第三章金属结构设计计算基础2012案例分析.ppt

二、工作载荷的计算 1、 桥式起重机的起升载荷 三、水平惯性载荷的计算 1、运行惯性力 2、回转和变幅运动时的水平惯性力 起升质量的水平惯性力： 在不同类别的计算中，选用不同的 值： 结构运动部分的质量产生的水平惯性力，等于该质量与其质量中心加速度乘积的1.5倍。 第四节 金属结构的载荷组合及许用应力 一、载荷组合：按照各种载荷出现的频繁程度和结构的重要性，根据机械的实际工况，考虑最不利的情况进行合理的组合。 第五节 设计计算方法 一、现代设计方法简介 1、 有限元法 2、 优化设计 3、 可靠性计算法 4、 极限状态设计法 （2）两片并列等高、形式相同的金属结构：图3-8 前排对后排的挡风折减系数（查表3-11） （3）并列箱形结构(图3-9)的挡风折减系数 图3-9 并列箱形结构 与a/h有关 （4）n片并列等高、形式相同的金属结构（图3-10）若每排间 隔相等，在纵向风力作用下， 总的迎风面积为： （5）物品的迎风面积 吊运物品的轮廓尺寸不明确时，可按表3-13查取 例2 一台双梁龙门起重机的箱型主梁长45m，高1.8m，两梁相距2.2m，置于高13m的支腿上，工作地点在上海宝山钢铁公司后方货场，试确定工作和非工作状态下作用在主梁上的风载荷 六、缓冲器的碰撞载荷Pc 七、其他特殊载荷 1、冰雪载荷 它取决于碰撞质量和碰撞速度，按缓冲器所吸收的动能计算。 寒冷地区取雪压500~1000N/m2 2、温度载荷 结构的温度变位 结构的温度应力 注：移动式起重机结构和跨度小于35m的超静定结构，不考虑温度载荷 3、地震载荷 4、工艺载荷 5、安装载荷 6、试验载荷 动载试验 静载试验 载荷组合I: 用于疲劳强度校核 载荷组合II：用于强度、刚度、稳定性校核 载荷组合III：用于强度、刚度、稳定性及整机稳定校核 1、 结构件材料的许用应力 （1）基本许用应力 当 时，基本许用应力 当 时，基本许用应力 二、许用应力 （2）剪切许用应力和端面承压许用应力 2、连接材料的许用应力 （1）焊接许用应力 （2）铆钉、螺栓和销轴连接的许用应力（见表3-17） 注：Q235沸腾钢，型钢厚度大于15mm和钢板厚度大于20mm的许用应力应乘以0.95。 表3-16 安全系数和许用应力 二、极限状态计算法 基础：在起重机使用条件下对金属结构的受载情况进行统计 分析；对金属结构材料性能的均匀程度进行统计研究。 特点：不采用安全系数。 结构应满足的两种极限状态： 1、承载能力极限状态：对应于结构或构件达到最大承载能力或出 现不适于继续承载的变形。 2、正常使用的极限状态：由于过大的弹性变形或振动，影响工程 机械的作业和工作人员的安全，导致其 不能正常使用。 特点： 根据各种载荷发生时，对构件的影响程度，确定超载系数。 考虑了各个构件的重要性、构件在使用、运转、安装过程 中可能出现的损坏以及计算不完善的情况 第一种极限状态和第II类或第III类载荷组合的计算： 由相应的额定载荷P0i计算组合得 超载系数 P0i=1时构件的轴向力 材料的屈服极限 材料的可靠性(低碳钢:1.05,低合金钢:1.1) 构件的重要性 可能出现的损坏 考虑计算的不完善 (1~0.75) (1.0~0.8) 第一种极限状态和第I类载荷组合的计算： 等效载荷Pe: 材料的不均匀性系数 材料的可靠性系数 材料的无限寿命耐久限 * * 第三章 金属结构设计计算基础 本章内容: 金属结构计算载荷的分类 载荷组合 各种载荷的计算 金属结构设计计算方法 金属结构设计的特点 连接设计计算是金属结构设计的一个重要内容 局部稳定性和整体稳定性对结构的承载能力起控制作用 结构自身重量远远超过工作载荷 作用在金属结构上的载荷复杂，计算工况多 第一节 金属结构计算载荷的分类 分类依据：根据载荷不同特点与出现的频繁程度 一、基本载荷： 始终和经常作用在金属结构上的载荷，即正常工作时必然出现的载荷，包括： 自重载荷PG 工作载荷PQ 水平惯性载荷PH（起重机） 二、附加载荷： 正常工作状态下结构所承受的非经常性作用的载荷。包括： 工作状态下的风载荷PW,i 机械运行时产生的水平侧向力PS（有轨起重机） 根据实际情况决定需要考虑的温度载荷、冰雪载荷及某些工艺载荷 三、特殊载荷： 在非工作状态或试验状态时结构可能承受的最大载荷， 或在工作状态下结构偶然承受的不利载荷，包括： 非工作状态下的风载荷PW,0