中孔弧形门安全计算书

6.2.2 安全验算1、简介 1）固定铰支座单件重量16.0t；支撑大梁单件重量17.2t； 支撑大梁支座单件重量0.454t。合计50.18t2）采用2台缆机抬吊，30t缆机双机抬吊额定起重量55t。3）单个吊耳额定载荷20t;钢丝绳选用直径50mm,长度12m；卡环选用WLL17T.采用AUTOCAD进行三维绘图，求出其组合重心位置如下图1所示：2、吊耳布置和验算 吊装时，在支座焊接1吊耳和支撑大梁上开设吊耳孔，如下图2所示：基本参数： 构件总重50.18t，每个吊耳分配重量为:50.18/4/sin(60)=14.5t吊耳拟采材质为Q235B，板厚为30mm，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=95Mpa.（1）根据局部承压应力进行设计： 孔径D1=p/（fcj*） 式中：载荷p=14.5t 力=1.45105N 孔壁受压强度设计值fcj=175Mpa=175N/mm2 板厚=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/()=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： cj =p/(D1）=80.6Mpa（3）根据孔壁收到的承压力进行验算 k=cj（R2+r2）/（R2-r2）=80.6(9090+3030)/ (9090-3030)=100.75ftj=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=95Mpa,则焊缝长度： L=p/（300.5）=102mm14.5t,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921KN870KN,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。采用AUTOCAD进行三维绘图，求出其组合重心位置如下图1所示：2、吊耳布置和验算 吊点1位置吊耳验算：基本参数： 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=95Mpa.（1）根据局部承压应力进行设计： 孔径D1=p/（fcj*） 式中：载荷p=26.0t 力=2.6105N 孔壁受压强度设计值fcj=175Mpa=175N/mm2 板厚=36mm 将上述数据代入上式：D1=42mm。 （2） 根据剪应力计算吊耳外缘长度L： L=p/()=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： cj =p/(D1）=72.2Mpa（3）根据孔壁收到的承压力进行验算 k=cj（R2+r2）/（R2-r2）=72.2(145145+4545)/ (145145-4545)=87.6ftj=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0.7，焊缝设计抗拉强度=95Mpa,则焊缝长度： L=p/（360.7）=109mm26t,因此安全。 4、钢丝绳选取 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=1738KN1528KN,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）30mm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GB 3811-1983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1=1.1，起升载荷动载系数2=1.5，运行冲击系数2=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：P2P1 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878.9 cm3,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：max=Fsmax*Sx/(Ix*b) 式中：Fsmax=582.24KN Sx= 524.4*6cm3 Ix=17577.7*6cm4 b=10.5*6=63mm代入上式：max=582.24*1000*524.4*6*10-6/(17577.7*6*10-8*0.063)=27.6Mpa 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=95Mpa.（1）根据局部承压应力进行验算： fcj =p/（D1*） 式中：载荷p=26.823t 力=2.6823105N 板厚=60mm 将上述数据代入上式：fcj =43.83Mpa【fcj】=175Mpa。 （2） 吊耳剪应力验算： =p/(L)=44.705Mpa【】=95Mpa（3）根据孔壁收到的承压力进行验算 k=cj（R2+r2）/（R2-r2）=43.83(150150+5151)/ (150150-5151)=55.3ftj=230Mpa 因此孔壁承压力满足设计要求。 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=95Mpa.则轴的剪切应力： =p/S =51.823t力/（100*100*3.14/4） =66Mpa=95Mpa 故安全。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=95Mpa.（1）根据局部承压应力进行验算： fcj =p/（D1*） 式中：载荷p=13.35t 力=13.15105N 板厚=30mm 将上述数据代入上式：fcj =73Mpa【fcj】=175Mpa。 （2） 吊耳剪应力验算： =p/(L)=72.8Mpa【】=95Mpa（3）根据孔壁收到的承压力进行验算 k=cj（R2+r2）/（R2-r2）=72