桥式起重机主梁强度、刚度计算.doc

桥式起重机箱形主梁强度计算

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、和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。
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)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
0100140180200220240260280300320340360380400420440460480500520540560580600620640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
≤212362402109642229241710446422194291001107207644196515219334509311891808450900219171045087024816134508402671540450810289146745078031013944507503311324450720352125445069037111994506603871147450630上表中——局部压应力。

——轮压
——翼缘板厚

为轨道高度。
④当时，
此时除应设置横向加劲肋，同时应增设一条纵向加劲肋。
当时，

当时，

当时，
时，
时，
当时，
，
上述当计算出的值大于。或出现负值时取即可。上式中的和如表2-6所示。
表2-6
≤71270056952070969756051170669154149370068552947569467651745768566650543967665449442666764248741465863048040264961847139064060646237863059345336861858044435960656643535