下载文档原格式
8 龙门吊、架桥机(采用贝雷桁架)8.1 贝雷桁架构件设计参数贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为321钢桥，为常用支架结构。
国产贝雷桁架用16Mn，销子采用30CrMnTi，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：16Mn拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30CrMnTi拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300＝585MPa。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550kN；弦杆螺栓容许剪力150kN，容许拉力80kN；摆动滚子最大容许荷载210kN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表3.8-1。
表3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)构件名称单位国产进口构件名称单位国产进口桁架节片 270 259支撑架副 21 18加强弦杆支 80 阴、阳头端柱根 69.7 59销子个 3 2.7 桥座个 38 32横梁根 245 202座板块 184 181有扣纵梁组 107 86 桥头搭板副 142无扣纵梁组 105 83 搭板支座副 46桁架螺栓个 3 3.6 桥面板副 40弦杆螺栓个 2 护轮木根 44横梁夹具副 3 2.7 摇滚副 102 92抗风拉杆套 33 29 平滚副 60 48斜撑根 11 8 下弦接头个 6 5.4联板根 4 1.4 阴、阳斜面弦杆个 27.31 贝雷桁架片力学性质见表3.8-2：类型国产进口自由长度l p(cm) 75 76.220.5长细比λ=l p/i x 19.00.948纵向弯曲系数φ 0.953弦杆纵向容许受压荷载(kN) 663.0 638.0 注：另有计算简化成单杆系可采用：I x＝685.12×10-8m4，y＝0.0028m，截面积A＝146.45×10-4m。
贝雷片力学参数
贝雷架可以是国产或进口，国产贝雷架也称为321钢桥，其基本组成单元是贝雷片，见图 1 。
贝雷片由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆分别为双[10槽钢，斜杆和竖杆为I8工字钢，桁架构件材料为16Mn，每片桁架重2.7kN,单位长重量为0.9kN/m。
上下弦杆的一端为阴头，另一端为阳头，统称为接头，见图2；阴阳头都有销栓孔，两节贝雷片连接时，将一节的阳头插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子即可。
上、下弦杆内有螺栓孔，通过螺栓来拼组加强弦杆或双层贝雷片，图3为加强弦杆的螺栓图。
(a) (b)
图 1 贝雷片构造(尺寸单位：mm)，（a）贝雷片三维图，(b) 贝雷片三视图
图2 接头
图3 加强弦杆螺栓（单位：mm）
贝雷片的基本力学特性见表1、2。
表1 贝雷梁单元杆件力学性能
表2 材料、屈服强度及容许应力（MPa）
表3 相当梁模型时贝雷架几何特性
表4 相当梁模型时贝雷架容许内力表。
贝雷桁架构件设计参数
贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为321 钢桥，为常用支架结构。
国产贝雷桁架用16Mn，销子采用30CrMnTi，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：
16Mn 拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30CrMnTi 拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300 ＝585MPa。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa 考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：
进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550kN；弦杆螺栓容许剪力150kN，容许拉力80kN；摆动滚子最大容许荷载210kN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表3.8-1。
表3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)
贝雷桁架片力学性质见表3.8-2：
1 / 2
2 /
2
贝雷桁架结构几何特性见表 3.8-3
：
表 3.8-3 贝雷桁架结构几何特性
贝雷桁架结构容许内力见表 3.8-4：
表 3.8-4 贝雷桁架结构容许内力表
贝雷桁架单元杆件性能(单片贝雷片)见表 3.8-5： 表 3.8-5 贝雷桁架单元杆件性能表。
贝雷⽚贝雷架图⽚规格尺⼨及构件表贝雷⽚（贝雷架）图⽚、规格尺⼨及构件表“贝雷⽚”⼜称贝雷架，贝雷梁或桁架，最先在⼆战时由⼀名英国⼯程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。
可⽤于公路桥梁，拼装龙门吊车，导梁，架桥机，吊篮等。
贝雷⽚具有结构简单、运输⽅便、架设快捷、载重量⼤、互换性好、适应性强的特点。
“ 321 ”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制⽽成的快速组装桥梁，于1965年定型⽣产，在我国得到了很⼤发展，⼴泛应⽤于国防、战备、交通⼯程、市政⽔利⼯程，是我国应⽤⼴泛的组装式桥梁。
具有结构简单、运输⽅便、架设快捷、载重量⼤、互换性好、适应性强的特点。
“ HD200 ”型装配式公路钢桥增加了桁架⾼度，提⾼了承载能⼒，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提⾼了可靠度。
与321型钢桥相⽐，在相同组合情况下，强度提⾼了33%，刚度提⾼了2.3倍。
适⽤范围单车道桥⾯净宽4.2M，组合跨径9.14-76.2m，双车道桥⾯净宽7.4m，组合跨径9.14-57.91m。
贝雷梁现有进⼝与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节⽤16锰钢，销⼦采⽤铬锰钛钢，插销⽤弹簧钢制造，焊条⽤T505X型，桥⾯板和护轮⽊⽤松⽊或杉⽊。
材料的容许应⼒按基本应⼒提⾼30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采⽤的容许应⼒如下：⽊料--顺⽊纹弯应⼒、压应⼒及承压应⼒为16.2MPa ;受弯时顺⽊纹剪应⼒为2.7MPa。
弹性模量E= 98.5 X 105MPa钢料⼀16锰钢拉应⼒、压应⼒及弯应⼒为1.3 X 21=0273MPa ;剪应⼒为1.3 X 166208MPa。
30铬锰钛拉应⼒、压应⼒及弯应⼒为0.85 X 13阳1105MPa ;剪应⼒为0.45 X 130€585MPa。
现有进⼝贝雷梁多系20世纪40年代的产品，材料屈服点强度为351MPa，其容许应⼒按0.7 X 35丰245MPa考虑，销⼦容许应⼒可考虑与国产销⼦⼀样。
贝雷片（贝雷架）图片、规格尺寸及构件表“贝雷片”又称贝雷架，贝雷梁或桁架，最先在二战时由一名英国工程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。
可用于公路桥梁，拼装龙门吊车，导梁，架桥机，吊篮等。
贝雷片具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“321”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于1965年定型生产，在我国得到了很大发展，广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用广泛的组装式桥梁。
具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“HD200”型装配式公路钢桥增加了桁架高度，提高了承载能力，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提高了可靠度。
与321型钢桥相比，在相同组合情况下，强度提高了33%，刚度提高了2.3倍。
适用范围单车道桥面净宽4.2M，组合跨径9.14-76.2m，双车道桥面净宽7.4m，组合跨径9.14-57.91m。
贝雷梁现有进口与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节用16锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X型，桥面板和护轮木用松木或杉木。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：木料--顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa；受弯时顺木纹剪应力为2.7MPa。
弹性模量E＝98.5×105MPa。
钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300＝585MPa。
现有进口贝雷梁多系20世纪40年代的产品，材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
贝雷承载梁受力计算编制审核批准一、设计依据 (1)二、贝雷承载梁技术指标 (1)三、贝雷桁架承载梁结构组成 (1)四、贝雷承载梁结构计算 (1)五、贝雷承载梁加固措施 (3)贝雷承载梁受力计算一、设计依据1.1《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）1.2《钢结构设计规范》（GB50017-2003）1.3《装配式公路钢桥多用途使用手册》二、贝雷片承载梁技术指标2.1主要技术参数贝雷桁架构件材料为16Mn，每片桁架重270kg。
贝雷片连接销子“75”支撑架撑架螺栓Ι14钢枕加固稳定钢索加固稳定手拉葫芦四、贝雷承载梁钢结构计算4.1计算载荷（1）额定起重量：Q=93.6t（2）架桥机自重：G=76t4.2计算载荷系数（1）动载系数：K1=1.15（2）预制箱梁胀模系数：K2=1.054.3载荷组合P=（93.6×1.05+76）×1.15/4=50t=500KN4.4计算参考数值（贝雷桁架）[σ]=273MPa Ε=2.1×105MPa [τ]=208MPa4.5内力计算（按最不利工况验算）（1）取贝雷承载梁支点间最长距离L0=2.5M（如图）①桁架抗弯能力计算M=n ε[N]H=2×1.0×563×1.5=1689KN ·m式中，n ——桁架排数；ε——桁架荷载分配折减系数；单层双排时ε=1.0[N]——弦杆容许承载力（KN ）;H ——桁架计算高度②桁架容许抗剪能力计算Q=n εk[N 斜]=2×1.0×1.43×171.5=490.5KN式中，K ——系数，为1.43；ε——分配折减系，三排桁架取0.95，其余取1.0； n ——桁架排数；[N 斜]——取171.5KN③当4a -2ι=X 时，最大弯矩 ）（2a -x 2max ιι•=P M 2 )235.05.2(5.22250-=X X 2=270.28KN ·m [M]=1689KN ·m ≥M max =270.28KN ·m符合使用要求④当X=0时，支点反力ιa 2P P R A -= KN X X 4655.235.02502502=-= Q max =465KN ≤[τ]=490.5KN符合使用要求（2）桁架连接销计算桁架连接销材料为30CrMnTi （30铬锰钛）其容许应力：[σ]=1105MPa [τ]=585MPa取销的直径D=4.95cm容许抗弯能力计算（如图）2261325253.11261325X X M -= m 5.11cm kg 115444•=•=KND M 32=π][3·[σ] 95.432X π=3×0.85×13000 =131510kg ·cm=13.2KN ·mM ＜[M]安全连接销抗剪能力计算：D Q 42π•=2·[τ] 95.442X X π=2×0.45×13000 =225043kg=2250KN ＞N T =613KN安全储备较大（3）贝雷承载梁稳定性验算①计算载荷30m 箱梁理论重量：Q=93.6t架桥机自重：G=76t G 平车=10+10=20t②风载荷计算计算公式：P w =C ·Kn ·q ·A式中， P w ——作用于贝雷承载梁上的风载荷；C ——门机的风载荷体形系数；取1.7；Kn ——风压高度变化系数，取1.0（10m ≤h ≤20m ）； q ——计算风压，N/m ²，按8级大风，风速 V P =18.9m/s ，则风压q=0.625×V P ²=223.3 Ψ——桁架充填系数：取0.4；A ——桁架或物体垂直于风向的迎风面积，贝雷承载梁最大迎风面积：A=1.5×15×0.4=9m ²③贝雷承载梁最大迎风载荷计算：P w =1.7×1.0×223.3×9=3416.49N=3.42KN④贝雷承载梁倾覆稳定力矩验算（如图）：水平分力:P1=(936+200)×0.05=56.8kna. 贝雷承载梁倾覆力矩：M倾=（P w+P1）×1.5+0.29=(3.42+56.8)×1.79=107.8KN·mb. 稳定力矩：M稳=（Q+G）×b×0.5=（936+760）×0.75×0.5=636KN·mc. 稳定系数：K=M稳/M倾=636/107.8=5.9＞1.4符合使用要求五、贝雷承载梁加固措施（如图）：准备采用3个平拉葫芦（3t）及多条φ21.5×8m长钢索，进行贝雷梁与盖梁的捆绑工作，而后采用3t手拉葫芦对钢索进行收紧（捆绑间距为5m一道），使贝雷片与盖梁为一整体，保证架桥机运行的稳定性。
贝雷片〔贝雷架〕图片、规格尺寸及构件表构件名称单位国产进口桁架节片270259加强桁架支80销子个3 2.7横梁根245202有扣纵梁组10786无扣纵染组10583桁架螺栓个3 3.6弦杆螺栓个2横梁夹具副3 2.7抗风拉杆套3329斜撑根118联板根4 1.4支撑架副2118阳、阴头端柱根69.759桥座个3832座板块184181桥头搭板副142搭板支座副46桥面板副40“贝雷片〞又称贝雷架，贝雷梁或桁架，最先在二战时由一名英国工程兵创造，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。
可用于公路桥梁，拼装龙门吊车，导梁，架桥机，吊篮等。
贝雷片具有构造简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“ 321〞钢桥是在原英制贝雷桁架桥根底上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于 1965 年定型生产，在我国得到了很大开展，广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用广泛的组装式桥梁。
具有构造简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“ HD200 〞型装配式公路钢桥增加了桁架高度，提高了承载能力，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提高了可靠度。
与321 型钢桥相比，在一样组合情况下，强度提高了33%，刚度提高了2.3 倍。
适用X围单车道桥面净宽4.2M ，组合跨径 9.14-76.2m，双车道桥面净宽 7.4m，组合跨径 9.14-57.91m 。
贝雷梁现有进口与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节用16 锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型，桥面板和护轮木用松木或杉木。
材料的容许应力按根本应力提高30% ，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：木料--顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa ；受弯时顺木纹剪应力为 2.7MPa。
弹性模量E＝98.5 ×105MPa。
贝雷梁拼装结构力学参数贝雷梁现有进口与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节用16锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X型，桥面板和护轮木用松木或杉木。
材料的容许应力按基本应力提高30％，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85％，设计时采用的容许应力如下：木料——顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa；受弯时顺木纹剪应力为2.7 MPa。
弹性模量E＝98.5×105MPa。
钢料——16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273 MPa；剪应力为1.3×160＝208 MPa。
30铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105 MPa；剪应力为0.45×1300＝585 MPa。
现有进口贝雷梁多系20世纪40年代的产品，材料屈服点强度为351 MPa，其容许应力按0.7×351＝245 MPa考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
构件重量如下表（单位：kg）：其它构件容许荷载如下：进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550KN；弦杆螺栓容许剪力150KN，容许拉力80KN；摆动滚子最大容许荷载210KN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250KN，平滚每一滚子最大荷载60KN；其余可参考进口贝雷的数值。
桁架片力学性质见下表：另有计算简化成单杆系可采用：I x＝685.12×10-8m4，y＝0.0028m，截面积A＝146.45×10-4m。
拼装钢桥梁几何特性表：桁架容许内力表：注：1、进口贝雷截面面积等是按4ft槽钢查国外钢结构资料得出；2、进口贝雷桁片惯矩(英制单位)转引自“贝雷桁片手册”(载1964年公路设计资料第五期)，其桁片断面率系由惯矩计算得出；3、国产与进口桁片容许弯矩系单排单层的数值，各由其容许应力计算得出。
如规定的容许应力与前述不同，应另行计算；4、三排单层贝雷的容许弯矩可按单排单层的乘以3再乘以不均匀系数0.9；双排双层的可按单排单层的乘以4再乘0.9；三排双层的可按单排单层的乘以8再乘0.8；5、表列国产贝雷的力学性质未计入加强弦杆。
贝雷桁架构件设计参数
贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为
321 钢桥，为常用支架结 构。
国产贝雷桁架用 16Mn ，
销子采用 30CrMnTi ，插销用弹簧钢制造，焊条用 T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高 30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其 屈服点的 85%，设计时采用的容许应力如下：
16Mn 拉应力、压应力及弯应力为 1.3×210＝273MPa ；剪应力为 1.3×160＝208MPa 。
30CrMnTi 拉应力、压应力及弯应力为 0.85×1300＝1105MPa ；剪应力为 0.45×1300 ＝585MPa 。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为 351MPa ，其容许应力按 0.7×351＝245MPa 考 虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：
进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力 550kN ；弦杆螺栓容许剪力 150kN ，容许 拉力 80kN ；摆动滚子最大容许荷载 210kN 。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载 250kN ， 平滚每一滚子最大荷载 60kN ；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表 3.8-1。
表 3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)
贝雷桁架片力学性质见表 3.8-2：
贝雷桁架结构几何特性见表3.8-3：
表3.8-3 贝雷桁架结构几何特性
贝雷桁架结构容许内力见表3.8-4：
表3.8-4 贝雷桁架结构容许内力表
贝雷桁架单元杆件性能(单片贝雷片)见表3.8-5：表3.8-5 贝雷桁架单元杆件性能表。
