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初次做，希望有人指点一二第一部分 主梁设计计算 一、 主梁设计计算 1、主要参数：
( T |" c+ U# M. s起重量 Q=32/10t 工作级别A3
# C! n; s$ Y5 r4 @$ m跨 度 LK=21m
- ]. p- N) K# n; H小车总重 Gxc=4500kg , G. L* i; W& q$ [5 p6 Q) f
2、主梁截面形状尺寸：
/ g; L# w: a( z3 D上盖板δ=14mm 材料Q235-B
1 G- w7 Z- l) p) l/ q* I6 y下盖板δ=12mm 材料Q235-B
7 m6 c4 b( l; ^; z% v( o腹 板δ1=6mm 材料Q235-B0 i2 x, w/ L' [+ {; M
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
/ F& b8 w) _ ?腹板间距b=440mm y! R/ v7 A) V! L) t3 s
腹板高h0=1000mm 3 X$ [5 d7 t k1 H9 N- s
3、主梁截面性质：
! n& L: q$ K" G7 A0 X$ [# ~/ f& B（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2
3 c/ e6 t2 t5 P+ X9 e& u=25000mm2
0 z: V( a8 f) c" k4 V（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk* T* F# O" {8 H) [4 ]- M g6 k
=1.1*7.85*10-6*25000*21000
) }9 ?- ?2 g2 m. Y8 T* Z" z =4533kg
5 O5 w( ~! M6 f（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
/ S2 d6 Q& K- b0 A* ~7 P' j" O =0.2kg/mm2 M0 m& W6 M# P, d& C I
（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm
" N& e Q" I2 x4 O" O7 L [Y0=533mm0 U6 ?, ]0 d- [+ I
Xmax=533mm
2 Z: R3 d" h$ @% N! RYmax=250mm
]/ \7 z7 m- t& m ^0 m1 Y" a& T（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴3 O$ k0 C# d) E$ P
Ix =0.46×1010mm4
2 o* I# B2 f: e4 X# a 对于Y轴
6 g; D! ^ R: M# s4 K2 Z2 Q. Q Iy =6.4×108mm4: b: K; |1 ~, y6 h
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴# ]: f" r3 @4 d* `9 }. H
Wxmin=Ix/Xmax0 r' S7 P9 D# o
=0.46×1010/533+ K5 `5 |' d7 w
=8.63×106mm3 * B( r* N# l7 E' b
对于Y轴
8 Q4 v8 L; Y5 V2 F1 t. ~ Wymin=Iy/Ymax: T0 d9 t1 Y% s
=6.4×108/250) E* @5 }: h# d9 _5 i+ l2 a
=2.56×106mm3
% ]: B1 h: S1 r5 x- h0 T9 i / {$ b& O) g/ t, m: m4 I/ j
4、作用于主梁上的载荷及内力计算
( r Y# ^" K6 k, d Ⅰ:按载荷组合IIa计算
$ b/ ~; y, T$ J# i) p$ S- ? A桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg0 d9 \" p# e+ F3 t4 q( k" L
小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
% f6 w# M2 e8 F) u# x9 P起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.254 A, D6 T. n# I
（水平惯性载荷Pgy不考虑）; } f0 z) z! n b* r& i0 [
（1） 小车轮压的计算
0 A! [) B9 D4 O6 u! UBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm2 Y9 E" {& \( I0 V! B& h! @
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）% J" n3 f- u2 q! u
=11498kg% ^$ m: {' I; [7 A2 \% i$ u- V
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
/ y A; A8 t: G1 J+ q) s =10733kg3 n# [0 R0 Z4 l9 K0 v
（2） 当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距A点的距离：
$ Z+ W, Z% f) A# }X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
x6 b& I" {" n H: q5 B3 t3 Y. j（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：8 }7 Y7 {! ^" o+ O% E
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
$ Z1 T' y `0 G =3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）
0 Z# B7 ^& Z4 K* Z9 Q6 g 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
- p T, ]' [6 q+ n; j7 J Mg=RaX=4.1×107kg.mm7 L: Q8 q; t3 v" a+ C0 N6 V5 {
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力+ |7 G5 w4 c2 H( k4 F; d ]( `
Gc=1500kg L1=2100mm
4 Z: \9 u- i. [/ zGc=1204kg L1=800mm& n1 N$ B2 m7 L" o' _ Y
Gc=1771kg L1=5000mm) r9 ~' }6 I2 ^- ]2 M1 `) Q8 T
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)3 ^# e7 q4 C6 v+ I8 m
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：
8 A: ]8 `' j8 m$ R; y$ p- ~Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值), p) {+ p5 M; `4 n |3 C+ p
=24691.15kg
/ \; w) W" |4 s; [8 N5 I ; j. Y* r) _1 B! P
Ⅱ: 按载荷组合IIb计算# i2 Y, W% r5 m$ P% e* Q. p/ D9 e7 L/ W
桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg) H" ?" f2 J$ ?/ W8 A H$ K+ d
小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
|( Q4 z) ? T/ A/ K5 h 起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1+ w, y( w; e8 d" d
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）
7 [! u1 D* W; ~(1)小车轮压的计算' ]$ _9 X: V1 k( O' a
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
3 N' U* Q H' a2 p$ V
$ }1 Q" r# A% U$ R" P
7 A ^( Y7 D- a% X! L5 qP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）$ d# W( V& m) ]1 i. D# w
=10365kg/ U4 h6 W& E8 L3 w" z
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）4 q: t# z* N* K" T) B
=9692kg3 U+ O4 U: i, L, P
(2)当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距A点的距离：. @* B( S+ R/ O9 W; T" h* q
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
8 b m: w' N/ N=10980mm# |; ~+ o3 ^6 i" C$ x3 U& r
(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：4 R! y8 N3 q+ R0 M8 F
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
* z, a K0 x9 n2 f( Z& M1 d =2.95×108kg.mm4 A/ v7 e/ F; f1 G W
Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）, g( R# G* b, b+ K" Q. d0 \8 i/ ~; j
在主梁应力最大截面处产生的弯距：! M( c9 n3 k: p! r6 A, P$ N
Mg=RaX=4.2×107kg.mm& B( a c* ?, M
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
% H+ a% X2 Z6 n# [- W Gc=1500kg L1=2100mm1 E4 U6 X9 o6 O# X) j- G
Gc=1204kg L1=800mm
% s$ x) U$ U9 [9 {9 `* O4 K* LGc=1771kg L1=5000mm
) e+ R: |6 K9 y) Y. j0 TRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值). L/ u' M4 W- [8 Y0 _
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg" `/ J- M+ B, G: _* J3 B
(3)桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时 N9 ~, P$ Z* r
作用在每根主梁上的弯距为；4 O2 n' v) w5 k2 D2 b, s
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)7 {5 P- [0 O! L: F2 t
=0.8×2.95×108×0.2/9.88 b, P5 c8 f; M2 S6 C
=4.82×106kg.mm
$ |3 C8 K4 V' C" V) O) p当猛烈制动时Ms将增加一倍: t& f$ n6 Y) s' ^" k5 B" U
Msmax=2*Ms; O+ o$ \; w6 \4 b2 r. \9 J2 e
=9.64×106kg.mm, _1 Z: K; j3 R# U
5、主梁强度效核" j$ A) T6 Y0 ^
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.2 s _: S5 K5 |: h0 [
Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2/ @- J9 N# ]4 k
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm21 m# g, _) L7 ^- K! _
挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2& g; S$ _- f( S- c# I
(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值): f9 Q \# r; V( `" G5 J9 Q, c) q/ Q% r
=3.15×108/8.63×106" L( g: F+ _& k2 |, u. @# B
=36.5kg/mm2
9 ? m5 J! P: I' b =3650kg/cm2 ＞ [a]
; J2 O4 l% ]# i当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
" L! H+ P: Z! T" d1 `. R0 ar0=Vmax/0.7hlf
! |4 B0 J3 h$ t; i0 | =24691.15/0.7×6×(650-20)×2
% y% J7 z$ _7 r0 U: N9 _+ c( h =4.666 kg/mm2& R* K& l s1 U3 Z, Z% c* t
=466.6 kg/mm2 < [r]
+ e0 \3 Y2 b# c/ R" ?% S7 {强度校核不通过& z- q" T! ]1 D* p2 [3 w) \+ r
6、主梁的钢度校核9 p# N' S2 F1 D% q9 B
(1) 主梁静钢度计算0 ~; a0 e8 a9 G( f! u
Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
+ D3 z1 d" j$ J# _ x1 p" M8 I5 Z7 t其中a=p2/p1<1) T3 ~/ G! c$ d4 ]8 R" S. _
=8811/9423
7 h) Z! B$ e X w =0.935: H# }2 ?/ J, S
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
( a$ T0 F; t; O9 qP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg Y2 ~ ^2 _! `3 ]
=9423kg
# g" Z) Y/ n. [8 @P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
$ ?* f8 \) `. `" Z) c =8811kg
8 X$ E5 z2 k1 }; Aβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.12384 B( b% T+ k" E* g# ?
Bx----小车轮距& H: G1 D( g4 G, }' W3 t
[f]=1/1000Lk=21mm
) ^+ t2 ~3 x/ E2 C; ^f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
$ {8 A/ B) V; w! O =34.8 ＞[f]+ b1 R8 x0 Q9 u( h* b' L
( ^6 A; h9 ~6 @1 |! B 主梁静钢度不通过
+ Y! M& f3 l* Y$ ^) c) G- w& v' n: F; V2 b3 I9 }9 g4 [; S
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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