通用桥式起重机主梁计算.docx

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PG、PQ和PH三种 基本载荷和偶然载荷P S，因此为载荷组合II其主梁上将作用有PG、PQ、PH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日/FS / if ・■ bbo h .11尸H1Ai/gN111 11yB .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’一 X’为参考形心线，利用平行轴原理求水平形心线X—X位置y① 断面形状如图2-4所示，尺寸如图所示的H、h、h、B、b、b等 1 2 0Z F = F + 2 F + F [ F = Bh， F = bh， F = Bh ] 1 2 3 1 1 2 0 3 2q = Z Fr ( kg / m )h _ 1 , h(cm )y F (H — * + 2 F (工 h + h ) + F r ④ y — Z F •七=i 2 2 2 0 2 3 2yc — F + 2 F + F3心了 Bh 3 b(H 一 h 一 h )3 Bh 3⑤ J = — + F - y 2 + 2 1 2— + 2 F - y 2 + a + F - y 2 ( cm 4)x 12 1 1 12 2 勺 12 3 y2⑥ J =业 + 些 + 2虬 + 2F & + b)2 ( cm 4) y 12 12 12 2 2 2⑦ K =X /yc和JX /H-yc(cm3)wy(cm 3)3、许用应力为［c k和［t】x。

载荷组合 类别安全系 数拉伸、压缩、弯曲许用应力剪切许用应力端面挤压许用应力组合I（I类载荷）n = 1.48c [c ]=—I 1.48[t ]=祭1 v'3[c ] = 1.5 [c ]cd I组合II（II类载荷）n[广 1.34[c ] =%ii 1.34[c ] [t ]=事11 <3[c ] = 1.5 [c ]cd II组合III（III类载荷）n = 1.16[c ]=二iii 1.16[c ][t ] =111 43[c ] = 1.5 [c ]cd III4、受力简图P与p为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由P和小车自 1 2 Q重分配到各车轮的作用力为轮压如P1=P2=P时，可认为P等于PQ和小车 自重之和的四分之一© (P + P ) S Mp = _1 2——4(N • m) p#P时简算S — b Mp = © P—2—(N • m) p = p = p 时S — b Mp = © P—2—（N • m） p产p?时，可近似取P = ■注：建议当P丰P时，采用P = P1 + P2计算为佳26.跨中均布载荷（自重Pg）产生最大垂直弯矩Mq5.主梁跨中集中载荷（轮压p和p）产生最大垂直弯矩Mp1 2“ © P S © qS 2Mq = 1 审= — (N • m)7. 主梁跨中垂直最大弯矩M垂M 垂=Mp + Mq8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩M水图2-6M = ■惯'(1 - S) + q惯 $2(3 —艾)水 4 2 r 24 r8c3 +l3 J式中： r = S + •-lyL2 B 2 J2 y主梁端截面的J (cm4)端梁截面的J (cm4)c 1 c Z惯=5 P~Z1P = 2（小车自重+ PQz 1——起重机大车驱动轮数z——总轮数9. 主梁跨中截面弯曲强度计算。

5 ^垂 + ^水 =[日=二4 气 气 ii 1.3410. 主梁跨端剪切强度计算max跨端最大剪力 = P + P (1 - -) + 竺max 1 2 S 2跨端最大剪应力，T = Qmax '0 < [T ] = [C ] II2 5 J 1x l七技S 0 ——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；cm3）5 腹板厚（cm）J^ ——截面的水平惯性矩（cm4）、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算1.垂直静刚度f垂4 -(，4；甘3 - [ f] ——简算垂 48EJx(P + P ) l (0.75S2 -12)/垂=二 5 <[f]――精算xf广 ^1^0.7^ < [ f ]6 EJxP2不乘以系数4l为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示PI b P2 F—图2-8注：①P「② 均布载荷(自重PG)产生的垂直静刚度不予以计算，因无法检测2.水平静刚度f水参看图2-6P. S 348EJy(1 - 3s) +，惯 S 4 (5-竺)< [f ]=上r 384EJ r 水 2000f水不检测，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f水 < ［月水=-L-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° =0 ； 另一种是偏轨箱形梁，局部压应力0（轮压作用在腹板上）1）横向加劲肋间距a的确定①当1 < 80履时，h一一腹板高，8^ ——腹板厚，° ——材料屈服 h '气极限°广0时，可不设置加劲肋0时，按结构适当增设加劲肋② 当80 ：'竺<§ < 100 ：竺时，应设置横向加劲肋，此时取a < 2.5h气 h ［气③ 当100 ：竺<§ < 170.：孕时，应设置横向加劲肋［气 h '，气当Q = 0时：a） 当:肝 < 1200 时，取a < 2h0hb） 当 1200 <0气市 < 1500 时，取a < -―^9^——h 艾.u中一1000c） 当4而〉1500时，取a < h 1°叫—h 茶（而-500h上式中门可查下表2-4表2-4气r h )20100140180200220240011006 1' h /门1.001.011.021.031.041.051.06气r h ) 0—226028030032034036038011006 1' h /门1.071.091.101.121.141.161.18气r h ) 0—240042044046048050052011006 )' h /门1.211.241.271.311.351.401.46气r h )25405605806006206400^11006 )' h /门1.531.611.711.842.012.24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。

图 2-10上式中匚=虹（Q 最大剪力，对简支梁Q = 1R , R为支反力）8 h max max 2 A A注：K和K查表2-5表2-5Q / Qrw 1K □ KAm 1W0.05321423620.104222920.156422190.2010720760.2515219330.3018918080.3521917100.4024816130.452671540Q / Qrw 1K 3 KAm 10.80402410960.8541710440.9042910010.954419651.004509311.104509001.204508701.304508401.404508100.5028914671.504507800.5531013941.604507500.6033113241.704507200.6535212541.804506900.7037111991.904506600.7538711472.00450630上表中a朋——局部压应力一 P 八_「a广片-[a ]P ——轮压8——翼缘板厚c = a + 2 hya 注 50mmh为轨道高度④ 当 170 ：?5

当a =0时， y(5~ >0 "2 = "0 一 气当么 < 100 时，a < 2.5h2 h图 2-11当 9 1500时， h1000h 2h =（上〜L）h， a < —1540 4®h上述当计算出的a值大于2h或出现负值时取a < 2h2即可上式中的％和K 2如表2-6所示表2-6Q / TKKQ / TKK m W0.217122700 m 1.9156925200.37096972.05605110.47066912.25414930.57006852.45294750.66946762.65174570.。