桥式起重机设计计算讲义.docVIP

一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型) 1、受力分析 作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷、三种基本载荷和偶然载荷，因此为载荷组合Ⅱ。 其主梁上将作用有、载荷。 主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。 当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。 2、主梁断面几何特性计算 上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。 图2-4 注：此箱形截面垂直形心轴为y-y形心线，为对称形心线。因上下翼缘板厚不等，应以x’— x’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x—x位置。 ① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H、、、B、b、等。 ② [，，] ③ () ④ () ⑤ () ⑥ () ⑦ 和() ⑧ () 3、许用应力为和。 剪切 许用应力 端面挤压 许用应力 组合Ⅰ (Ⅰ类载荷) 组合Ⅱ (Ⅱ类载荷) 组合Ⅲ (Ⅲ类载荷) 4、受力简图 与为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。如时，可认为等于和小车自重之和的四分之一。 5. 主梁跨中集中载荷(轮压和)产生最大垂直弯矩Mp (N·m) ≠时简算 (N·m) 时 (N·m) ≠时，可近似取 注：建议当≠时，采用计算为佳。 6. 跨中均布载荷(自重)产生最大垂直弯矩Mq (N·m) 7. 主梁跨中垂直最大弯矩垂 8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩 (N·m) 式中： ——主梁端截面的 ——端梁截面的 ——起重机大车驱动轮数 ——总轮数 9. 主梁跨中截面弯曲强度计算 10. 主梁跨端剪切强度计算 跨端最大剪力 跨端最大剪应力 ——主梁跨端截面的静面矩（中性轴以上面积对中性轴的静面矩，各面积乘以形心至中性轴距离；） ——腹板厚（cm） ——截面的水平惯性矩（） 二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1. 垂直静刚度 ——简算 ——精算 为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示。 当时 注：① 、不乘以系数。 ② 均布载荷（自重）产生的垂直静刚度不予以计算，因无法检测。 2. 水平静刚度 参看图2-6。 不检测，只作为设计计算用。 三、通用桥式起重机箱形主梁稳定性计算 整体稳定性一般不作计算，因为是简支梁，不可能发生失稳造成前倾与侧翻，通常情况下只要计算出主梁水平刚度时即可免算。 以箱形受弯构件局部稳定性为例，作为简支梁箱形截面主梁，弯曲时只有腹板受压区和受压翼缘板处才有局部失稳的可能。保证不失稳的办法是设置加劲肋。 1. 腹板的局部稳定性计算 分两种情况处理：一种是正轨(包括半偏轨)箱形梁，局部压应力；另一种是偏轨箱形梁，局部压应力(轮压作用在腹板上)。 (1) 横向加劲肋间距a的确定 ① 当时，——腹板高，——腹板厚，——材料屈服极限。 时，可不设置加劲肋。 时，按结构适当增设加劲肋。 ② 当时，应设置横向加劲肋，此时取。 ③ 当时，应设置横向加劲肋。 当时： a) 当时，取 b) 当时，取 c) 当时，取 上式中可查下表2-4。 表2-4 0 100 140 180 200 220 240 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 260 280 300 320 340 360 380 1.07 1.09 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 400 420 440 460 480 500 520 1.21 1.24 1.27 1.31 1.35 1.40 1.46 540 560 580 600 620 640 1.53 1.61 1.71 1.84 2.01 2.24 表2-4中为腹板与受压翼缘板接触处的弯曲应力如图2-10所示。 上式中(——最大剪力，对简支梁，为支反力) 当时： 注：和查表2-5 表2-5 ≤0.05 21 2362 0.80 402 1096 0.10 42 2292 0.85 417 1044 0.15 64 2219 0.90 429 1001 0.20 107 2076 0.95 441 965 0.25 152 1933 1.00 450 931 0.30 189 1808 1.10 450 900 0.35 219 1710 1.20 450 870 0.40 248 1613 1.30 450 840 0.45 267 1540 1