手动葫芦结构计算
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一、设计资料
单个葫芦用2根Φ28钢丝绳绕过承重的钢管,钢管规格为Φ426*9,材质为Q235B。
手动葫芦吊装大样图
单个葫芦用2根Φ28钢丝绳绕过承重的钢管,钢管规格为Φ426*9。
板换机净重Q1=17.053T,手动葫芦和索具等吨Q2=0.5T,动载系数K1=1.1,
计算载荷Q=K1(Q1+Q2)=19.3083T,(为了计算方面Q=20T=200KN计算)。
二、受力分析
两个20吨手动葫芦交替作业,即每次作业只有一个葫芦受力,受力点如图。
1、1#葫芦受力分析。
弯矩图M和剪力图V:
Q=20t=200KN,l=4.025m,a=3.025m,b=1m
集中荷载20t=200KN,恒荷载分项系数1.2;
合计集中计算荷载为P=200*1.2=240KN。
2、2#葫芦受力分析。
弯矩图M和剪力图V:
Q=20t=200KN,l=4.025m,a=3.525m,b=0.5m
集中荷载20t=200KN,恒荷载分项系数1.2;
合计集中计算荷载为P=200*1.2=240KN。
三、受力验算
钢梁参数:Φ426*9钢管,Wx=1204cm3,A=117.84cm2,I=25646cm4
(1)强度校核:
1#葫芦承受最大弯矩为:
Mx=Pab/l=240*1000*3.025*1/4.025=180372N.m
1#葫芦最大剪切力为:
V = Pa/l =240*1000*3.025/4.025N=180372N
横梁承受的弯曲应力
σ1 = Mx / Wx =180372* 103 N·mm / (1204* 103 mm3)= 149.82 N/mm2
=149.82 MPa < [σ] = 215 MPa
横梁承受的剪切应力
τ1 = V / A= 180372N /(117.84* 102 mm2)=15.31N/mm2
=15.31 MPa < [τ] = 125 MPa
2#葫芦承受最大弯矩为:
Mx=Pab/l=240*1000*3.525*0.5/4.025=105093N.m
2#葫芦最大剪切力为:
V = Pa/l =240*1000*3.525/4.025N=210186N
横梁承受的弯曲应力
σ1 = Mx / Wx =105093* 103 N·mm / (1204* 103 mm3)=87.3 N/mm2
=87.3 MPa < [σ] = 215 MPa
横梁承受的剪切应力
τ1 = V / A=210186N /(117.84* 102 mm2)=17.84N/mm2
=17.84 MPa < [τ] = 125 MPa
(2)刚度校核:
1#葫芦最大挠度计算
?= Pa2 b2/(3EIl)=240000N*30252 *10002mm4/(3*2.06*107 N/mm2*25646* 104 mm4*4025mm)=0.04mm
刚度?/l=0.04/4025=1/100625 < [?] =1/500,刚度满足要求
2#葫芦最大挠度计算
?= Pa2 b2/(3EIl)=240000N*35252 *5002mm4/(3*2.06*107 N/mm2*25646* 104 mm4*4025mm)=0.012mm
刚度?/l=0.012/4025=1/335416 < [?] =1/500,刚度满足要求
综上所述,钢梁满足使用要求。
四、结论:
经以上计算分析,本项目结构钢梁满足使用要求。