H081吊桥结构规范及强度校核计算书

H08-1-吊桥结构及强度校核计算PAGE珠海琛龙船厂有限公司49.8米非机动登陆驳船跳板结构计算书CLS-S1-022-H08共10页第PAGE10页PAGE149.8m非机动登陆码头/运输驳技术设计标记数量修改单号签字日期吊桥结构规范及强度校核计算书CLS-S1-022-H08-1计算标检标记重kg量比例校对审核共10页第1页审定日期校对版珠海琛龙船厂有限公司一、概述本船吊桥强度计算,是根据中国船级社《国内航行海船建造规范》2006版(以下简称《规范》)进行的,工作时吊桥一端铰接于49.8米非机动登陆驳船艏端部，另一端滑动搭接于趸船之上，故一端按简支梁一端为弹性梁支梁，详见吊桥受力分布图；吊桥刚度安全许用应力是按CCS海规甲板强梁的141N/mm2、吊桥设计负荷按载荷的1.1倍计算。二、主要参数船总长…………………………49.80m船体长…………………………49.10m型宽…………………………18.60m型深…………………………4.55m吃水…………………………3.80m吊桥主体长…………………………15.00m吊桥总宽度…………………………6.10m吊桥面宽度…………………………5.70m吊桥主体高…………………………1.00m吊桥面高度…………………………0.55m车货一并重（承载车轮6个）……85.00吨吊桥自身重…………………………45.00吨三、吊桥结构规范计算1、吊桥面板厚度计算根据《规范》9.6.1和2.21.2(1)规定，跳板面板厚度t不小于下式计算之值:t=CK+1.5mm式中:P—轮印上的荷重，tP==14.166t，实取计算轮印荷重P=1.1*14.166=15.584tCK—系数，根据轮印长度和宽度比进行选取.=0.833,＜1,u=1m,v=1.2m(双轮胎),则K,C值按下两式计算:K=0.73(0.85-)+=2.754,C=1-(0.099+0.013)(2.5-)=0.921,l=1.8m,骨材间距s=1.14m,=1.528故:C=1则:t=0.921*2.754*+1.5=11.52(mm),实取吊桥面板:t=16mm,满足规范!2、吊桥横梁计算根据《规范》9.6.1和2.21.2.2(2)规定，跳板横梁剖面模数W不小于下式计算之值:W=0.536k1pl+1.25k2shl2cm3式中:P=15.584吨,s=0.9m,k1=10.1,k2=1.30,l=1.80m,h=1.5h0其中:h0=1.20+=1.56,按《规范》2.8.1.1规定:h0≯1.5,取h0=1.5m,h=1.5h0=2.25mW=0.536×10.1×15.58×1.8+1.25×1.3×0.9×2.25×1.82=162.5cm3实取吊桥横梁:-16×180mm,剖面模数W=181.36cm3＞162.5cm3,满足规范!3、吊桥甲板强梁或纵桁剖面模数计算根据《规范》2.21.2.3要求：3.1据2.21.2.3（1），强横梁或纵桁仅承受均布在和时，其剖面模数W：W=4.75bhl2cm3B=1.14mh=2.25ml=1.8m则W=4.75*1.14*2.25*1.82=39.475cm3实取强横梁、纵桁：T实有剖面模数W=2053.6cm3＞39.475m3，满足要求。3.2根据2.21.2.3（2），当甲板强横梁或纵桁承受集中载荷时不管其是否同时承受均布在和面对其剖面模数均应由计算予以确定。计算时可以仍未强横梁或纵桁的两端为刚性固定，其许用应力为118N/mm23.2.1计算载荷P1=1.1PC=1.1*85=93.5t=916.3KN其中PC—承载车辆总重，t，PC=85t3.2.2吊桥自重Wt=45t=441KN3.2.3合成集中计算载荷P=P1+Wt=916.3+441=1357.3KN3.2.4吊桥受力图（简图），见图3.2.4—1（图3.2.4-1）3.2.5根据受力图得：3.2.5.1支承反力:RA=RB==1357.3/2=678.65KN3.2.5.2反力矩：MA=MB===-257793.75kn·cm3.2.5.3剪力：Q==664.625KN3.2.5.4弯矩：Mc=Mmax==1357.3*1500/8=254493.75kn·cm3.2.6按规范要求最小剖面模数Wc：3.2.6.1规范需用弯曲应力为[σ]=118N/mm2,见《规范》2.21.2.3，则[σ]=11.8KN/cm2。3.2.6.2规范要求最小抗弯曲剖面模数Wc(cm3)Wc=Mc/[σ]=Mmax/[σ]=254493.75/11.8=21567.267cm33.2.7求吊桥的中横剖面的实有抗弯曲剖面模数Ws(cm3):3.2.7.1吊桥中横剖面结构图（图3.2.7.1-1）3.2.7.2吊桥中横剖面实有抗弯曲剖面模数Ws(cm3):进行科学计算得（详见附表3.2.7.2-1）：Ws=30658.04cm3＞21567.267cm3，满足规范要求！4.吊桥强度校核本船吊桥类同滚装船车辆跳板，现参照《规范》第9章第6节车辆跳板进行校核。4.1设计吊桥的计算负荷P1=1.1Pc=1.1*883=916.3KN式中：Pc—车辆及载货总重，Pc=883KN4.2吊桥自重Wt=441KN4.3作用在吊桥上总集中载荷P=P1+Wt=916.3+441=1357.3KN4.4吊桥校核衡准：根据《规范》9.6.2（3）规定，4.4.1许用弯曲应力为[σ]=141/K，其中K—材料系数，采用CCSA或CCSB板，屈服强度Reh≥235N/mm2,实取K=1，则许用应力[σ]=141N/mm24.4.2许用挠度为[f]=l/400mm,其中l—骨材支撑点之间的距离，mml=1500cm，则允许挠度[f]=1500/400=3.75cm4.5吊桥受力图4.5.1吊桥处于放下状态时，一端铰接在本船上，一端搭放在码头或其他船舶，形成一端固定一端自由状态，其受力图如下（图4.5.1-1）：4.5.2根据受力图（4.5.1-1）得4.5.2.1反力RA=11P/16=11*1357.3/16=933.1438KN反力RB=5P/16=5*1357.3/16=424.1563KN4.5.2.2剪力QA=-11P/16=-11*1357.3/16=-933.1438KN剪力QB=5P/16=5*1357.3/16=424.1563KN4.5.2.3弯矩：MC=Mmac=5PL/32=5*1357.3*1500/32=318117.188KN·cm4.6规范要求最小抗弯曲剖面模数Wc(cm³)：Wc=Mc/[σ]=318117188/14.1=22561.503cm³4.7吊桥中横剖面实有抗弯曲剖面模数：Ws=30658.04cm³，满足规范要求！4.8吊桥中剖面应力：σ=Mmac/Ws=318117.188/30658.04=10.3763KN/cm²＜[σ]=14.1KN/cm²4.9吊桥挠度校核：4.9.1吊桥最大挠度计算：fc=fmac=0.00932式中:P—计算载荷，KN，p=1357.3KNl—吊桥支承跨距，cm,l=1500cmE—材料拉压弹性模量，N/mm²（或N/cm²）根据《中国船级社钢质海船入级规范2006》1.3.1.6节，E=20600N/cm²fc=fmax=0.00932=1.4602cm＜[f]=3.75cm满足规范要求！5.吊桥连接铰链强度计算：根据《规范》9.6.3（1）（2）（3）节进行计算。计算附图5-15.1铰链轴销的直径D≥mm式中：F—铰链承受最大剪切力，N吊桥安装铰链轴销共6条，每条承受最大剪切力为：F=RA/Z=933143.8/6=155524N式中：RA—吊桥A铰点轴受总剪力，RA=933.1438KNZ—吊桥A铰点轴数量，Z=6个，[τ]—许用剪切应力，取[τ]=81.6/K，取K=1.0，[τ]=81.6N/mm²D≥==49.2mm实取d=65mm＞49.2mm,满足要求！5.2轴销受剪切面积AF：AF=πd²/4=π65²/4=3318.3mm²5.3铰链中心眼板尺寸：b0≥d=49.2mm，实取b0=60mm＞49.2mm满足要求！根据：≤[τ]，t0≥==31.8mm实取t0=82.5mm＞31.8mm,满足要求！5.4铰链两侧眼板尺寸：t1≥d/2≥49.2/2≥24.6mm实取t1=32mm＞24.6mm,满足要求！根据≤[τ]要求;T2≥≥155524/(2*32*81.6)≥29.78mm实取t2=60mm＞29.78mm,满足要求！