基于极限状态设计法的桥式起重机金属结构设计.pdfVIP

学兔兔 第3期(总第166期) 机 械 工程 与 自动 化 No．3 2011年 6月 MECHANICAL ENCINEERING AUT0MATION Jun． 文章编号：1672-6413(2011)O3．0078—03 基于极限状态设计法的桥式起重机金属结构设计 刘 冰 ，张 骞 ，邢建霞。 (1．陕西省特种设备质量安全监督检测中心，陕西 西安 710048；2．太原科技大学 机械电子工程学院， 山西 太原 030024；3．内蒙古大学化学化工学院，内蒙古 呼和浩特 010021) 摘要：传统的许用应力法采用单一的安全系数考虑结构所受的载荷、结构所用材料强度的不确定性对结构安 全度的影响，难以处理在不同载荷作用下不同工况起重机结构的安全度问题。为使结构更加合理和发挥材料 性能，采用基于概率论的极限状态法设计桥式起重机桥架结构，根据对结构最不利的作用情况，将可能出现 的载荷进行合理的组合，计算基于极限状态法的各种载荷。结果表明：该设计更加合理，可以节省一定的材 料。 关键词：许用应力法；极限状态法；结构验证；桥式起重机 中圈分类号：TH215 文献标识码：A 0 引言 通用桥式起重机的桥架一般采用箱形梁结构，其 金属结构是以型钢及钢板作为基本元件，采用 截面形式见图1(其中， 为梁高，B 为腹板间距)。 铆、焊、拴接等连接方法，按照一定的结构组成规则 根据主梁和走台形式的不同可分为中轨箱形梁、半偏 连接构成的能够承受载荷的结构物。金属结构作为机 轨箱形梁和偏轨箱形梁。中轨箱形梁是把小车轨道布 械装备的骨架，承受和传递机械装备负担的常规载 置在主梁上翼缘板宽度中心线上，在箱形梁内焊接 荷、偶然载荷及特殊载荷。例如A型双梁门式起重 大、小横隔板，与上翼缘板顶紧以支承轨道。半偏轨 机的起升载荷是通过小车的车轮传给主梁，主梁再传 箱形梁是把小车轨道布置在主梁宽度中心线至腹板之 给支腿，支腿传给大车车轮，最后由轨道传给地基来 间的翼缘板上，用以减小小车轮压对箱形梁产生的偏 完成载荷的传递。金属结构是起重机械装备的主要组 心扭矩并减小翼缘板的局部弯曲和腹板的局部压应 成，约占整机总重的60％～80％。 力。偏轨箱形梁是把小车轨道布置在主腹板上，梁内 1 通用桥式起重机 省去小隔板。 1．1 通用桥式起重机桥架 厂 广 L L (a)中轨箱形梁 (b)半偏轨箱形梁 fc)偏轨箱形梁 图1 通用桥式重起机桥架截面形式 1．2 通用桥式起重机极限状态法 传统的许用应力法采用单一的安全系数考虑结构 1．2．1 极限状态法概述 所受的载荷、结构所用材料强度的不确定性对结构安 收稿It期：2010—12—08；修回日期：2011—03-07 作者简介：刘冰(1985-)，男，甘肃敦煌人，初级检验员，本科。 学兔兔 2011年第3期 刘冰，等：基于极限状态设计法的桥式起重机金属结构设计 ·79· 全度的影响，难以处理在不同载荷作用下不同工况起 极限状态