国际焊接工程师培训3317动载结构设计Ⅳ

1、3/3.17动载焊接(hnji)结构的设计 Design of dynamically loaded welded structures 共二十七页1 概述 起重机械包括吊车已应用了很多年，在1963年就已制订出了针对吊车及吊车轨道中钢制构件的焊接标准DIN120，并一直延用了34年，直到1974年才重新(chngxn)制订了DIN15018“吊车”标准及1984年制订了DIN4132“吊车轨道”标准。DIN15018标准同时也是“动载结构的基础标准”。2 目前适用的标准 DIN15018T1：吊车，钢制梁架的原理、计算 DIN15018T2：吊车，钢制梁架，制造原理11 DIN15018T3

2、：吊车，钢制梁架，汽车吊的吊车(dioch)及吊车(dioch)轨道共二十七页3 应用范围 DIN15018标准适用于吊车及其附件，以及吊车的钢制梁架。4 结构设计基础 载荷形式分类：主载荷：包括自重及提升载荷，同时还应考虑到所有垂直作用于吊车上的力。附加载荷：包括风力、斜拉产生的分力，温度的影响，以及电器装置、扶梯、平台(pngti)和围栏等特殊载荷：包括翻转力、缓冲力和检验载荷。共二十七页在多轴应力(yngl)状态下，必须对构件及焊缝中的比较应力(yngl)进行验证。 焊缝(hn fn)的许用应力（DIN15018） 共二十七页 对动载结构需进行工作强度验证，也称作动载应力验证。对吊车而言

3、，当载荷(zi h)状态为H级，应力循环次数大于2104时，需进行工作强度验证。与此相关的参数是应力作用状态。即应力的大小及作用频率。根据应力的上、下限及状态系数P分为四种理想的应力作用状态。共二十七页应力循环次数N1N2N3N4应力循环总数N2104210521056105610521062106载荷作用时间短间歇时间长有规律性的断续工作有规律性的连续工作有规律性的重载下连续工作应力作用状态应力组别S0 很轻B1B2B3B4S1 轻B2B3B4B5S2 中等B3B4B5B6S3 重B4B5B6B6应力(yngl)组别 共二十七页DIN15018工作强度(qingd)曲线和应力组别 共二十七页

4、5 缺口状态 在DIN15018和DIN4132标准中把缺口状态分为八种，其中(qzhng)三种是对打磨或钻孔构件而言，即W0，W1和W2，后五种是针对焊接构件：K0，K1，K2，K3，K4。K0表示缺口效应很小。不同缺口状态的举例如下：共二十七页DIN15018缺口状态(zhungti)K0（很小的缺口效应） 共二十七页DIN15018缺口(quku)状态K0 共二十七页DIN15018缺口状态(zhungti)K1（小的缺口效应） 共二十七页DIN15018缺口(quku)状态K2（中等的缺口(quku)效应） 共二十七页DIN15018缺口状态(zhungti)K3（大的缺口效应） 共二

5、十七页DIN15018缺口(quku)状态K4（很大的缺口(quku)效应） 共二十七页DIN15018缺口(quku)状态K4 共二十七页 在进行工作强度验证(ynzhng)时，首先应确定其许用应力值，表19中给出了与极限应力比值相关的许用上限应力计算公式。其中对压应力和拉应力的计算是不同的 6 许用应力(yngl)的确定共二十七页应力组别材料St 37和St 52缺口状态K0K1K2K3K4B1（475.2）(424.2)(356.4)252.4152.7B2(336)(300)252180108B3237.6212.1178.2127.376.4B41681501269054B5118.

6、8106.189.163.638.2B68475634527 DIN15018工作(gngzu)强度验证=-1时的许用应力 共二十七页 表10中给出了构件和焊缝的许用剪应力计算公式，从公式中可以看出在同一(tngy)条件下，焊缝的许用剪应力要大于构件的许用剪应力7 许用应力(yngl)的补充共二十七页 德国标准 2.2.1标准DS952 根据有轨车辆（铁路）产品焊接接头的应力集中状况和受力状态，将焊接接头分为(fn wi)A(其应力集中程度愈来愈大)等很多种等级（见图16），其疲劳强度（愈来愈低）也示于右侧图中。共二十七页共二十七页 钢制烟囱的焊接 按DIN4133-1991标准，对接接头、H

7、V接头、HY接头形式(xngsh)见表11，据焊缝及其检验比例分成8种类型。共二十七页共二十七页 受拉杆件 拉杆或连杆主要承受拉、压载荷，对于(duy)拉杆来说方形或圆形截面均是有利的。当动载荷较小时可采用易加工的“a”方案。当动载荷较高时，承载孔的连接可采用对接焊缝并特殊质量检验的“b”方案制作。共二十七页 受压杆件 承受静载的压杆，其截面形状以空心较为稳定。连接承载孔时可采用对接焊缝(hn fn)，也可以采用角焊缝(hn fn)，但焊缝(hn fn)必须是封闭焊缝(hn fn)。共二十七页 杠杆杠杆是为了传递力矩。拉杆和压杆共同组成传动装置系统。此外杠杆需要承受弯矩。这有利于阻力矩的计算。

8、对于偏心力的作用，应用封闭的横截面。从外形尺寸上分析，加强的轴套分离(fnl)结构，扁钢的角焊缝应该用双HV焊缝代替。共二十七页小结(xioji)疲劳强度设计一般原则及不同的设计法计算(j sun)方面的验证缺口状态动载结构设计应用及相关标准共二十七页内容摘要3/3.17动载焊接结构的设计 Design of dynamically loaded welded structures。3/3.17动载焊接结构的设计 Design of dynamically loaded welded structures。DIN15018标准同时也是“动载结构的基础标准”。2 目前适用的标准。吊车及吊车轨道。DIN15018标准