龙门吊设计计算.doc

陕西安康公路发展项目安康至陕川界（毛坝）高速公路 AME15合同段 100T龙门吊设计计算书 中交第二公路工程局有限公司 二零零九年十二月 安毛高速AME15合同段 100T龙门吊设计计算书 （共一册） 设 计 编 号 ： 设计计算 ： 项目负责 ： 审核负责 ： 局总工程师 ： 设计单位 ： 中交第二公路工程局有限公司 技 术 中 心 交图日期 ： 安毛高速15标 100T龙门吊设计计算说明书 （共一册） 中交第二公路工程局有限公司 二○○九年十二月 目 录 1 设计依据 1 2 龙门吊总体构造 1 3 基本设计参数 1 4 龙门吊设计计算 2 4.1 荷载组合 2 4.2 吊具计算 2 4.2.1 钢丝绳验算 3 4.2.2 横吊梁计算 3 4.3 平车设计 5 4.4 轨道梁 6 4.5 轨道枕梁 6 4.6 龙门桁架计算 7 4.7 龙门桁架柱脚阴头垫座复核计算 11 4.8 龙门桁架柱脚阴头垫座下箱梁弯曲应力复核计算 12 4.9龙门桁架柱脚阴头垫座下箱梁抗剪复核计算 14 4.10 龙门桁架立柱柱脚连接座焊缝复核计算 15 5 龙门吊稳定性验算 16 5.1 龙门桁架稳定性验算 16 5.2 龙门桁架支腿斜撑稳定性验算 16 安毛15标100T龙门吊设计计算说明书 1 设计依据 （1） 《钢结构设计手册》； （2） 钢结构设计规范（GB 50017-2003）； （3） 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》( JTJ025－86 )； （4） 简明施工计算手册（第三版）； （6） 地基与基础（第三版）； （6） 基础工程（第三版）； （7） 《建筑结构设计荷载规范 2006年版》（GB50009-2001）。 2 龙门吊总体构造 龙门吊桁架采用采用标准贝雷架组拼，桁架高11.43m，跨径20.45m，采用单层12排贝雷组拼，贝雷片之间采用450×1180mm标准花架和自制花架连接，贝雷龙门吊总体构造见下图2.1。 图2.1 100t贝雷龙门吊总体构造图 3 基本设计参数 （1）龙门吊桁架系统均采用贝雷架和贝雷连接花架搭设。贝雷架材料为16Mn钢，其它材料采用Q235B钢。具体性能参数如下： 根据我国行业标准，贝雷桁片材料均为Q345钢，按钢结构设计手册，临时结构材料容许应力可提高30％，贝雷桁片材料容许应力[σ]＝210×1.3＝273MPa，容许剪应力[τ]＝120×1.3＝156MPa，桁架销子材料为30CrMnTi，双剪状态下容许剪力550kN，弦杆螺栓容许剪力150kN，单个贝雷桁片设计参数见表3.1所示： 表3.1 单个贝雷桁片设计参数 桁片 各项目 外形尺寸(cm) 弦杆截面积A(cm2) 弦杆截面模量Wx(cm3) 弦杆纵向容许受压荷载(kN) 桁片截面模量W0(cm3) 桁片允许弯矩(kNm) 设计性能参数 300×150 25.48 79.4 663 3570 975 对于Q235材料，[τ]＝85MPa，[σ]＝140MPa，临时结构容许应力可提高30％。，材料容许应力[σ]＝140×1.3＝182MPa，容许剪应力[τ]＝85×1.3＝110MPa （2）安毛15标箱梁重160t，龙门吊额定吊装为100t。设计计算采用计算机电算和手算相结合的方式，电算程序采用midas专业结构设计软件。 （3）设计荷载 自重系数：1.05； 动荷载系数：； 超载系数：1.05； 箱梁重量160t，额定吊装按100t设计； 滑车组及吊钩：按1.5t计； 起吊平车+卷扬机（含钢丝绳）：8t； 龙门吊桁架设计竖直荷载：； 水平荷载取0.1G（G为吊重）：； 龙门吊结构自重由计算程序计入。 4 龙门吊设计计算 4.1 荷载组合 龙门桁吊设计荷载包括：恒载、钢筋笼起吊荷载和风荷载。龙门吊最大工作风速不超过6级，超过此风速时停止工作，因此龙门吊设计时荷载组合如下： 组合I：恒载＋极限风荷载； 组合II：恒载＋工作风荷载＋额定起吊荷载； 4.2 吊具计算 4.2.1 钢丝绳验算 龙门吊起重设备采用卷扬机起吊，卷扬机最大输出张力10t，卷扬机与100t滑车组相连，滑车组绕11线，钢丝绳直径36mm、最大破断拉力72.5t，取安全系数5，则吊具理论吊装重量，满足要求。 4.2.2 横吊梁计算 横吊梁采用2C25a型钢，支点处设加劲板，跨度2.1m。C25a型钢截面参数： ，，，；, ，。， 。 2C25a型钢截面参数： ，；，, ，，。 （1）横吊梁的长细比核算 ，满足要求。 ， 缀板间净距为50cm，则。 Y—Y轴的核算长细比：， 满足要求。 （2）横吊梁的内力计算 。 由横吊梁自重产生的跨中弯矩： 。 侧向弯矩：。吊重对横吊梁的轴向压力