系数1.5，由此计算得知： 最大弯矩 Mmax=1.1×1.2×1.5×1494=2958kN?m8981kN?m （7） 最大剪力 τmax=1.1×1.2×1.5×714kN=1413.72kN1471.2kN （8） 最大挠度 λmax=2.0mm23.4mm（9350mm/400=23.4mm） （9） 由式7、8、9得知，6排贝雷桁架能够满足现场施工要求。 3. 贝雷桁架梁组装及架