40米架桥机计算书.docx

40 米架桥机计算书 1 / 15 1、架桥机概况 架桥机由主梁总装、前支腿总装、中托总装、后托总装、提升小 车总装、后支腿总装、液压系统及电控局部组成，可完成架桥机的过 孔，架梁功能， 架桥机的高度可由安装于前支腿、后托的液压系统调 节，整个架桥机的所有功能可由电控系统控制完成。 2、架桥机的构造计算 2.1、架桥机主梁的承载力计算 计算架桥机主梁承载力，要分别考虑架桥机的三个情况。 a 过孔 过孔时计算主梁上、下弦的强度，此工况，梁中的弯矩，可能是 主梁所承当的最大弯矩，所以校核此状态时可计算主梁的强度。 b 架中梁 此工况时， 前提升小车位于主梁 41 米的跨中， 弯矩可能出现最大 值 c架边梁 当提升小车偏移架桥机主梁一侧时，此侧主梁中的剪力最大，所 以应校核主梁腹杆的强度及稳定性。 2.1.1 主梁上下弦杆的强度计算 2.1.1.1 过孔时，当架桥机前支腿到达前桥台，尚未支撑时悬臂端 根部的最大弯矩〔如图〕 2 / 15 M =717t · m 架中梁时， 当提升小车位于主梁 41 米的跨中时， 梁中的最大弯矩 (如图) M =477t ·m 此较两处的弯矩可知过孔时的弯矩是主梁承受的最大弯矩，也是 控制弯矩，按此弯矩来校核主梁上、下弦的强度 M =717t ·m 主梁截面如图： 上弦是两根工字钢 10mm 芯板。 下弦是四根槽钢 8mm 芯板。 32b，中间加焊 25a，中间加焊 3 / 15 截面几何参数如表所示： 主梁的正应力 : σmax =M /W X=717×1046441×10-9 =153MPa＜［σ］ =170Mpa 主梁上、下弦采用 Q235B 钢材其许用应力为 170Mpa 所以过孔时主梁是平安的 。 2.1.1.2 架中梁时，主梁的最不利位置在跨中 , 梁中的最大弯矩 M =477t · m 主梁的正应力 : σmax=M /W X=477×1046441×10-9 =102MPa＜［σ］ =170Mpa 主梁上、下弦采用 Q235B 钢材其许用应力为 170Mpa 工作应力小于 Q235B 的许用应力， 满足强度条件， 所以架中梁时， 弦杆是平安的。 2.1.2 弦杆的接头销板及销轴的强度计算 2.1.2.1 考虑销板及销轴的重要性，将销板放在最不利的位置。设 4 / 15 销板位于过孔时的悬臂端的根部，尺寸如下图，材质 Q235。 销板、销轴所承受的最大轴力为 Nmax=285t 销轴材质为 45#钢， 销轴的工作直径φ 50mm，销轴的布置如下图。 2.1.2.2 上弦单块销板的轴力为： Nmax 上 =Nmax /4=71.25t 上弦单块销板的面积为 A 上 =8136x10-6m2 销板的工作应力为 σ销板上 = Nmax 上/A 上 =71.25×104/8136x10-6=87.57Mpa［ σ］=170Mpa 上弦销板满足抗拉强度。 2.1.2.3 下弦单块销板的轴力为： Nmax 下 =Nmax/4=71.25t 下弦单块销板的面积为 A 下 =6600x10-6m2 销板的工作应力为 σ销板下 = Nmax 下/A 下 =71.25×104/6600x10-6=108 ［σ］ =170Mpa 下弦销板满足抗拉强度。 2.1.2.4 上弦单根销轴所承当的剪力为 F 上=285t/3=95t 5 / 15 销轴中的工作剪力为 〔F 上/8× 104〕 / 〔3.14/4 ×502 ×10-6〕 =60.5Mpa ［ τ］ =110Mpa 45#钢许用剪应力［ τ］ =110Mpa， 上弦销轴满足抗剪强度条件 . 2.1.2.5 下弦单根销轴所承当的剪力为 F 上=285t/6=47.5t 销轴中的工作剪力为 τ= 〔F 下/4 × 104〕 / 〔3.14/4×502 ×10-6〕 =60.5Mpa ［ τ］ =110Mpa 45#钢许用剪应力［ τ］ =110Mpa，上弦销轴满足抗剪强度条件 . 2.1.3 腹杆的强度计算 架边梁时，提升小车不位于架桥机的中心，而是偏移架桥机主梁 的一侧，此侧主梁承当的剪力最大，而剪力是由腹杆承当的，设计腹 杆时，将它放在最不利位置。 取卷扬小车偏移一侧的主梁为研究对象，由平衡方程可求解，前 支及中托处的反力 N 中 =110t N 前 =95t 主梁中的最大剪力发生在中托附近及前支附近， 所以腹杆选用 12# 槽钢