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初次做，希望有人指點一二第一部分 主梁設計計算 一、 主梁設計計算 1、主要參數：7 p! e1 E, S7 K# ~2 N* _- [
起重量 Q=32/10t 工作級別A3( n+ f3 ~& o# Q8 `, P1 h
跨 度 LK=21m
1 {( K+ \) W# `+ J; n. |小車總重 Gxc=4500kg ; g; c; |: i- K( w% R/ C
2、主梁截面形狀尺寸：
7 Z0 H0 Q/ l4 U! k0 I上蓋板δ=14mm 材料Q235-B1 p) a) K8 n% T! L8 n: u
下蓋板δ=12mm 材料Q235-B( ]6 j/ P. q( ]8 W7 Y* \
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B2 [: `& J& A. N; k' Y+ g
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
( N& s7 m7 n# T8 j# A2 ^腹板間距b=440mm
0 b/ W' ~7 X- E+ y# m0 t5 x9 S$ x腹板高h0=1000mm # v- a" L; q) @% f6 O, `
3、主梁截面性質：
8 u6 C' L$ c) j) c9 q（1） 主梁截面面積 S=500*14+500*12+1000*6*2 m5 o$ g h) B/ I2 Z3 L
=25000mm2
# o/ |/ m7 z; S* l& }. t（2） 半個橋架的質量：設加筋肋系數K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk U& j7 |0 H6 h& d8 x1 @1 I( i
=1.1*7.85*10-6*25000*21000- S9 i ?2 k3 }( G. ], S; }. Z- N/ ^% I
=4533kg
: l5 e; Q) }' Y% P- m（3） 主梁均布載荷集度 q=4533/21000
6 O4 o& u5 K) w o. S' L =0.2kg/mm
% }0 X. ^- N- x. N5 C1 t9 A（4） 主梁形心位置的確定 X0=250mm
7 f4 u# `5 \- q3 W! FY0=533mm( D! O8 ~/ a* } n, Q0 j; v2 F2 T
Xmax=533mm* Q7 |" ~/ A; b) r# k# g7 o" `
Ymax=250mm' t# C! s5 Z6 c
（5） 主梁截面慣性矩的確定 對于X軸
- ^( {8 T2 l; h) N- @9 i2 F6 PIx =0.46×1010mm4# G4 F' k2 d) [
對于Y軸3 w6 f( G; G) B- b! i4 ]
Iy =6.4×108mm45 \& C" s3 g. D5 I7 y0 n7 M
(6) 主梁截面對X軸Y軸的抗彎模數 對于X軸
! F# S& k, W& E; sWxmin=Ix/Xmax
' _, l8 [3 x: M5 ?# @. J- G# M: C =0.46×1010/5332 H4 D. q& i' L
=8.63×106mm3 - T3 Z8 [5 j1 @0 l( X
對于Y軸9 ^/ V9 @. P7 e) b& c0 s* H" r
Wymin=Iy/Ymax1 L% p8 [0 L v2 V" {8 [, D
=6.4×108/250
' Z% d& v a* W1 e' w+ M3 M =2.56×106mm3
- l' H( o8 l% ]' R! A 8 W( X$ ^; w: x j2 a" j" E% ^' y
4、作用于主梁上的載荷及內力計算
1 e U4 d4 E9 c7 s Ⅰ:按載荷組合IIa計算
* O* ^2 w6 X6 a. A9 [橋架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg! s4 q9 N) N6 a3 T
小車重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg# Y0 R; u. H' d5 J( r" c& U
起升載荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25# ?& O1 o0 M [" F$ R
（水平慣性載荷Pgy不考慮）( L. E' P3 x1 {0 W5 D! T0 e
（1） 小車輪壓的計算/ D9 s a+ k& W' N8 Q
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm6 F9 l5 Q4 _( Z6 b9 d
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）
) H* g% [: ^" B; r: h; \/ t =11498kg
9 B: ^* \/ V- n* A! m1 h0 N. fP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）) y$ {. C1 R8 w3 B+ T8 J
=10733kg
) q, o% b& c$ H- x, v4 \1 F（2） 當四輪小車作用于橋架時，主梁最大的彎距截面處距A點的距離：
% C5 x2 \$ _5 mX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相應數值）! E! Y3 t- g8 K( N
（3） 由垂直載荷在主梁上產生的最大彎矩為：( }' ?7 o& _" K; D" ]) s
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相應數值）/ a. j: o2 l& Q4 y; r- g
=3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中靜載荷（操縱室Gc、運行機構Gy、電氣設備Gd）) G$ r3 k$ ~) b' y' ~
在主梁應力最大截面處產生的彎距：6 @) s8 J3 |( q! B0 l
Mg=RaX=4.1×107kg.mm
! Q0 q1 v* y5 u# m* ^! P9 y2 P Ra-----由操縱室、運行機構、電氣設備的重量產生的支反力9 V: d% K( V- ]' D" `% S
Gc=1500kg L1=2100mm& M9 R' o. @, h& |7 |9 k2 c1 Q
Gc=1204kg L1=800mm. w( _& Q6 c# ~7 u; u+ K
Gc=1771kg L1=5000mm7 c" ?/ N4 B& ~
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應數值)0 Y7 s" b+ f/ D% o* d
=3789kg （4） 當p1作用于A點處時，A端最大切力：. y* @1 N0 O8 M
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相應數值)/ {3 g3 \3 B# K1 X3 ^) u) ?$ ~
=24691.15kg
8 S. W) e3 e! t+ v! ~4 F6 s$ G 3 E/ T( w3 M$ @3 p; e D
Ⅱ: 按載荷組合IIb計算$ e/ D- W# N2 Q4 h; H: p
橋架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
/ v1 z$ a* ~$ i* p+ s: e( i1 e. l 小車重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
# X3 R7 r$ \; W) ?- g9 V$ N3 m( `& W; B 起升載荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
! i, Z, d8 P4 X（水平慣性載荷Pgy按Pgymax考慮）
7 _; s1 R3 x9 f+ q0 D! d; ?. N: T- B(1)小車輪壓的計算+ k0 j3 T; T* P. S1 s$ s9 c5 N+ M
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm8 j8 S3 @2 ]/ x
$ l, G. j1 l% G4 @, s - z" F. P5 x* M; E/ u
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）' [) J4 F, w: s7 r( O$ y
=10365kg+ ?8 ~; B6 C0 p$ [2 }6 H* L
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）
; m! y. |, w( k1 {9 e5 W; M =9692kg+ j% N/ f, `5 U* g$ G7 ]2 H
(2)當四輪小車作用于橋架時，主梁的最大彎距截面處距A點的距離：
! g6 p5 V2 [+ q$ cX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相應數值）& H& ^ u# W0 }' y A, t) K# q* ?
=10980mm1 f# d7 U* Y& O) F+ K( k
(3) 由垂直載荷在主梁上產生的最大彎矩為： `( |4 r k6 H/ ^" m7 l4 L) h
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相應數值）3 G5 P6 ~9 q: ?! R$ s( U! l6 e
=2.95×108kg.mm4 ?: c" S0 K1 P8 P+ g; I- _
Mg=RaX----有固定集中靜載荷（操縱室Gc、運行機構Gy、電氣設備Gd）3 y( b4 Z/ b& f' ?" q
在主梁應力最大截面處產生的彎距：( {; F- _( O3 i3 Q
Mg=RaX=4.2×107kg.mm
* U- e) J6 r' Y; w4 b4 f Ra-----由操縱室、運行機構、電氣設備的重量產生的支反力
2 ?" ~1 L0 l7 K Gc=1500kg L1=2100mm
- H* }5 @; [4 K2 V8 uGc=1204kg L1=800mm, G2 F) N. p; r2 y7 h" C* q
Gc=1771kg L1=5000mm
: }1 S+ b! y, ?! K+ f+ k* |/ X; T/ YRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應數值)* L0 _ ] h; Q1 r
=3789kg 考慮沖擊系數影響Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
# q/ _* m* X3 B4 t(3)橋架運行產生的水平慣性載荷在兩主梁上平均分布，當正常制動時
o# w" D* m7 l2 o5 G/ B作用在每根主梁上的彎距為；
Y/ r6 j, B) D9 C2 W. S, A5 WMs=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相應數值)9 Q) I0 z5 z& e c
=0.8×2.95×108×0.2/9.8' y% r' P" I9 W2 ~) W
=4.82×106kg.mm" g( @: ^+ s. I( o9 P7 ]
當猛烈制動時Ms將增加一倍
0 ^1 |: N9 [9 ?$ \, } Msmax=2*Ms: F* L, f# z2 W2 a' m3 D! C. n1 C
=9.64×106kg.mm
9 V* `2 t. w* a" [7 Q5、主梁強度效核+ X$ s; _: C( K
對本起重機主梁均按Ⅱ類載荷進行強度計算.
9 D- j3 [- {/ f Q235-B設計許用應力 [ a ] II=1600kg/cm2+ u5 z0 p9 i+ V- s1 `
剪切許用應力 [ r ] II=900kg/cm29 P) e7 F! o1 w9 g
擠壓許用應力 [ajy] II=1700kg/cm2. c+ K$ Q4 K1 ~/ _& W) F% E& a0 j
(1) 按載荷組合IIa計算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相應數值)
7 J8 s: W R; ^* ^ =3.15×108/8.63×106
! a1 |! x! O& I =36.5kg/mm2- O4 n% H B6 u/ @) h' m* K
=3650kg/cm2 ＞ [a]. t) v2 O: ]% V a5 Y; M4 ?
當p1作用于A點處時跨端腹板剪應力r0最大. Q4 l; I. f. G
r0=Vmax/0.7hlf
; ]& R! Q9 Z" \% s! P" r =24691.15/0.7×6×(650-20)×2& p, G! \# v3 m! W2 X/ p2 M w0 J
=4.666 kg/mm2
0 n( k0 B& N. Z/ ^ =466.6 kg/mm2 < [r], X% m2 a; y# i! Q3 d2 m" ~
強度校核不通過
' l* w% ]; t, X6 x* v) S6 h3 y6、主梁的鋼度校核
0 M3 K! l; z3 Z# D& V/ u) U2 f(1) 主梁靜鋼度計算
$ k$ N& |9 l# ?$ T2 AFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]# O e5 R! C$ l& H+ }+ ~. i. D
其中a=p2/p1<1+ I0 u1 ]' V$ h5 J- D1 Z% o1 G1 s
=8811/9423/ E8 {; m/ E# S* I i* I, e
=0.935
* K2 {; B4 P l" ^8 {Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
! P' j3 N- I8 ?2 i9 J5 X2 }0 r- y8 MP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）Qq=32468kgGxc=4500kg
2 t" |% E7 n& {/ C" p =9423kg0 e( D/ D% w- N7 k6 m8 T5 u6 h# S6 U
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）
/ Z* d& X/ Z1 ~' X5 k =8811kg
+ c& ^) S, C1 o$ k @1 j! \& Fβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.12383 K% z, k1 N, n$ g; o2 ]$ k% P, T
Bx----小車輪距
) I# v* }3 N L% g+ C5 K1 k' o0 K& ?[f]=1/1000Lk=21mm0 @4 N! w* u' Q. U0 G! c
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]: b3 s+ k- H9 ^8 G6 `2 f* k
=34.8 ＞[f]
7 M# n8 n( e! O& j# P/ g
( {7 |; ~! b1 f# n$ y2 T& g0 ~ 主梁靜鋼度不通過
4 k0 t5 ]& A! o! W7 u- r
$ Q/ m/ }+ Q3 T) I& n! S" j( I |
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發表于 2017-3-5 11:44:03
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