目 录
1.前言--------------------------------------------------------------------------------1 2.设计规范及参考文献------------------------------------------------------------------1 3.设计指标--------------------------------------------------------------------------1 3.1 安全系数----------------------------------------------------------------------1 3.2 材料许用应力----------------------------------------------------------------1 4.设计载荷--------------------------------------------------------------------------1 4.1 竖直载荷---------------------------------------------------------------------1 4.2 水平载荷---------------------------------------------------------------------2 5.水平惯性载荷与风载荷对桥机横桥稳定性的影响------------------------------3 6.主梁的设计计算-----------------------------------------------------------------3 7.导梁的设计计算-----------------------------------------------------------------4 8.架桥机的稳定性计算------------------------------------------------------------------5
1.前言
HDJH40/160II(A)型架桥机是免预制梁配重，单向架桥的先进架桥机。该桥机设计起吊重量为2×80吨，架设跨度≤40米。桥机主梁为三角桁架结构，由型钢和钢板焊接而成。主梁内部设有导梁，可以伸缩，是架桥机过孔的主要辅助支撑。前支腿和中托轮箱是架桥机架梁工作的主要支撑及动力部件，后托轮、后支腿为过孔的辅助支撑。主梁上部设有两台提升小车，是桥机的提升机构。该型架桥机过孔自身实现平衡，无须预制梁配重。
2.设计规范及参考文献
《起重机设计规范》（GB3811-2008） 《起重机设计手册》
《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
《宏达企业产品技术标准》（G/KFHD001-2004）
3.设计指标
3.1 安全系数
钢结构强度安全系数 n≥1.33 抗倾覆安全系数 n≥1 3
材质 Q235B 16Mn 45#调质 3.2 材料容许应力
容许正应力（σ）Mpa 170 250 320 容许剪应力（τ）Mpa 100 147 170 4. 设计载荷 4.1 竖向载荷 4.1.1 结构自重
4.1.1.1 主梁 P主=51 m×0.56t/m×2=57 t (单列自重集度q=0.56 t/m) 4.1.1.2 提升小车 P提=(9.84t+5t)×2=29.68t 4.1.1.3 前支腿 P前=7.46 t 4.1.1.4 后支腿 P后=0.98t×2=1.96 t 4.1.1.5后上横梁 P后上=1.31+4.5=5.81t 4.1.1.6导梁 P引=2×31m×0.233tm=14.46 t (单列自重集度q=0.233
1
t/m)
4.1.1.7 副支腿 P副=2×0.723 t=1.45 t 4.1.1.8 主梁联结架 P主框=0.42t 4.1.1.9 导梁联结架 P副框=0.477 t 4.1.1.10 前横移轨道 P前横移=1.1t 4.1.2 载荷重量 P荷=2×80t 4.1.3 冲击系数
4.1.3.1 起升冲击系数 Φ1=1 4.1.3.2 起升动载系数 Φ2=1.15 4.1.3.3 运动冲击系数 Φ3=1.1
4.2 水平载荷
架桥机整机横移及提升小车横移架梁速度为0.0227m/s,其加速度为α=0.0227m/s2。加速度很小，可不计，提升小车吊重2×80吨，为安全计，按吊重1/14计算，惯性力PW=80/14=5.7 t。
4.3 风载荷
4.3.1 工作状态计算风载荷
工作状态计算风压 q1=15 kg/m2
单列横桥向迎风面积A单=L×H×ψ=51×2.485×0.5=63.4m2 整机横桥向迎风面积A=(1+η)A单=(1+0.33)×63.4=84.3m2 横桥向风载荷P工=C×Kh×q×A=1.65×1.23×15×84.3=2.56 t 预制梁风载荷P预=C×Kh×q×ψLH=1.65×1.23×15×1×40×2.5=3.0t 顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积，风载荷忽略不计。 4.3.2 非工作状态计算风载荷
非工作状态计算风压q2=50kg/m2 横桥向风载荷P非=C×Kh×q×A=1.65×1.39×50×84.3=9.67t
顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积，风载荷忽略不计。
5.水平惯性载荷与风载荷对桥机横桥稳定性的影响 5.1工作状态
5.1.1水平惯性载荷与风载荷对桥机产生倾覆力矩 W倾=(PW+P工+P预)×5=(5.7+2.56+3.0)×5=56.3tm 5.1.2桥机运行机构质量与吊梁质量对桥机产生稳定力矩 W稳=122×2.5+160×1.1=481tm K=W稳/W倾=481/56.3=8.5≥1.3
2
满足设计指标 5.2非工作状态
5.2.1水平惯性载荷与风载荷对桥机 产生倾覆力矩 W倾=(PW+P工)×5= (5.7+2.56)×5=41.3tm 5.2.2桥机运行机构质量对桥机 产生稳定力矩 W稳=122×2.5=305tm K=W稳/W倾=305/41.3=7.3≥1.3 满足设计指标
6.主梁的设计计算
主梁采用三角桁架结构，其具有很好的刚性，便于导梁在其内部伸缩运 动。主梁总长51米，分为两列，每列通过销轴连接成整体。两列主梁距离及前后位置均可以
无级调整，以便于不同宽度的预制梁及弯桥、 斜桥的架设。上弦杆是由2-I32b对扣、 中间夹焊10毫米厚芯板，方钢轨道焊接 在顶部便于提升小车在其上部运行并 参与主结构受力。下弦杆是由2-[22a 对扣、中间夹焊8毫米厚芯板制造而 成，底部焊接14毫米厚钢板作为下弦轨 道，中托轮箱及后托轮通过它托起主梁 并使主梁在其上部运行，下弦轨道参与 主结构受力。腹杆使用［12对扣制造。 6.1主梁的截面性质
主梁自重集度 q=0.56 t/m
形心轴惯性距 Ix=56386293225mm4 抗弯截面模量 Wx=43880383mm3 容许抗弯能力 ［M］1700=746t.m 主梁允许下挠度 ［f］=16.8cm
6.2 主梁强度计算
6.2.1当提升小车负载运行到架桥机跨中时：
P=1.15吊重（跨中）＋提升小车重量=1.15×160/4+14.84/2=53.24t 按简支梁情况计算
3
主梁承受弯距：M1=PL/4=53.24×42/4=559tm 6.2.2 主梁自重弯矩：
M2=ql2/8=0.56*422/8=123.5 tm
6.2.3主梁承受最大应力： σmax= (M1 +M2)Y/I=156Mpa≤[σ]=170Mpa 主梁联结销轴最大剪应力：τmax=137Mpa≤[τ]=170Mpa 6.3主梁上弦局部强度计算 按简支梁情况计算
主梁上弦局部承受的最大弯距：
M=PL/6=47.5×1.93/6=15.3tm
抗弯截面模量 Wx=1880050mm3
主梁上弦局部承受的最大应力：σmax=81Mpa≤[σ]=170Mpa 6.4主梁下弦局部强度计算 按简支梁情况计算
主梁下弦局部承受的最大弯距(中托处)： M=9.3tm 抗弯截面模量 Wx=851cm3
主梁下弦局部承受的最大应力： σmax=108Mpa≤[σ]=170Mpa
满足设计指标 6.5 主梁静刚度的计算
载荷下挠度fmax=PL3/48EI=6.3cm≤［f］=16.8cm 满足设计指标
7. 导梁的设计计算
为了尽可能减轻重量，以利于过孔工作的完成，并保证其足够的强度和刚度,故导梁采用桁架式结构设计。 7.1导梁的截面性质
导梁自重集度 q=0.233 t/m 形心轴惯性距 Ix=8248050162mm4 抗弯截面模量 Wx=9985533mm3 容许抗弯能力 ［M］170= 170t.m 7.2 导梁的强度计算
7.2.1在过孔过程中，
当导梁伸出全部允许长23.5米时 其承受的弯 距最大。 单导梁Mmax=L2·q/2+（P副+P副框）·L =83 t·m≤［M］170=170 tm
4
满足设计指标
8.架桥机稳定性计算
8.1 架梁工作状态纵向和横向抗倾覆性，其具有很好的稳定性，免与计算。 8.2 过孔工作状态纵向抗倾覆系数：
按40米跨度单列受力计算
W稳=4.9*31+7.85*29.3+7.85*26+18*15.5=865t m W倾=11.6*10+5.29*20+8.0*27.7+1.1*42.9=490t m KG=W稳/W倾=865tm/490tm=1.76≥1.3 其中：
后上横梁(包括内灌混凝土)/2+后支腿＝4.9t 天车15.7/2=7.85t 主梁单列0.580t/m
前支部分(包括前支，13米前支轨道，0.5吨枕木)/2=10.58/2=5.29t 引导梁单列=8.0t 副前支单个=1.1t
架桥机抗倾覆满足规范要求
以上简算说明架桥机能够满足架桥的安全要求
5
