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桥式起重机主梁强度、刚度计算

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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()

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

0

100

140

180

200

220

240

1.00

1.01

1.02

1.03

1.04

1.05

1.06

260

280

300

320

340

360

380

1.07

1.09

1.10

1.12

1.14

1.16

1.18

400

420

440

460

480

500

520

1.21

1.24

1.27

1.31

1.35

1.40

1.46

540

560

580

600

620

640

1.53

1.61

1.71

1.84

2.01

2.24

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。

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

≤0.05

21

2362

0.80

402

1096

0.10

42

2292

0.85

417

1044

0.15

64

2219

0.90

429

1001

0.20

107

2076

0.95

441

965

0.25

152

1933

1.00

450

931

0.30

189

1808

1.10

450

900

0.35

219

1710

1.20

450

870

0.40

248

1613

1.30

450

840

0.45

267

1540

1.40

450

810

0.50

289

1467

1.50

450

780

0.55

310

1394

1.60

450

750

0.60

331

1324

1.70

450

720

0.65

352

1254

1.80

450

690

0.70

371

1199

1.90

450

660

0.75

387

1147

2.00

450

630

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

≤0.2

712

700

1.9

569

520

0.3

709

697

2.0

560

511