主梁主要尺寸的确定及强度校核

1、已知数据：起重量Q；跨度L ；大车运行速度vq ；起重机工作类型A5 级；大车运行机构采用集中驱动方式；小车轨距Lxc ；小车轮距 Bxc ；起升速度 v .1 主要尺寸的确定1） 大车轮距K118L52） 主梁高度（理论值）HL183） 端梁高度H 00.4 0.6 H4） 主梁支撑截面的腹板高度h0 （可根据端梁高度 H 0适当选取）5） 桥架端部梯形高度C11L1056） 主梁腹板高度 h （可根据主梁计算高度H 适当选取）7） 确定主梁截面尺寸主梁中间截面各构件板厚根据表4-1（查得腹板厚和上下盖板厚1 ）推荐确定主梁两腹板壁间距根据下面的关系式来决定bHandbL3.550盖板宽度B

2、b240主梁的实际高度Hh21主梁支撑截面的实际高度H 0h02 18） 加劲板的布置尺寸主梁端部（梯形部分）大加劲板的间距a'h主梁端部（梯形部分）小加劲板的间距a1a '2主梁中部（矩形部分）大加劲板的间距a(1.5 2) h主梁中部（矩形部分）小加劲板的间距a1a2如果 h160 ，在离上盖板0.2 0.25 h 处设置水平加劲杆，可采用角钢2主梁的计算1）计算载荷确定Word 文档Gq主梁由于桥架自重引起的均布载荷2qlLG q （半个桥架的自重）可查图4-11 曲线得到2查表 4-3 得主梁由于集中驱动大车运行机构的长传动轴系引起的均布载荷qy查表 4-3 得运行机构

3、中央驱动部件重量引起的集中载荷G d主梁的总均布载荷q'ql qy主梁的总计算均布载荷q4 q '4 为冲击系数，可以根据实际情况，按下述方法确定：a.如果轨道公差在标准规定的围以，41b.根据运行速度和轨头错位高差计算，4 1.10 0.058v h式中 v ：小车运行速度（ m/s）h ：轨道接头处的轨面高差（mm）C. 根据运行速度和钢轨接头有接缝但无高差计算41.03av式中v ：运行速度（ m/min ）a ：系数，钢轨接头焊平或钢轨无接缝，a=0.001；钢轨有敞露接缝a=0.002作用在一根主梁上的小车两个车轮的轮压值根据表4-4 选用 P1',P2

4、9;考虑动力系数2 的小车车轮的计算轮压值为P12 P1'P22 P2'2 为动力系数，取值方法如下：a .当 vh0.2m / s 时，22 minb .当 vh0.2m / s 时，22 min2 vh0.2式中vh ：稳定起升速度（ m/s）2 ：起升状态级别系数（见表4-5）2 min：起升载荷最小动载系数（见表4-6）2）主梁垂直最大弯矩由公式 4-12 计算主梁垂直最大弯矩Word 文档L Bxc4 Gd2P1qL4 G0 l 0P22LG PLM max4 P1P2q4G 0 l0L2C#语句：Math.Pow(p1+p2*(l-Bxc)/L+(q*L+&

5、4*Gd)/2-&4*G0*l0/L,2)/4*(P1+P2)/L+q/2)+&4*G0*l0G0 为司机操纵室的重量；l0 为作用位置，即重心距支点的距离3）主梁水平最大弯矩由公式 4-18 计算主梁水平最大弯矩M g max0.8M G' P'max ? agv为大车起动，制动加速度平均值，t q6 8 sat qM G 'P ' max 为不计冲击系数4 和动力系数2 时主梁垂直最大弯矩，由下式算得：q' L2P1'P ' 2L Bxc4Gd4 G0 l 0G' P'L2LM maxP1'&#

6、39;'4G 0 l0P2q4L2C#语句：Math.Pow(p1+p2*(l-Bxc)/L+(q*L+&4*Gd)/2-&4*G0*l0/L,2)/4*(P1+P2)/L+q/2)+&4*G0*l04）主梁的强度验算由于垂直和水平方向最大弯矩同时作用，在主梁跨中截面的盖板中引起的最大弯曲正应力为G PM g maxG PgM maxWxWyW x 为主梁跨中截面对水平重心轴线x-x 的抗弯截面模数，其近似值为：hB 1hW x3Wy 为主梁跨中截面对水平重心轴线y-y 的抗弯截面模数，其近似值为：B 1hbWy3Word 文档由表 2-19 可查得 Q235

7、钢的叙用应力为s220165.4MPa1.331.33主梁跨端在最大剪力Qmax Q P 作用下引起腹板中最大剪应力为：G PSmaxQmaxI x 02Qmax Q P 为主梁支撑截面所受的最大剪力，由公式4-13 计算G PP1P2L BxcqL4G dL l0QmaxL24G 0LC#语句 :P1+P2*(L-Bxc)/L+(q*L+&4*Gd)/2+&4*G0*(L-l0)/LI x0 为主梁端部支撑截面对水平重心轴线x-x 的惯性矩，其近似值为：H 0h0H 0I x0Wx0 23B 1 h02C#语句 :(h0*$/3+B*$1)*h0*H0/2S 为主梁端部支撑截

8、面半面积对水平重心轴线x-x 的静矩，其近似值为：S2 h0h0B 1h012422由表 2-24 查得 A3 钢的许用剪应力为95.6MPa35）主梁的垂直刚度验算主梁在满载小车轮压作用下，在跨中所产生的最大垂直桡度可按公式4-23 计算P1 L3 1a 16f48EI243xC#语句 :P1* Math .Pow(L,3)*(1+a*(1-6*Math .Pow(b,2)+4*Math .Pow(b,3)/48*E*IxaP21.0P1BxcLI xWxH2允许的桡度值由公式4-22 得Word 文档11Lf70010006）主梁的水平刚度验算主梁在大车运行机构起、 制动惯性载荷作用下，产

9、生的水平最大桡度可按公式4-25 计算Pg L3qg L4f g384EI y48 EI y其中Pg 为作用在主梁上的集中惯性载荷Pg 0.01 0.02 v P1'P2'q g 为作用在主梁上的均布惯性载荷qg0.01 0.02 vq 'I yBW y2主梁水平桡度的许用值为f gL2000表 4-1箱形主梁板厚的荐用值起重量 Q t5， 810（ 12.5）15（ 16）2030（ 32）50腹板厚66， 8盖板厚18， 1010， 1212， 141622表 4-3大车运行机构的估计重量起 重 量集中驱动分别驱动（t ）均布的重量Gd kN一套机构重量 重心作用位

10、置q y kN / m集中的重量G1 kNl1 m50.60.6574.51.5100.650.77.54.51.515， 15/3 0.70.758.551.520/50.80.851051.530/50.911281.550/101.21.52081.5表 4-4小车轮压值Word 文档起重量（ t ）轮压（ N ）轮距（ mm）P'P2 'Bxc1521000180001100103700036000140015560005700024002073000670002400301100001070002700501750001700003850521000180001100104000039000150015550005400017002086000850002950301220009200031505260002500023001054000440002900158900072000350020107000920004000表4-5 2和 2值起升状态级别222 min2 max0.211.3HC10.41.051.6HC 20.61.11.9HC30.81.152.2HC 4表 4-6 起重机起升状态级别划分实例起重机类型起升状态级别手动起重机HC1电站用起重机HC2 ， HC3安装用起重