中孔弧形门安全计算书Word格式文档下载.docx

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（1）根据局部承压应力进行设计：

孔径D1=p/（fcj*δ）

式中：

载荷p=14.5t力=1.45×

105N

孔壁受压强度设计值fcj=175Mpa=175N/mm2

板厚δ=30mm

将上述数据代入上式：

D1=27.5mm。

（2）根据剪应力计算吊耳外缘长度L：

L=p/（δ×

τ）=51mm

对上述参数进行圆整，并考虑卡扣穿入，孔径圆整为D1=60mm，L外缘长度圆整为60mm,圆整后，孔壁受到的承压应力：

σcj=p/（D1×

δ）=80.6Mpa

（3）根据孔壁收到的承压力进行验算

σk=σcj×

（R2+r2）/（R2-r2）

=80.6×

（90×

90+30×

30）/（90×

90-30×

30）

=100.75<

ftj=230Mpa

因此孔壁承压力满足设计要求。

（4）吊耳板与钢箱梁连接焊缝计算

焊缝你采用双边V型坡口，坡口为双边V型坡口，焊缝强度折减系数为0.5，焊缝设计抗拉强度τ=95Mpa,则焊缝长度：

L=p/（30×

τ×

0.5）=102mm<

180mm

因此吊耳与钢箱梁连接焊缝满足强度要求。

（5）吊耳结构如图下图所示

（6）支撑大梁开吊耳孔的筋板壁厚为30mm，材质为Q34C，开设吊耳孔如图所示，满足吊装要求。

3、卡扣选取

单个吊耳受力为12.545/sin（60°

）=14.5t,我项目部现有卡扣为WLL17T，额定载荷为17t>

14.5t,因此安全。

4、钢丝绳选取

单个钢丝绳受力为14.5t，选取安全系数为6，则所需钢丝绳破断拉力为：

Pk=12.545*9.8*6=870KN

目前车间拥有直径为6*37-FC纤维芯42mm钢丝绳，公称抗拉强度为1770KN,查表，其破断拉力为921KN>

870KN,因此直径42mm钢丝绳是安全的。

6.3中孔弧形工作门下肢臂和活动铰支座吊装安全验算

1）活动铰支座单重23.18t，下肢臂单重38.34t，合计61.52t。

2）2台缆机额定起重量55t，分配载荷45t。

3）2#MQ2000门机，幅度55m，额定起重量35.2t，分配载荷16.52t。

吊点1位置吊耳验算：

分配载荷为45t，每个吊耳分配重量为:

45/2/sin（60°

）=26.0t

吊耳拟采材质为Q235B，板厚为36mm，选用孔壁受压强度设计值fcj=175Mpa，孔壁受拉强度设计值ftj=230Mpa,剪应力设计强度τ=95Mpa.

载荷p=26.0t力=2.6×

板厚δ=36mm

D1=42mm。

τ）=76mm

对上述参数进行圆整，并考虑卡扣穿入，孔径圆整为D1=100mm，L圆整为100mm，则外缘长度圆整为300mm,圆整后，孔壁受到的承压应力：

δ）=72.2Mpa

=72.2×

（145×

145+45×

45）/（145×

145-45×

45）

=87.6<

焊缝你采用双边V型坡口，坡口为双边V型坡口，焊缝强度折减系数为0.7，焊缝设计抗拉强度τ=95Mpa,则焊缝长度：

L=p/（36×

0.7）=109mm<

300mm

单个吊耳受力为22.5/sin（60°

）=26t,拟采用卡扣为M-DW32JB8112-1999，额定载荷为32t>

26t,因此安全。

单个钢丝绳受力为26t，选取安全系数为6，则所需钢丝绳破断拉力为：

Pk=26*9.8*6=1528.8KN

目前车间拥有直径为40mm钢丝绳，公称抗拉强度为1770KN,纤维芯，查表，其破断拉力为869KN，拟采用40mm钢丝绳走双方式悬挂，则869*2=1738KN>

1528KN,因此直径40mm钢丝绳走双悬挂方式是安全的。

6.4泄水坝段中孔弧形工作门起重钢梁安全验算

1、简介

起重钢梁上的各种作用力：

1）5t卷扬机，2台，单台自重2t。

2）50t滑轮组，4台，单台自重以0.5t计；

3）φ30mm钢丝绳，每台卷扬机240m，3.43*240=0.823t;

4）起重钢梁自重暂时以0.7t/m计。

5）单个下肢臂和活动铰支座安装时，起重钢梁需吊重32t。

卷扬机不同时载重。

本起重钢梁设计采用《GB3811-1983起重机设计规范》，有关计算载荷和相关系数取值：

自重载荷PG,起升载荷PQ，起升冲击系数ψ1=1.1，起升载荷动载系数ψ2=1.5，运行冲击系数ψ2=1.1，实验载荷Pst=1.25，本起重钢梁不做负荷实验，因此计入Pst参数。

建模：

假设P1部位额定载荷32t，根据规范3.3.2组合载荷建模：

P1=（（2+0.5*2+0.823）*1.1*1.1+32*1.5*1.1）*9.8=562.814KN

P2=（2+0.5*2+0.823）*1.1*1.1*9.8=45.33KN

平均载荷q=0.7*1.1*1.1*9.8=8.3KN/m

根据上述参数，计算，做剪力图（单位kN）：

弯矩图（单位：

kNm）：

最大弯矩为：

Wmax=615.036KNm

根据弯矩公式：

Wx=M/f

将M=615.036,f=[f]=215/1.5=143Mpa代入上式中：

抗弯界面系数Wx=4301cm3

[40a槽钢截面模量为878.9cm3,则组合梁槽钢做主梁数据为：

4301/878.9=5根，因对称布置,取6根据[40a做主梁。

[40a槽钢，材质为Q235B，许用应力[a]=235/1.5=156.7Mpa,许用剪应力[t]=[a]/1.732=90Mpa

根据《材料力学》刘鸿文主编，P154，校核梁的切应力：

τmax=Fsmax*Sx/（Ix*b）

Fsmax=582.24KN

Sx=524.4*6cm3

Ix=17577.7*6cm4

b=10.5*6=63mm

代入上式：

τmax=582.24*1000*524.4*6*10-6/（17577.7*6*10-8*0.063）=27.6Mpa<

90Mpa

故安全。

2）小梁验算

小梁采用4根槽钢并排铺设而成。

结构如下图：

小梁上的各种作用力：

1）50t滑轮组，2台，单台自重以0.5t计；

2）φ30mm钢丝绳，每台卷扬机240m，3.43*240=0.823t;

（作用于滑轮组上）

3）起重钢梁拟自重0.5t/m。

4）单个下肢臂和活动铰支座安装时，起重钢梁需吊重32t。

根据以上数据建模：

假设P1部位额定载荷32t，根据规范3.3.2组合载荷建模：

P1=（（0.5*2+0.823）*1.1*1.1+32*1.5*1.1）*9.8=539.1KN

平均载荷q=0.5*1.1*1.1*9.8=5.929KN/m

根据上述参数，计算，做弯矩图：

计算弯矩W，做弯矩图：

Mmax=1.9014×

105Nm

将M=1.835×

105Nm,f=[f]=143Mpa代入上式中：

抗弯界面系数Wx=1329.65cm3

[40a槽钢截面模量为878.9cm3,则组合梁整体界面模量为：

878.9*2=1757.8cm3>

1329.65cm3

因此安全。

3）吊耳验算

吊耳结构如图所示

吊耳拟采材质为Q235B，板厚为20mm，外侧布置补强板20mm，选用孔壁受压强度设计值fcj=175Mpa，孔壁受拉强度设计值ftj=230Mpa,剪应力设计强度τ=95Mpa.

（1）根据局部承压应力进行验算：

fcj=p/（D1*δ）

载荷p=26.823t力=2.6823×

板厚δ=60mm

fcj=43.83Mpa<

【fcj】=175Mpa。

（2）吊耳剪应力验算：

τ=p/（δ×

L）=44.705Mpa<

【τ】=95Mpa

=43.83×

（150×

150+51×

51）/（150×

150-51×

51）

=55.3<

综上所述，吊耳满足要求。

4）轴验算

轴结构如下图:

轴采用Q235B材料，需用剪切应力为[τ]=95Mpa.

则轴的剪切应力：

τ=p/S

=51.823t力/（100*100*3.14/4）

=66Mpa<

[τ]=95Mpa

6.6泄水坝段中孔弧形工作门门叶吊装安全验算

弧形门门叶重量为53.4t，拟分配4个吊耳吊装。

吊耳结构如图下图所示

载荷p=13.35t力=13.15×

fcj=73Mpa<

L）=72.8Mpa<

=72.8×

=91<

0.7）=66mm<