下赶场沟大桥预制场
74T
龙
门
吊
设
计
计
算
书
下赶场沟大桥74T龙门吊计算书
一、概述
本预制场龙门吊横梁由贝雷片拼成，门柱由钢管和型钢组成；计算跨径为24m。

1、门柱
一个门柱用2根Φ325mm、δ=10mm的钢管作主立柱，立柱上采用２根［25b槽钢作斜撑。

立柱顶上设置2根[30b槽钢作横梁，贝雷片直接作用于[30b槽钢上。

立柱底部通过20mm厚A3钢板与单轨平车连接。

每个门柱两个平车，一个主动，一个被动。

两个平车之间用2根14#槽钢拼焊成箱形前后焊联。

钢管与钢横梁采用焊接连接加固。

2、横梁
一组横梁用6排9片贝雷片，设置上下加强弦杆。

两端头用4片（90-115-90）×118cm支撑架连接。

中间接头均用90×118cm支撑架连接。

同时横梁的上下面均用支撑架连接加固，除两端头上表面用（90-115-90）×118cm支撑架外，其余用90×118cm支撑架。

横梁一边通过吊带悬挂28#工字钢设10T电动葫芦，用于模板安装及砼浇筑，吊带距离间隔为1m。

横梁与门柱用桁架螺栓连接，再用Φ20U型螺栓加固。

3．天车
在横梁上安放枕木、铁轨、1.6m主动平车。

枕木间距为
60cm，5T慢速卷扬机放平车上，用5门滑车组吊装,钢丝绳采用直径为25mm的。

4．操作台
操作台设在门柱上，两套门吊的操作台相邻设置，以便于联系，统一协调操作。

各种电缆按规定布设，保证安全，便捷。

二、横梁计算
对本龙门吊可进行如下简化计算，横梁拟用简支梁进行计算，脚架按受压格构柱进行计算，斜撑起稳定作用不作受力计算。

1、荷载计算
横梁自重：q=11.7 KN/m
天平及滑轮自重：P1=25KN
起吊重量：P2=740/2=370KN
2、计算简图（横梁）
3、内力计算
（1）最大弯矩
当集中荷载作用于横梁的跨中位置，产生跨中最大弯矩，此时A 、B 支点也产生最大的负弯矩。

其中有
R A =R B =(11.7×27+740÷2)÷2=343KN
下弦弯矩：M A =M B =1/2*ql 2=1/2×11.7×1.52=13.2 KN ·m 上弦弯矩：M Cmax =R A ×12-11.7×(27÷2)2÷2=3050KN ·m （2）最大支点反力计算
当集中荷载作用在距离支点2.5m 时，该支点的反力最大。

由∑M A =0 则 R B ×24-11.7×28×(14-1.5)-395×21.5=0 V max =R B =（11.7×28×12.5+395×21.5）÷24=524.5KN 4、强度计算
6排上下加强贝雷片的抗弯截面模量W(近似)分别为 W 上=W 下=6×3570×2=42840 cm 3
考虑6排贝雷片荷载不均匀系数为k=0.8，下弦杆受拉，其拉应力为
MPa W K M C 7.8910424808.01030506
-3
max =⨯⨯⨯=∙=下σ∠210MPa
上弦杆受压，其压应力为
4.8 4.8
10
10
8.2X X
Y
Y 100
槽
MPa W K M C 7.8910
424808.01030506
-3
max =⨯⨯⨯=∙=上σ∠210MPa 因此，横梁的抗应力满足要求，剪力较小完全满足要求，计算略。

5、上弦杆受压局部稳定验算
一片上下加强贝雷片的上弦杆受压压力为N=A ⋅σ A=25.48×2=50.96 cm 2
N=89.7×106
×50.96×10-4
=457.1 KN
422067
548.2526.3962cm I x =⨯⨯+⨯=
I y =6×25.6+(1.52+4.1)2×50.96=1763cm 3
贝雷片横向每 3.0M 设一支撑架，所以取了l oy =300cm ，l ox =75cm ，
由λx =51.0查表得稳定系数ψ=0.804，
6.1111096.50804.01
.4574
=⨯⨯==
-A N ψσMPa ∠[]σ=245MPa 横梁上弦压杆稳定，符合要求。

贝雷片允许弯压应力为210
MPa ，按经验，压应力不大于190 MPa ，只要加强横向连接，弦杆稳
定性较好。

计算承载能力时可先不考虑安全系数，因为允许应力本身已考虑了安全系数。

6、横梁挠度计算
取集中荷载作用于跨中进行计算 单片贝雷片惯性矩 I=250500cm 4 弹性模量 E=2.1×105MPa 6片下加强贝雷片惯性矩
I=6×250500=1.503×106 cm 4=1.503×10-2 m 4 按简支梁进行计算：
（1）在集中力作用下（P 1+P 2）挠度
cm EI PL f 6.310503.1101.24824103954812
113
33=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-
（2）在均匀自重荷载作用下挠度
cm EI ql f 6.110
503.1101.238424107.115384522
114
34=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 以上挠度合计
f=f 1+f 2=3.6+1.6=5.2cm<L/400=2400/400=6.0cm 。

以上挠度符合结构要求。

二、脚架计算
龙门吊脚架由2根Φ325mm 、δ=10mm 的钢管作主立柱，立柱上采用２根［25b 槽钢作斜撑。

立柱顶上设置2根[30b 槽钢作横梁，贝雷片直接作用于[30b 槽钢上。

立柱底部通过20mm 厚A3钢板与单轨平车连接。

1、门架上横梁计算
（1）力学模型
根据龙门吊横梁的布置图，可得脚架顶上横梁的力学模型如下：
P P
（2）内力计算
根据横梁的受力简图，可知支座反力
R A=R B=V max /2=524.5/2=262.3KN。

P= V max /6=524.5/6=87.4KN
（3）弯矩计算
根据横梁的受力简图，可知其弯矩图如下：
M A=M B=87.4×0.45=39.3MPa
（4）强度计算
横梁为2根[30b 槽钢，查表可知W x =366×2=732cm 3，I x =5130×2=10260cm 4，E=2.1×105 MPa 。

因此得
MPa 7.5310732103.396
3
=⨯⨯=-σ∠[]σ=140MPa
所以横梁强度满足要求。

剪力较小，完全满足要求。

因作用点位于支点上，故横梁的挠度也可忽略不计。

2、脚架计算 （1）力学模型
根据龙门吊脚架的构造图，可得脚架的力学模型如右： （2）内力计算
根据脚架的受力简图，可知
P=V max /2=262.3KN 。

所以可得钢管的轴力
26625
329cos 3
.26225329cos '
,0',0===
P N KN （3）强度计算
脚架为2根Φ325mm 、δ=10mm 的钢管，查表可知W t =1512cm 3，I x =12286.5cm 4，i x =11.42cm ，A=98.96cm 2。

钢管长l=750cm ，因此有750
65.6711.42
x l i λ=
==，可查得0.739ϕ=， 4.3610
96.98739.0102664
3
=⨯⨯⨯==-A N ψσMPa ∠[]σ=140MPa P
P
因此，钢管脚架的整体稳定符合要求。

根据以上验算，龙门架横梁采用6排上下加强贝雷片，跨度24M，脚架采用2根Φ325mm、δ=10mm的钢管作主立柱，承载力能满足74T梁的吊装要求。

三、钢丝绳计算
根据公式：n≥s*a/w
其中n为安全系数
S为钢丝绳破断拉力
a为钢丝绳根数
w为载荷总重
n=9,a=10,w=370
将数据代入上式可得：S min=333KN
查表可得选用直径为25mm的钢丝绳。