我最近完成了10台80吨龙门吊钢结构的总体设计工作。该龙门吊是出口的。在报标时我国与欧洲一个国家进行竞争。使用国家要求技术标的计算书不能超过5页纸(A4)。精确说明这台龙门吊的重要技术参数。我做到了。将欧洲与我国竞争的国家打了下去。一举中标!
80吨、32米跨龙门吊主要部件计算
钢结构计算说明
一、 主梁:
1、 设计计算基本参数与结构布置介绍:
①、为满足装入集装箱内需求。设单主梁截面初步尺寸为:高1950mm、宽800mm、上下翼缘板厚18mm、腹板厚12mm。单重:242 KN。
②、为满足主梁的强度与许用吊载下挠的需求。采用双主梁结构。总重:484 KN。
③、为平衡大车运行制动水平力的作用。双主梁两端布置有端横梁。总重21.62 KN。
④、为维修人员行走方便与安全,双主梁上面布置有走台栏杆。重2.1 KN。
⑤、小车自重:q1=50 KN。
⑦、小车起升速度:V=1.9 m/min。
⑧、起升动载系数:K=1.1。
⑨、跨中满载静负荷许用下挠:[f]=32000/800=40 mm。
⑩、额定起重量:Q=800 KN、跨度:L=32000 mm。
2、 单主梁截面特性计算值
序号 截面特性名称 计算数据
1 X-X轴截面惯性矩 I=40899150200 mm^4
2 X-X轴截面抵抗矩 W=41947840 mm^3
3 单主梁截面积 A=74736 mm^2
4 单位长度重量 q2=7.04 KN /m
3、 跨中最大静负荷下的静挠度:
单主梁计算集中力:
P1=(q1+Q)/2=(50+800)/2=425 (KN)=425000 (N)
静挠度:
f = P1*L^3/(48*E*I)
=425000*32000^3/(48*2.1*10^5*40899150200)
=34 mm <[f]=40 mm
式中:E-钢的弹性模数
满足使用要求!
4、 跨中主梁最大弯曲应力的计算:
计算集中力:
P=(50+800)*1.2/2=510 KN
计算单主梁组合载荷集度:
由于有电气、走台等物件则
q3= q2*1.1=7.040*1.1=7.744K N /m
计算简图
弯矩图
弯曲应力:
Mmax=5065.3 KN-m=5065300000 (N-mm)
σ=Mmax/W=5065300000/41947840
=120 (Mpa) <[σ]=180 (Mpa)
满足使用要求!
二、 柔性支腿:
由计算简图知:
单柔性支腿支反力为:
RA=510+7.744*32/2= 633.9 (KN ) = 633904 (N)
单柔性支腿水平夹角设:α=80º
则单柔性支腿轴向力:P2=633904/sin80 = 643683 ( N)
选用无缝管。外径D=402mm,壁厚16mm。
计算长度:H=13500 mm.
惯性半径:i=136.6 mm,
截面积:A=19402.5 mm²
长细比:
入=H/i=13500/136.6=99 < [入]=120 查折减系数:Φ=0.561
满足使用要求!
压杆稳定应力:
σ=P2/(Φ*A)
=643683/(0.561*19402.5)
=59.1(Mpa) <[σ]=180 (Mpa)
满足使用要求!
三、 刚性支腿:
小车制动作用在单刚性支腿上的水平推力:
F=(q1+Q)*0.12/2=(50+800)*0.12/2=51 (KN)
力矩:
M1=F*H=51*13500=688500 (KN-m)=688500000(KN-mm)
刚性支腿结构采用双钢管组合结构。选用无缝管。外径D=402mm,壁厚16mm。双钢管之间距离设:B =1100 mm
单钢管由弯矩分配的轴向力:
P3=M1/B=688500000/1100=625909 (N)
单钢管组合轴向力:
P4=P2+P3=643683+625909=1269592 (N)
压杆稳定应力:
σ=P4/(Φ*A)
=1269592/(0.561*19402.5)
=117(Mpa) <[σ]=180 (Mpa)
满足使用要求!