315m80T龍門吊驗算書橫梁36m

1、預制場80T龍門吊驗算書預制場80t龍門吊采用桁架結構，上橫梁為雙排三角架形式，每排三角架由1根H390*300*10/16H型鋼（加兩塊6mm鋼封板）及2根H294*200*8/12H型鋼（加兩塊6mm鋼封板）作為主弦桿，主弦桿間用28槽鋼連接。支撐立柱為兩邊剛性形式，立柱主弦桿采用350*8鋼管，立柱次弦桿為350*8鋼管，立柱腹桿采用219*8及165*4鋼管，立柱與橫梁間用由236槽鋼組成的橫向次梁連接。由于本計算書采用MIDAS軟件進行輔助驗算，所以計算書中材料的長度均為計算模型節(jié)點間長度，其具體結構見80t龍門吊結構設計圖。一、荷載1、活荷載（1）、龍門吊最大起吊荷載（含天車）：8

2、00KN2、恒載（1）桁架：1）、側桁架：28槽鋼：(2.37×4×50+2.26×4×2) ×0.084×2=82.67KN/M2）、底桁架：28槽鋼、8槽鋼：1.0×2×26×0.084×2+1.76×2×25×0.084=16.13 KN/M 3）、上主弦桿： H390*300*10/16H型鋼：35.4×1.07×2=75.76KN/M=6mm鋼封板：35.4×0.17×4=24.07KN/M4）、下主弦桿：H294*

3、200*8/12H型鋼：35.4×0.573×4=81.14KN/M=6mm鋼封板：35.4×0.13×8=36.82KN/M5）、端頭支撐：8槽鋼：（2.79×2+1.95×2+2.63×2）×2×0.084=2.48 KN/M（2）立柱：1）、350*8鋼管0.67×（9.11+9.32）×2×2=49.39KN2）、219*8鋼管0.42×5.88×2=4.94KN 3）、165*4鋼管 0.16×（1.14+1.80+3.75+2.33）

4、×2×2=5.77 KN 4)、橫向次梁236槽鋼 0.48×2.95×2×2=5.66KN3、偶然荷載根據現場實際情況，本龍門吊偶然荷載僅考慮風荷載。風荷載主要按正常工作狀態(tài)下的最大風荷載5級風載及非工作狀態(tài)下的9級風載進行驗算，風向為平行龍門吊運行方向。（1）、風壓計算風壓按以下公式計算： Fw=C Kk q A其中：Fw：風載，N;C：風力系數，取1.6；Kk:風力高度變化系數，取1.0；q：計算風壓（N/m2），q=0.613×V2,9級風V=24.4m/s, 5級風V=10.7m/s,則q9=365N/m2，q5=70N/m

5、2 (2)迎風面積計算：桁架桁架迎風面積按結構物外輪廓線面積乘以0.5的折減系數計算，桁架外輪廓高2.54m，長37.1m。由于該桁架由兩個三角架組成，每個三角架為兩片結構，則A1=A11+A12A11為一個三角架第一片迎風面積；為折減系數，取0.25；A12為同一個三角架第二片迎風面積；則A1=0.5×1.25×2.54×35.4=56.20m2將兩個三角架近似的視為相同的兩片結構，則桁架迎風面積A1=56.20+0.25×56.20=70.25 m2、350*8鋼管A2=0.35×（9.11+9.32）×4=25.80m2、219

6、*8鋼管A3=0.219×5.88×2=2.58m2、165*4鋼管A4=0.165×（1.14+1.80）×4=1.94m2、起吊小車及行走大車A5=2m2(3)風力計算 計算公式 Fw=C Kk q A、桁架F9-1=1.6×1.0×365×70.45=41142.8NF5-1=1.6×1.0×70×70.45=7890.4N、350*8鋼管F9-2=1.6×1.0×365×25.8=15067.2NF5-2=1.6×1.0×70×

7、25.8=2889.6N、219*8鋼管F9-3=1.6×1.0×365×2.58=1506.7NF5-3=1.6×1.0×70×2.58=289.0N、165*4鋼管F9-4=1.6×1.0×365×1.94=1133.0NF5-4=1.6×1.0×70×1.94=217.3N起吊小車、行走大車：F9-5=1.6×1.0×365×2=1168NF5-5=1.6×1.0×70×2=224N二、龍門吊桁架強度、變形及整

8、體抗傾覆穩(wěn)定性驗算(一)、荷載組合龍門吊桁架強度按以下兩種荷載組合進行驗算：1. 荷載組合1： 計算龍門吊在最大設計吊重情況下，吊點居于桁架中點時的最大彎矩應力、最大軸向應力、最大剪應力，荷載組合考慮自重荷載、起升荷載，附加荷載（水平慣性力及風荷載），荷載組合如下：P=1PG+2PQ+ PH+ Pw（對應于起重機設計手冊表4-1-11，荷載組合a）式中1為起升沖擊系數，取1.1；PG為自重荷載，KN；2為起升荷載動載系數，取1.2；PQ起升荷載。PH為起重機或小車的自身質量以及起升質量產生水平慣性力，PH=5 ma，單位KN；5,系數，考慮起重機機構驅動力（制動力）突加及突變時結構的動力效應，

9、152，取平均值1.5；m為運行部分的質量，1000kg；a為起動（制動）加速度，這里取0.098m/s2；令桁架部分水平慣性力為PH1，支腿部分為PH2，吊重部分為PH3則PH1=5 m1a=1.5×(82.67+16.13+75.76+24.07+81.14+36.82+2.48) ×0.1×0.098=4.7KNPH2=5 m2a=1.5×（49.39+4.94+5.77+5.66）×0.1×0.098=0.97KNPH3=5 m3a=1.5×800×0.1×0.098=11.76KNPw為5級風風

10、載。2.荷載組合2： 計算龍門吊在最大設計吊重情況下，吊點居于桁架中點時結構的靜態(tài)彈性變形，荷載由自重荷載及起升荷載組合，計算靜態(tài)彈性變形不考慮沖擊系數和動力系數，荷載組合如下P=PG+PQ 式中PG為自重荷載，KN；PQ為最大起升荷載，KN；3.荷載組合3： 計算電動葫蘆行至桁架支點處，在最大設計吊重下，桁架支點處的最大剪力。荷載組合如下：P=1PG+KPQ 式中PG為自重荷載，KN;1為起升沖擊系數，取1.1；K為沖擊系數，取1.2；PQ為最大起吊荷載,KN。4.荷載組合4：計算龍門吊在無吊重(空載)靜止狀態(tài)下，在偶然荷載9級烈風作業(yè)下整體穩(wěn)定性。荷載組合如下：P=PG+PWPG為自重荷載

11、，KN;PW為9級風風荷載,KN。 (二)、計算模型 利用邁達斯結構計算軟件對該結構進行有限元分析，其計算模型如下圖：80t龍門吊計算模型1、在豎直方向施加結構自重荷載。2、集中活載分別施加在跨中、桁架支點處，由于該荷載由小車四個輪子承擔，則每點荷載其大小為：800/4=200KN；3、風載施加于垂直龍門吊豎直面方向，將龍門吊各部分風載轉化為節(jié)點荷載，并近似的將風荷載平均分配于每一個節(jié)點，則節(jié)點風載大小為：（1）、桁架部分（不計天車），桁架部分共有158個節(jié)點1）、9級風作用下，節(jié)點風荷載41142.8÷1000÷158=0.26KN2）、5級風作用下，節(jié)點風荷載7890.

12、4÷1000÷158=0.05KN（2）、支腿部分（不計橫向次梁及平車），支腿部分共有32個節(jié)點1）、9級風作用下，節(jié)點風荷載（15067.2+1506.7+1133）÷1000÷32=0.55KN2）、5級風作用下，節(jié)點風荷載（2889.6+289+217.3）÷1000÷32=0.11KN4、將龍門吊各部分水平慣性力轉化為節(jié)點力，節(jié)點荷載為：（1）、桁架部分PH1 =4.7÷158=0.03KN（2）、支腿部分PH2 =0.97÷32=0.03KN（3）、吊重部分PH3 =11.76÷1=11.76K

13、N5、邊界條件，將龍門吊四個支腿做為固接，在邁達斯中邊界條件形式為111111。（三）、強度驗算1、荷載組合1、集中荷載施加在跨中時，計算在荷載組合1作用下，結構的最大彎矩應力、軸向應力、剪應力及其最不利位置。并將結果統計如下表：1）、最大軸向應力最不利位置荷載組合軸向max (N/mm2)允許軸向應力(N/mm2)驗算結果上主弦桿集中荷載作用點1-93 145滿足要求2）、最大彎矩應力最不利位置荷載組合彎矩(+z)max (N/mm2)允許彎矩應力(N/mm2)驗算結果支腿腹桿21-115 140滿足要求橫向次梁（懸臂端）1-94 140滿足要求橫向次梁（與懸臂端相鄰）1-89 140滿足要

14、求下主弦桿支點處1-102 140滿足要求上主弦桿集中荷載作用點1-62 140滿足要求3）、最大剪力最不利位置荷載組合剪力-z max(N/mm2)允許剪切應力(N/mm2)驗算結果橫向次梁（與懸臂端相鄰）1-51 80滿足要求2、荷載組合3集中荷載施加在支點處時，將荷載組合3下最大剪力位置和最大剪力值統計如下表：最不利位置荷載組合剪力-zmax (N/mm2)允許剪切應力(N/mm2)驗算結果橫向次梁（與立柱交點）3-49 80滿足要求由以上表格數據可知，龍門吊各部分結構均滿足強度要求。(四)、變形驗算1、荷載組合2集中荷載施加在跨中時，將荷載組合2下最大位移位置和最大位移值統計如下表：最

15、不利位置荷載組合DZ max(mm)允許撓度(mm)驗算結果上主弦桿跨中節(jié)點2-45 63（L/500)滿足要求下主弦桿跨中節(jié)點2-45 63（L/500)滿足要求由上表可知，集中荷載施加在跨中時，結構滿足剛度要求。 (五)、穩(wěn)定性驗算按照場地固定的橋式類型起重機中門式起重機分析，龍門吊屬于起重機設計手冊表1-7-1中第組的起重機，當龍門起重機無懸臂時只需驗算橫向（大車行走方向）工況4（暴風侵襲）的非工作狀態(tài)自身抗傾覆穩(wěn)定性。1. 荷載組合4： M4=MG-Mf0M4為工況4下的，各荷載對龍門吊傾覆線的力矩代數和，kNm;MG為龍門吊自重對傾覆線的力矩，kNm，（在此應考慮行走大車的自重對傾覆線的力矩，單個大車自重取10KN）；Mf為風荷載對傾覆