桁架型桥式起重机主桁架结构及工艺设计

30/5t-25.5m桁架型桥式起重机主桁架结构及工艺设计指导教师：XXX班级：焊接062班姓名：XXX毕业答辩一、设计对象简介

1.本次设计对象是桥式起重机主桁架

图1主桁架示意图

2.包括的杆件名称:

上弦杆、下弦杆、竖杆和斜杆毕业答辩一、设计对象简介

3.桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种起重机，又称天车。起重机沿铺设在两侧高架上的轨道运行，起重小车沿铺设在主桁架上的轨道运行，小车运动构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。毕业答辩一、设计对象简介

4.桥式起重机的桁架梁具有自重轻、材料省、造价低、风阻小、起吊空间大等优点。应用十分广泛。本桁架梁选用平行弦桁架，选用具有竖杆的三角形腹杆体系，角钢全取为等边角钢，而且上下弦杆，斜杆均采用双角钢结构，这样使得整个桁架结构合理，对称性较好。毕业答辩一、设计对象简介图2桁架梁设计部分效果图二、主要设计内容主要设计内容包括以下几个部分：

1.桁架梁参数计算及确定

2.桁架各杆件内力分析计算

3.桁架各杆件的截面设计及面积计算

4.桁架节点的设计

5.桁架整体刚度校核及加拱设计

6.桁架梁主桁架工艺分析及设计方案

毕业答辩二、主要设计内容

另外还有备料工艺卡片的编写编写具体工序用来指导工人加工，需要编制简易的工艺流程。便于实际生产制造。

毕业答辩三、桁架梁参数计算及确定

首先对桁架梁的几何参数进行设定和计算。包括桁架梁几何尺寸，如起重量Q(t)、跨度L(m)、小车参数、高度h、梁身自重q′、节间数n、节间距离d等。这是基本工作。毕业答辩四、桁架各杆件内力分析计算1.内容包括：绘制各杆件的内力影响线及内力计算、绘制各杆件内力表。2.用影响线分析出的数据来计算杆件受到的内力。毕业答辩四、桁架各杆件内力分析计算图二斜杆D4的内力影响线毕业答辩五、桁架各杆件的截面设计及面积计算

1.分析内力表，取各类杆中受力最大的一个为研究对象，使用稳定性公式、刚度公式和强度公式

2.对杆件进行校核，从而确定截面面积的大概所取的范围，本次设计中全部取等边角钢，使用渐进法来最终确定杆件的型号，也就设计出的杆件，既能满足强度等要求，同时又是最节省材料的。

3.本步骤完成以后，就确定了各个位置处角钢的型号。毕业答辩六、焊缝长度的计算及节点的设计

1.焊缝长度的计算

a.焊角尺寸根据被连接件厚度来确定。

b.肢背肢尖焊缝长度根据公式求得。

2.节点设计的一般原则

a.所有杆件的重心线交于一点；

b.节点板最好为矩形或梯形。

c.腹杆与弦杆间留15-20mmd.肢背向上，肢尖向下

e.节点板应伸出弦杆10-15mm,或凹入5-10mmf.腹杆为角钢时，剪切边应垂直于轴线毕业答辩

六、焊缝长度的计算及节点的设计

3.最后综合斜杆和竖杆的肢背肢尖焊缝长度以及节点处桁架的形状设计出节点板的形状。毕业答辩七、桁架整体刚度校核及加拱设计

1.为了保证梁能正常工作，除了应使其满足强度要求外，还应使它满足刚度要求。

2.应用刚度校核公式，先对各个杆件进行刚度校核，然后对整体桁架刚度进行校核。即要求梁的最大挠度值fmax不得超过它的许用应力值[f]

即：fmax

≤[f]。毕业答辩七、桁架整体刚度校核及加拱设计

3.本设计中桁架梁长度L=25.5m≥17m，故必须加拱。具体原因是：起重机在长期工作后，由于承载及其自重会产生下挠，使小车不能沿水平方向运动，小车会在吊物升降运动中受到附加阻力或自行滑动，从而影响其正常工作，因此应对它们预制上挠反变形，可以很好地解决这些问题。毕业答辩八、桁架梁主桁架工艺分析

1.焊接工艺分析包括材料焊接性分析、结构工艺性分析、技术条件分析。

2.本设计采用的原材料为Q235钢，为碳素结构钢，含碳量在0.14-0.22之间，且钢中主要化学成分C、Mn、Si等使其淬硬倾向减小，焊接热影响区冷裂倾向较小，S、P元素含量低，热裂纹和在热裂纹的倾向也减小，焊接性优良，几乎可以使用各种焊接方法来施焊。

毕业答辩八、桁架梁主桁架工艺分析

3.结构工艺性分析主要解决焊缝分布、形式、坡口、形状、长度及焊接变形方面问题。

4.技术条件分析主要从工艺上如何满足，若不满足会引起何种问题重点分析以下问题。

a.重心线问题

b.上拱度问题

c.变形问题毕业答辩九、结论

通过此次对30/5t-25.5m桁架型桥式起重机主桁架的结构及工艺进行了设计计算，得出了以下结论：

1.为了抵消起重机工作时桁架梁所受载荷及自重产生的下挠变形，需预制上拱度，保证起重机的良好工作。

2.设计中用到稳定性公式、刚度公式对截面尺寸设计时，弦杆、腹杆按受内力最大杆件计算即可。毕业答辩九、结论

3.在节点载荷作用下，影响线是在节点之间按直线规律变化的，因此用影响线可方便地求出杆件载荷引起的内力。

4.桁架结构的焊缝多为较短的角焊缝，实行焊接自动化比较困难，故在这类结构中多采用手工电弧焊或CO2气体保护焊，并在实际操作中选取直径为