包装机械型号名称：cy4高压开关柜。
包装机械生产单位；平顶山高压开关厂。
包装箱生产单位：河南省宁陵县菱镁制品厂。
cy4高压开关柜净重350kg不偏重，假定箱重250kg，共600kg，包装箱设计有二根纵梁、四根横梁组成整体底盘。用户要求铁路汽运重叠一次。
一、起吊时力的计算：
起吊时钢丝绳挂在两端，设计底盘纵梁时按两端受力计算。则一根底梁受力300kg，分在一根纵梁的两个支点处的作用力为150kg。两端起吊点内移150mm，纵梁受力如右图所示：
二、求支反力：
由于荷载在一根纵梁上两个作用点的力是平均分配的，∴RA=RB=Rc=RD=150kg
三、内力的计算（剪力、弯矩）剪力、弯矩图：
①QAC=RA=150kg |
 |
QCD=RA-RC=150kg-150kg=0
QDB=RA-PC-PD=150kg-150kg-150kg=-150kg
②A、B两个端点的弯矩为0，
MC=MD=RA×RC=150kg×17.5cm=2625kg/cm
Qmax=150kg,Mmax=2625kg
四、纵梁截面尺寸设计：
①选用130#锯末菱镁砼：Rw=115kg/cm2 Rl=10kg/cm2 En=0.20×10 |
5 |
②选用竹筋：RT=1000kg/cm2 EJ=2.0×10 |
5 |
|
RJ=0.9 k=2.5 取u%=1.6 查表r=0.25g 设b=10cm
ho=r·k·Mmax/b=0.25g2.5×2625/10=0.25g×25.6=6.6≈7cm
ho—截面有效高度。 r—换算系数
k—抗弯安全系数。 Mmanx—标准荷载最大弯矩（kg·cm）
b—截面宽度。 aJ—配筋中心至砼受拉区边缘的厚度。
五、配筋计算：
AJ总=u%×b×ho=1.6%×10×7=1.12cm
2
G=(L-2a)·AJ总·rJ=(100-2×2)×1.12×0.9=96.768g=0.096768kg
n=G/GJe=0.096768/0.1×0.96=1.008≈1（根）生产使用2根。
六、抗剪验算：
K1Qmax≤0.85RL·b·ho
1.5×150kg≤0.85×10kg×10×7
225kg＜595kg
满足需要。
七、抗裂验算：
K2Mmax≤1.3RL·Wnj
W2Mmax=(0.292+0.75a1)×b·h
2
| a1=2EJ/Eh·AJ/bh=20.2×10 |
5 |
/0.2×10 |
5 |
·1.12/10×10=2×0.012=0.0224 |
| Wnj=(0.292+0.75×0.0224）×10×10 |
2 |
=308.8 |
1.3Rl·Wnj=1.3×10×308.8=4014.4
2887.5＜4014.4满足要求。
| a1=2EJ/Eh·AJ/bh=20.2×10 |
5 |
/0.2×10 |
5 |
·1.12/10×10=2×0.012=0.0224 |
八、刚度计算：
| Bd=0.65En·Io=0.65×0.2×105×10×10 |
3 |
/12 |
| =0.13×10 |
5 |
×10 |
3 |
×0.833=0.1083×108 |
纵梁在短期荷载作用下Bd=0.1083×108
九、挠度计算：
| N |
| fd=1/48Bd·∑·pi·bi( 3L |
3 |
-4bi |
2 |
) |
| i=1 |
=1/48Bd[150×17.5(3×1002-4×17.52)×2]
=1/48Bd[150×17.528775×2]
=1/48Bd[1.51×108]
=1.51×108/48×0.1083×108≈1.51/5.198≈0.29
按规范规定：fd/L＜1/150
fd/L=0.29/100≈1/345＜1/150
∴构件挠度值符合要求。
Cy4包装箱纵梁截面尺寸设计为：h×b=10cm×10cm。
横梁有四根组成，中间两根和Cy4底部槽钢重叠紧固，起吊时横梁抗剪、抗裂、挠度符合要求，计算省略。
责任设计者：高大礼
87.11.19
菱镁砼包装箱底盘设计计算说明书（A箱）
使用单位：国家建材局平顶山电收尘器厂。
生产单位：宁陵县菱镁制品厂。
机器设计重量G=3500kg，箱内部尺寸要求：240×110×100cm。底盘设计尺寸为长250cm、宽120cm。纵梁起吊，起吊点内移250cm。箱内物品属金属部件，散装，荷载分布基本均匀。底盘由二根纵梁五根横梁及腹板组成整体底盘结构。
纵梁设计计算
地盘包装的散装金属部件，可以理解为相互无联系的均布荷载，起吊时按二根纵梁受力计算。作用在一根底盘纵梁上的单位长度和在强度q=G/2l=3500/2×250=7kg·cm.
纵梁受力简图如右所示：
一、起吊力的计算：
由于作用在纵梁上的力是均布荷载，分在一根纵梁A、B两点的起吊力RA=RB=ql/2=7×200/2=700kg
二、弯矩的计算：
由于作用力是均布荷载，而作用在A、B两点的弯矩为0. |
M图
Mmax=35000kg·cm |
| Mc=ql |
2 |
/8=7×200 |
2 |
/8=35000kg·cm |
|
Mmax=35000kg·cm |
三、剪力的计算：
QA=7×200/2-7×0=700kg
Qc=7×200/2-7×100=0
QB=7×200/2-7×200=-700kg QMmax=700kg.
四、纵梁截面设计：
锯末菱镁砼标号取150# RW=135kg/cm2 RL=13kg/cm2
|
Q图
Qmax=700kg |
陪用竹筋：抗拉强度：Rj=1000kg/cm2 换算系数r=0.250
综合安全系数 k=2， 设截面宽度b=12cm。
| ho=r |
＿＿＿＿ |
/b |
ho—截面有效高度（cm）。 |
| √k·Mmax |
| =0.25 |
＿＿＿＿ |
/12 |
r—换算系数。 |
| √2×35000 |
| =19.09cm |
Mmax—标准荷载时最大弯矩（kg·cm） |
| |
=19+3=20cm |
aJ—配筋中心至梁受拉外缘厚度。 |
| Aj=M%·b·ho=1.7%×12×19=3.876cm2 |
Aj—截面配筋面积。 |
| G=Aj·l·rJ=3.876cm2×246×0.9=858.1464g≈1kg |
rj—竹筋配比重0.9。 |
| n=G/(GJ·l)=1/(0.15×2.46=2.71≈3（根） |
G—配筋重量。 |
| n—配筋根数。 |
Gj—配筋每米重量（kg/m）。 一般控制在0.1—0.2kg/m. |
| k1Qmax≤0.85Rl·b·ho |
k1—抗剪安全系数取1.5。 |
| 1.5×35000kg≤0.85×13kg×12×19 |
Qmax—截面最大剪力。 |
| 1050kg≤2519.4kg 满足要求。 |
Rl—菱镁砼设计抗拉强度。 |
| K2Mmax≤1.3Rl·Whj |
K2—抗裂设计安全系数取≥1.1 |
| Whj=（0.292+0.75a1）×b×h2 |
Whj—截面弹塑性抵抗矩。 |
| Ej Aj |
2.0×10 |
5 |
3.876 |
Ej—筋材的弹性模量。 |
| a1=2 —· —— =2 |
———— |
×—— |
| Eh b·h |
0.2×10 |
5 |
12×22 |
| =20×0.1468=0.2936 |
Eh—菱镁砼的弹性模量。 |
| Whj=（0.292+0.75×0.2936）×15×20 |
2 |
=0.5122×6000=3073.2 |
| Bd=0.65×Eh·Io=0.65×0.2×10 |
5 |
×12×22 |
3 |
/12 |
Bd—短期荷载作用下的刚度 |
| =0.13×10 |
5 |
×10.648×10 |
3 |
=1.38×10 |
8 |
Io—截面惯性矩Io=bh |
3 |
/12 |
（cm |
4 |
） |
| 5ql |
4 |
5×7×200 |
4 |
|
560×10 |
8 |
=1.056 fd—挠度。 |
| fd= ——— = |
——————— |
= ———— |
| 384Bd |
384×1.38×10 |
8 |
529.9×10 |
8 |
| 1.056/200=1/189＜1/150满足要求。 |
纵梁设计尺寸为：
梁底受拉区配筋3根，
每根重0.369kg，
每根长246cm。
横梁设计：
受力分析：荷载作用在五根横梁上，如图：因为A、B受力分贝为C、D、E的1/2所以计算受力时按四根计算，一根梁上的均布荷载可按下式计算：q=G/4L=3500kg/4×120cm=7.29kg/cm |
 |
受力简图如右：
一、支反力的计算：
由于作用力是均布荷载，故支反力RA=RB=ql/2=7.29×120/2=437.4kg
二、弯矩的计算：
MA=MB=0 |
 |
| M |
中 |
=ql2/8=7.29×120 |
2 |
=13122kg·cm |
Mmax=13122kg/cm
三、
剪力的计算：
QA=RA=437.4kg
QB=-RA=-437.4kg |
 |
四、
横梁截面设计：
设横梁宽度b=10cm |
 |
| ho=0.25 |
＿＿＿＿ |
/10=0.25× |
＿＿＿＿ |
=12.8cm |
| √2×13122 |
√2624.4 |
h=ho+aj=12.8cm+2.2cm=15cm |
五、配筋计算：
| A |
J |
=M%·b·ho=1.7%×10×12.8=2.176cm |
2 |
|
G=Aj·i·rj=2.176×116×0.9=227.174g=0.23kg
| G |
|
0.23 |
0.23 |
=1.32≈2(根） |
| n= ——— = |
————— |
= ——— |
| Gj·i |
0.15×1.16 |
0.174 |
六、抗剪验算：
K1Qmax≤0.85Rl·b·ho
K1Qmax=1.5×437.4=656.1kg
0.85Rl·b·ho=0.85×13×10×12.8=1414.4
∵656.1kg≤1414.4kg ∴满足要求。
七、抗裂验算：
k2Mmax≤1.3Rl·Whj
| Ej Aj |
2.0×10 |
5 |
2.176 |
=20×0.0145066≈0.29(根） |
a1= 2——·——= |
2————— |
×——— |
| Eh b·h |
0.2×10 |
5 |
10×15 |
| W |
hJ |
= |
(0.292+0.75a1)×b×h |
2 |
|
|
= |
(0.292+0.75×0.29)×10×15 |
2 |
=0.5095×2250=1146.375 |
k2Mmax=1.1×13122=14434.2
1.3RlWhJ=1.3×13×1146.375=19373.737
∵14434.2≤19373.737 ∴满足要求。
八、挠度计算：
| Bd=0.65 |
×En×Io |
=0.65×0.2×10 |
5 |
×10×15 |
3 |
/12= 0.13×10 |
5 |
2.8125×10 |
3 |
| 5ql4 |
5×7.29×120 |
4 |
75.6×10 |
8 |
≈0.538 |
fd=———= |
————————— |
=————— |
| 384Bd |
384×0.365625×10 |
8 |
140.4×10 |
8 |
fd/i＜1/150 ∵fd/i=0.538/120=1/223＜1/150 ∴满足要求。
横梁设计尺寸为：
受拉区配筋2根
每根筋长116cm
每根筋重0.174kg |
 |
责任设计者：高大礼
1998.12.30 |
（110KVMOA）
包装箱组装侧立面图1：20
1、质量标准符合GW13041-2005规定。
2、其它说明同第2张。
| |
|
|
|
|
y10w-100/260w
避雷器包装箱（构件） |
生产单位：宁陵县菱镁制品厂 |
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
图样标记 |
数量 |
重量（公斤） |
比例 |
标记 |
处数 |
文件号 |
签字 |
日 期 |
|
|
|
|
|
设 计 |
高大礼 |
|
2006 6/1 |
制 图 |
高大礼 |
|
12/1 |
共 2 张 |
第 1 张 |
描 图 |
|
|
|
材 料 菱镁砼200#
150# |
使用单位：南阳金冠电气公司 |
校 对 |
|
日 期 |
盖板A—A剖面图：1:20
质量标准符合GB13041-2005规定。
说明
1、包装构件用长130mm×Φ10mm螺栓联接，两端加垫片，中间用钉加固。
2、避雷器应牢固的固定在底盘上，上面应相互联结在一起。
3、构件养生期为28天，露天存放应垫高200mm，严禁泡水。
4、侧板、端板为薄板全封闭式结构，严防装冲板面。
| |
|
|
|
|
y10w-100/260w
避雷器包装箱（构件） |
生产单位：宁陵县菱镁制品厂 |
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
图样标记 |
数量 |
重量（公斤） |
比例 |
标记 |
处数 |
文件号 |
签字 |
日 期 |
|
|
|
|
|
设 计 |
高 |
|
2006 6/1 |
制 图 |
大 |
|
12/1 |
共 2 张 |
第 2 张 |
描 图 |
礼 |
|
|
材 料 菱镁砼150# |
使用单位：南阳金冠电气公司 |
校 对 |
|
日 期 |
