南引桥5T龙门吊计算书(上报)

广州新洲至化龙快速路工程D2官洲河特大桥南引桥5t龙门吊设计计算书编制：复核：审批：日期：广州新化快速路D2项目部目录一、工程概况.............................................1二、参考资料及计算参数...................................12.1计算依据及参考资料........................................................................................................12.2计算参数............................................................................................................................12.3材料性能参数确定............................................................................................................1三、龙门吊结构计算.......................................................................................................................23.1龙门吊构造........................................................................................................................23.2荷载工况............................................................................................................................23.3计算结果............................................................................................................................4四、总结.................................................84.1计算结果汇总....................................................................................................................84.2结论....................................................................................................................................8新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书1一、工程概况官洲河南引桥总长为839米，起点桩号为K3＋184.200，终点桩号为K4＋023.758。桥墩中心线垂直桥梁中心线呈径向布置。南引桥上部结构为21孔预应力混凝土简支T梁（桥面连续），分左右两幅，均为8联。左幅跨径布置为（3×50m）＋2×（3×41.3m）＋（41.3+28m）＋（2×41.3m）＋（41.3＋37.25＋41.3m）＋（3×34m）＋（2×34m）；右幅跨径布置为（3×50m）＋2×（3×41.3）＋2×（2×41.3m）＋（38＋2×41.3m）＋（3×32.5m）＋（32.5＋25.95m）。南引桥共252片T梁，其中51mT梁6片，50mT梁36片，41.3mT梁138片，28mT梁6片，37.25mT梁6片，38mT梁6片，25.95mT梁6片，32.5mT梁24片，34mT梁30片，共8种跨度。两幅桥均位于直线段上，单幅桥面宽度为13.25m，桥面横坡为2％。最大T梁重169t。二、参考资料及计算参数2.1计算依据及参考资料1、新造珠江特大桥施工图2、南引桥预制场布置图3、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—20044、《公路施工手册—桥涵》—人民交通出版社5、《起重机设计规范》GB/T3811-20082.2计算参数1、T梁模板最大安装分块为2t，混凝土料斗及吊具重量为0.5t，料斗容量为1.0m3，混凝土重量为1.0m3×2.5t/m³＝2.5t；则小龙门吊最大起吊荷载为3.0t。考虑起吊动载系数及风荷载后，偏安全按照5t荷载进行设计验算；2、小龙门吊自重按1.1倍系数在Midas软件中进行考虑；2.3材料性能参数确定Q235钢材：拉、压容许应力[σ]＝182MPa弯曲容许应力[σw]＝188.5MPa剪应力[τ]＝110.5MPa新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书2三、龙门吊结构计算3.1龙门吊构造本龙门吊跨径26.5m，高度6.0m，支腿底部宽4.2m。采用钢管及型钢组合而成，其中横梁采用φ400×14mm钢管，下设I25a轨道；支腿采用φ219×12mm钢管，支腿连接杆为100×6mm钢管。龙门吊一般构造见下图所示：33004001502200150400600行走轮支腿Φ219×12mm斜撑Φ140×4mm横梁Φ400×14mm连接板，间距45cm轨道I25a连接杆[10接头I40a100640420横梁轨道支腿接头连接杆Φ100×6mm图1.龙门吊一般构造图3.2荷载工况根据龙门吊的工作环境、起吊重量等综合因素，对龙门吊可能出现的最不利荷载工况进行受力分析，分析软件选用MidasCivil，依照龙门吊施工图建立相应的有限元模型。主要的荷载工况及有限元模型如下：新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书3工况一、跨中荷载自重：P0=1.1Pg（Pg为龙门吊重量）起吊荷载：Pq＝5t图2.荷载加载图(单位t)工况二、端头荷载自重：P0=1.1Pg（Pg为龙门吊重量）起吊荷载：Pq＝5t图3.荷载加载图(单位t)新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书43.3计算结果工况一(跨中荷载)：1、位移计算结果图4.结构位移图最大位移29mm＜L/800＝26500/800＝33mm，满足规范要求。2、应力计算结果图5.整体组合应力图（最大值158.4MPa）整体最大组合应力为158.4MPa＜188.5MPa，满足规范要求。新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书53、反力计算结果图6.反力图（最大值32.4kN）4、稳定性分析结果图7.一阶模态图（临界系数30.6）龙门吊跨中起吊5t荷载时的稳定系数为30.6，说明龙门吊在该工况下有较高的稳定性。新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书6工况二（(端头荷载)：1、位移计算结果图8.结构位移图最大位移11mm＜L/800＝26500/800＝33mm，满足规范要求。2、应力计算结果图9.整体组合应力图（最大值41.6MPa）整体最大组合应力为41.6MPa＜188.5MPa，满足规范要求。新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书73、反力计算结果图10.反力图（最大值44.5kN）4、稳定性分析结果图11.一阶模态图（临界系数82.4）龙门吊端头起吊5t荷载时的稳定系数为82.4，说明龙门吊在该工况下有较高的稳定性。新化快速路D4标新造珠江特大桥南引桥5t龙门吊机设计计算书8四、总结4.1计算结果汇总不同荷载工况计算结果如下表：计算结果汇总表工况反力(KN)位移(mm)应力(Mpa)稳定系数工况一(跨中荷载)32.429158.230.6工况二(端头荷载)44.51141.682.44.2结论经过上述两种荷载工况验算，表明：1、龙门吊机构件应力小于容许应力，满足规范要求；2、龙门吊机受荷变形处于容许范围之内，具备有较好的使用性能；3、龙门吊机整体稳定性较好，具备有较高的稳定性安全储备；总之，龙门吊在自重和最大起吊荷载的作用下，龙门吊结构安全稳定，挠度值满足规范要求。