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1、预应力砼空心板预制场龙门架计算一、龙门架受力计算（一）、梁的静力计算概况1、单跨梁形式： 简支梁 龙门架自重：230 KN；梁板自重（取 26.12m 梁）:20.42X26=530.92KN 行走天车按每台重50 KN计算2、计算模型基本参数：长L =22 m a=8 m3、集中力： P= （530.92+50）/2=290.46KN4、均布力（横梁自重）： q= 230/22=10.5KN 计算简图如下：1、截面类型：(1) 22a 工字钢：A=42.1cm2, Ix= 3400cm4 , Wx= 309cma(2) 25 号槽钢：A=34.91cm2, Ix=3370cm4 , Wx=2
2、70cma(3) 22 号槽钢：A=31.84cm2, Ix= 2390cm4 , Wx= 218cm3(4) 16 号槽钢：A=21.95cm2, Ix=866cm4 , Wx= 108cm3(5) A3 钢板 l(1.5cm 厚)：lx二bh3/12=1.5X23.53/12=1622cm4 , Wx= bh2/12=1.5X23.52/6=138cm3A3 钢板 2(1.5cm 厚)：lx二bh3/12=22X 1.53/12=4cm4 , Wx= bh2/6=22X 1.52/6=8cm3A3 钢板 3(1.5cm 厚)：lx二bh3/12=1.5X253/12=1953cm4 , W
3、x= bh2/12=1.5X252/6=156cm3组合惯性矩 I=( 3400+3370X2+2390X2+866X84X2+1622X2+4X 2+1953X2) +1002X( 42.1+34.91 X 2+31.84 X 2+1.5X23.5 X 2+22 X 1.5X 2+1.5X25X2)=4038566cm4组合截面模量 W=2I/h=2X4038566/200 = 40385.66cm3(四)、内力计算结果1、支点反力RA = (290.46+230)/2=260.23 KN2、支点反力RB = (290.46+230)/2=260.23 KN3、最大弯矩 Mmax = (1/
4、4)XPL+(qL2/8) =(1/4)X290.46X22+(10.5X222/8) =2232.78KN.MzzM =1/4PLM =l/8qL 2(五)、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力o max = Mmax / Wx=2232.78X 10-3/ (40385.66X 10-6)=55.3MPaV170MPa4、支点最大剪力Qmax二 qXL/2+P=10.5X22/2+290.46=405.96 KN3、最大挠度在集中力作用下P挠度f二卫二二290.46 % 13 % 223二o%cm路桥施工计算手册48EI 48 % 2.1 % 105 % 102 % 4038566(2)在均匀
5、自重荷载作用下挠度5ql45%10.5%10%22004/ = 0.38cm384EI 384%2.1%105 %102 %4038566以上挠度合计0.76+0.38=1.14cmV2200/400=5.5 cm二、钢管压应力及稳定性验算支架采用标准钢管220X8mm钢管横截面积为 A=nX(222-20.42)/4 = 53.281cm2回转半径丁|_A2296.093 弋 53.281=6.565cm压应力 o=N/A= ( 230+530.92/2+50 ) /8 X 103/(53.281 X 102)=12.797MPaVo=215MPa，通过。0稳定性验算：64轴惯性矩1 X D
6、6苫*竺壬=2996.09如4按照两端均铰接的形式计算，取L=l. 2m,长细比九=L = 120 = 18.279 r 6.565查表得纵向弯曲系数厂0.952允许最大承受压力为：N =qx A x Q二 0.952 x 53.281 x 102 x 215 二 1090KN 12.797 KN，通过。 max支架立杆失稳时临界力 Ncr （按两端铰支结构验算）：N 二兰 x GI = x 0.81 x 108 x 2996.093 x 10-8 二 16633KN N = 12.797KN ,立杆不 crl 21.22失稳。当N AX a 时，弹性模量E应按剪切弹性模量G取值。CR二、螺栓
7、计算：（一）35 mm螺栓龙门架接头钢板1、取 26.12m 梁:20.42 X26=530.92KN2、查桥梁施工计算手册:粗制螺栓剪应力为80MPa，容许承压应力为170MPa, 容许拉应力为 100MPa.(1) 普通螺栓抗剪计算:N1 = n 呼2 T1 = 1 x352 x 80 = 76.97KNj j 44(2) 普通螺栓承压计算:n 1二 dM 51=35X40X 170=238KNee(3) 普通螺栓抗拉计算:兀cN1 =(2d - 1.8763t)2511e 1 16 1e=“ 16X(2X60-1.8763X0)2X100=52.494KN取(1)(2)两者较小值Nmin
8、=76.97KN,则n为：n=N/N=530.92/2/76.97=3.44V10 个螺栓max钢板轴心受拉强度为:A 二 A nd 5 =480 X 20-5 X （48-9） X 20=5700 mm 2jo5 二 N =530.92/2 X 1000/5700=46.572 MPaV 140 MPaAj最外边螺栓距离螺栓群重心最远，因此该螺栓受力最不利，得yi=435 m,Xi=45 mMrmE( x 2 + y 2)ii ii97.5 x 390 x 3902 x 4522 x (97.52 +1952 + 292.52 + 3902)+ 2 x (452 + 452 + 452 +
9、452)667338750586575=1137.687My530.92 x 390 x 390R = m = 13mx Z( x 2 + y 2)586575ii iiMx530.92x390x 45R = m =15.88my Z( x 2 + y 2)586575ii iir = Q =530.92/14=37.92KNQ nR = R 2 + (R_+ R )2137.6692 + (15.88 + 37.92)2 = 147.81KN Y 769.7KNmaxMXMYQR = .R2 + (R + R )2 =、68.8342 + (7.94 +18.96)2 = 73.90KN Y
10、 76.97 x 10 = 769.7KN maxMXMYQ（取两部龙门架计算）通过。（二）65伽螺栓插销1、最重 26 米边板：20.42 X26=530.92KN2、查桥梁施工计算手册：粗制螺栓剪应力为80MPa,容许承压应力为170MPa，容许拉应力为100MPa.(1) 普通螺栓抗剪计算:N1 = n 型T1 = 1X nx 652 X 80/1000 = 265KNj j 4 4(2) 普通螺栓承压计算:n 1 = dM 81=65 X 40 X 170/1000=442KNee(3) 普通螺栓抗拉计算:兀CN1 =(2d - 1.8763t)2811e 1 16 1e=“ 16 X
11、 (2 X 65-1.8763 X 0)2 X 100/1000=331.83KN取(1)(2)两者较小值Nmin=265KN,则n为n=N/N . =530.92/2/265=2 V4 个螺栓min钢板轴心受拉强度为:A 二 a - nd 8 =3.14 X (100-65)2=3848 mm 2jo8 二 N =530.92/4 X 1000/3848=34.49MPaV 140 MPaAj最外边螺栓距离螺栓群重心最远，因此该螺栓受力最不利，得yi=435 m,Xi=45 mr 二上=530.92/(1 X 1)=530.92KNN m n 1sr = Q =530.92/14=37.92
12、KNQ nR =；R 2 + R 2 = ；53O922 + (37.92)2 二530.92KN 265 x 4 二 1060KN maxNQ焊缝计算:M=(530.92/4) X 52/8=414.78 kn M钢管220X8mm46MPaVo=0钢管横截面积为 A=nX(22.02-20.42)/4 = 53.28曲压应力(530.92/8)/A = 66.4X 103/53.28X 102=12.215MPa，通过。轴惯性矩I处甘处H = 1.06cm464回转半径r二-14cmR 4 r 4W =兀 X 4 R114 10.24=兀 x= 272.51cm44 x 11=215MPa 通过.o 二M/Wx = 53.28X 10-3/272.51X 10-6=195.52MPaV (
