【正文】 的厚度； —系數(shù)，取決于之間值，見表（21）。表 （21）系數(shù)Table (21) coefficient ——軌道中心線至腹板的距離，正軌時(shí)，； ===3=； v________波桑比； ，——系數(shù)，其值取決于和的值（參見表22 ）； 上蓋板上的折算應(yīng)力按下式求得：= 式中 ——由垂直彎矩引起的正應(yīng)力， ，應(yīng)帶各自的正負(fù)號(hào)代入。表（22）對(duì)于矩形板的因子和的值Table (22) regarding rectangular plate factor and value 2879梁除了滿足強(qiáng)度條件外，還需具有一定的剛度（限制變形）才能滿足使用要求。用于起重機(jī)的梁只驗(yàn)算由有效載荷（移動(dòng)載荷）產(chǎn)生的靜撓度（不計(jì)動(dòng)力系數(shù)），梁的這種變形是彈性變形，外載荷消失后梁能復(fù)原，絕對(duì)不允許殘余（永久）變形。1）靜剛度當(dāng)兩個(gè)不相等的移動(dòng)集中載荷對(duì)稱作用于梁的跨度中央時(shí)（圖26 ），其最大靜撓度由下式確定： 對(duì)于圖 （26） 所示情況，梁的最大靜撓度：=允許靜撓度值分別推薦如下：2） 門式起重機(jī)的跨中撓度式中 L——起重機(jī)的跨度。3） 門式起重機(jī)的懸臂撓度==12930式中 ________懸臂長度。4） 門式起重機(jī)跨中水平位移=根據(jù)剛度條件，型鋼梁需要的截面慣性矩為：式中 ——梁的跨度（）；——型鋼梁的許用撓度 ——電動(dòng)葫蘆在額定起重量時(shí)的總輪壓（不計(jì)動(dòng)力系數(shù)）。按下式計(jì)算：其中，——額定起重量，——電動(dòng)葫蘆自重。 5） 動(dòng)剛度在起重機(jī)小車卸載時(shí)，主梁在垂直方向?qū)a(chǎn)生衰減振動(dòng)，這種振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響不大，但對(duì)于起重機(jī)的正常使用以及司機(jī)的操作田間卻是不利的，緩慢的衰減過程影響到起重機(jī)的生產(chǎn)率，因此，從現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求出發(fā)（特別是對(duì)高速運(yùn)行的起重機(jī)以及要求所吊運(yùn)件能精確安裝的起重機(jī)），起重機(jī)應(yīng)保證一定的動(dòng)剛度。圖 （26）梁的剛度計(jì)算Fig (26) rigidity putation 對(duì)于一般使用的起重機(jī)，不必驗(yàn)算起動(dòng)剛度。對(duì)于工藝上及生產(chǎn)率上有較高要求的橋式起重機(jī)，應(yīng)驗(yàn)算動(dòng)剛度，要求小車位于跨中時(shí)的滿載自振頻率f不應(yīng)低于2HZ?？砂聪铝泄津?yàn)算滿載自振頻率：==式中 ________滿載自振頻率，（HZ）；————主梁結(jié)構(gòu)在跨中的剛度系數(shù)，其物理意義為使主梁在跨中處產(chǎn)生單位垂直靜撓度所需的集中力的大?。弧髁航Y(jié)構(gòu)在跨中的換算集中質(zhì)量與小車質(zhì)量之和（對(duì)于雙梁結(jié)構(gòu)，如果小車質(zhì)量按整臺(tái)小車計(jì)算，則近似等于一根主梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量）（）；——與額定起升載荷的質(zhì)量之比，即；——與鋼絲繩繞組的剛度系數(shù)之比，即。鋼絲繩繞組的剛度系數(shù)（其物理意義為使鋼絲繩繞組在荷重懸掛處產(chǎn)生單位靜伸長所需的力）可按下式計(jì)算：=式中 ——鋼絲繩繞組的剛度系數(shù)； ——繞組的分支數(shù)； ——所用的鋼絲繩的縱向彈性模數(shù)，與鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，； ——一根鋼絲繩的鋼絲截面積。 _____鋼絲繩繞組在相當(dāng)于額定起升高度時(shí)的實(shí)際平均下放長度，可近似取 對(duì)于雙梁箱形截面橋式和門式起重機(jī)以及單主梁門式起重機(jī)，一般不進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，但應(yīng)進(jìn)行腹板和蓋板的局部穩(wěn)定性驗(yàn)算。1） 橋式類型起重機(jī)梁的腹板可能在下列幾種應(yīng)力作用下喪失穩(wěn)定性：2） 彎曲剪應(yīng)力：在剪力作用下，梁的腹板會(huì)在45度方向受壓而在斜向失去局部穩(wěn)定性；3）彎曲正（壓）應(yīng)力。這時(shí)，梁的腹板和蓋板的受壓區(qū)有可能在梁長方向失去局部穩(wěn)定性；4） 彎曲正（壓）應(yīng)力和軸向壓應(yīng)力（如門式起重機(jī)的支腿）；5）作用在腹板上緣的載荷（如集中輪壓等）產(chǎn)生壓應(yīng)力（如偏軌橋式和門式起重機(jī)），這時(shí)，腹板會(huì)因擠壓應(yīng)力在豎向失去穩(wěn)定。金屬結(jié)構(gòu)也可能在以上幾種應(yīng)力共同作用在梁的腹板上時(shí)喪失局部穩(wěn)定。這時(shí)，腹板隨著作用于其上的載荷性質(zhì)不同翹曲各種曲面。圖 （27） 腹板局部穩(wěn)定的計(jì)算Fig (27) web plate partial stable putation為了保證梁的腹板的局部穩(wěn)定性，通常用加勁板或加勁桿來加固腹板，這樣要比增加腹板的厚度經(jīng)濟(jì)些。加固的方式如下：1） 在箱形截面梁整個(gè)高度上設(shè)置橫向加勁板（圖27）；2）對(duì)于正軌箱形結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)，除設(shè)置橫向加勁板外，在箱形截面腹板受壓區(qū)域設(shè)置短橫向加勁板（圖27）；3）在跨度較大的橋式和門式起重機(jī)中。梁的高度比較大，這時(shí)，除設(shè)置橫向加勁板外，常常在腹板的受壓區(qū)設(shè)置一條縱向加勁線，如果需要，例如從工藝方面限制腹板旁彎和波浪形，在腹板受壓區(qū)也設(shè)置縱向加勁桿（圖27）。1）通常沿腹板全高設(shè)置橫向加勁板加固腹板。當(dāng)時(shí)，橫向加勁板之間的距離不應(yīng)大于2h或3m；當(dāng)時(shí)。在跨度較大時(shí)橫向加勁板的間距，在支座附近較小些，而在跨中較大些?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)中，為了限制腹板波浪度，一般取間距m。2）如果腹板僅在剪應(yīng)力作用下；當(dāng)（對(duì)于低碳鋼）或（對(duì)于低合金鋼）時(shí)，可不必設(shè)置橫向加勁板，但是為了增加截面的扭轉(zhuǎn)剛度，提高梁的整體穩(wěn)定性，一般仍設(shè)置橫向加勁板。3）如果腹板僅在正應(yīng)力作用下，當(dāng)（對(duì)于低碳鋼）或（對(duì)于低合金鋼）時(shí)，可不必加固。4）對(duì)于高度較大的梁，必須在腹板受壓區(qū)設(shè)置縱向加勁條，且設(shè)置在離受壓翼緣板（~）h處；當(dāng)（對(duì)于低碳鋼）或（對(duì)于低合金鋼）時(shí)，一般只加一根縱向加勁條，如果因梁高很大，而必須用兩根縱向加勁條來加固腹板時(shí)，則第一根縱向加勁條離受壓邊緣距離為（~）h ，第二根離受壓邊緣距離為（~）h?？v向加勁條截面必須的慣性矩見表36。 圖（28）箱形主梁加勁板的設(shè)置 Fig (28) box shape king post stiffening plate establishment5）若腹板僅僅只用橫向勁板加固時(shí)，對(duì)于箱形截面梁，橫向勁板寬度取為等于兩腹板間距b，若梁寬B較大，橫向加勁板中部可開孔，但應(yīng)保證mm，加勁板厚度不應(yīng)小于。6）在有縱向加勁條的情況下，橫向勁板的慣性矩為：=3=縱向加勁條所需的慣性矩根據(jù)比值確定7）當(dāng)梁的上翼緣作用有集中載荷（例如正軌箱形結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)）時(shí)，一般在腹板上須設(shè)置短橫向加勁板，其高度或。如果腹板上有縱向加勁條，則短橫向加勁板應(yīng)與縱向加勁條相連，短橫向加勁板的間距。對(duì)于正軌箱形梁，腹板同時(shí)受彎曲正應(yīng)力，剪應(yīng)力和集中輪壓作用在腹板上緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力。根據(jù)板的彈性穩(wěn)定理論，結(jié)合工程實(shí)際，可將工字型截面的腹板看作是由上下翼緣板支承著的彈性嵌固板，但有水平位移的可能。彈性嵌固起提高腹板屈曲系數(shù)的作用，能水平位移，有降低抗屈曲能力的作用，所以可以偏安全地認(rèn)為腹板的上下支承是只能轉(zhuǎn)動(dòng)的簡支支承，不考慮其嵌固影響。在有較強(qiáng)翼緣板的情況下，工字型截面的腹板彈性嵌固支承影響系數(shù)可以取x=。薄板在各種載荷情況和各種支承情況下的局部穩(wěn)定的臨界屈曲應(yīng)力公式可寫成如下通式：、式中 、——分別為x方向正應(yīng)力、剪切應(yīng)力和y方向局部壓應(yīng)力作用下的臨界屈曲應(yīng)力；x——板邊支承情況影響系數(shù)，也稱嵌固系數(shù)，兩非承載邊簡支支承時(shí)取1，~，詳見表 （23）；、——分別為簡支支承板在受x方向正應(yīng)力、剪應(yīng)力和y方向局部應(yīng)力時(shí)的屈曲系數(shù)，其值參見表（23）；——板屈曲的歐拉應(yīng)力，可按下式計(jì)算：= 式中 D=——板的單位寬度彎曲剛度；——板厚；____垂直于正應(yīng)力方向的板寬，驗(yàn)算腹板時(shí)為腹板的計(jì)算高度；a____垂直于局部壓應(yīng)力方向的板長，驗(yàn)算腹板時(shí)為橫向加勁板間的距離；E——彈性模數(shù)；—波桑比。板在壓應(yīng)力剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力共同作用時(shí)的等效臨界復(fù)合應(yīng)力可按下式、=式中，為板邊兩端應(yīng)力之比，為板邊最大應(yīng)力，、各帶自己的正負(fù)符號(hào)；其它符號(hào)同前。，按上式求得折減臨界復(fù)合應(yīng)力：式中 ——材料的屈服點(diǎn)。 薄板局部穩(wěn)定性的驗(yàn)算是以屈曲臨界應(yīng)力為極限應(yīng)力的。只要作用在板上的載荷應(yīng)力（在非均布應(yīng)力時(shí)取最大的應(yīng)力值）小于極限應(yīng)力（或許用應(yīng)力），板是穩(wěn)定的，其驗(yàn)算公式如下：或=或=或式中n——安全系數(shù)，其值與強(qiáng)度安全系數(shù)一致，； 和——分別為正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力作用下的許用屈曲臨界應(yīng)力。 當(dāng)板受壓應(yīng)力，剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力同時(shí)作用的等效復(fù)合應(yīng)力按上式計(jì)算時(shí)，板的屈曲安全系數(shù)可以取得小一些，一般可以減小百分之十。在工程設(shè)計(jì)中，為了滿足上式公式，有時(shí)不得不增加板厚，這常常要增加鋼材用量。而在板的受壓部位加上幾根加勁條或加強(qiáng)肋則可以提高板的抗屈曲能力，而且相比之下要經(jīng)濟(jì)些。剛性的加強(qiáng)肋（加勁條）能起到支承作用，將板分割為若干區(qū)格，改變了板在計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)的寬度b和a的值。而且，區(qū)格板的屈服系數(shù)與 有關(guān)，屈曲臨界應(yīng)力與寬（b）平方成反比。但要注意的是剛性加強(qiáng)肋要有足夠的彎曲剛度，要能起到支承板的作用。加強(qiáng)肋的剛度以 的乘積表示。 是加強(qiáng)肋繞被加強(qiáng)板板厚中心線的面積慣性矩。加強(qiáng)肋的彎曲剛度和該板的彎曲剛度比稱為加強(qiáng)肋的剛度比，常以 表示，即 =式中 b, 為板的寬度和厚度。對(duì)于剛性加強(qiáng)肋而言，有最小剛度比 ，亦即當(dāng)剛性加強(qiáng)肋使區(qū)格板的屈曲臨界應(yīng)力小于（最多是等于）這塊加肋整板的屈曲臨界應(yīng)力時(shí)，此加強(qiáng)肋的剛度比即為最小剛度比。這時(shí)，板的屈曲只能限于區(qū)格板內(nèi)，也就是說區(qū)格板的屈曲將先于整板。當(dāng)加強(qiáng)板剛度不夠時(shí)，加肋板仍以整板屈曲模態(tài)失穩(wěn)。此時(shí)的加強(qiáng)肋稱為柔性加強(qiáng)肋。帶柔性肋板的屈曲系數(shù)可按公式計(jì)算。在求得剛性肋的最小剛度后，即可計(jì)算剛性肋的面積慣性矩。所有剛性肋的面積慣性矩（）必須大于此值。當(dāng)橋式類型起重機(jī)主梁腹板被縱向肋分格為上，下兩區(qū)格，并受有y 方向的局部壓力時(shí)，則上區(qū)格板的局壓屈曲系數(shù) 按表 計(jì)算 ，而下區(qū)格板則按或。此時(shí)上區(qū)格板的驗(yàn)算公式應(yīng)為改寫的下式，即 下區(qū)格板的局部驗(yàn)算公式則為：式中， 和分別為上區(qū)格板和下區(qū)格板的屈曲臨界應(yīng)力。對(duì)于普通橋式起重機(jī)，由于梁的受壓翼緣板屬于均勻受壓情況，只要合理選取板寬B和厚度 的比值（表23 ），則勿需用縱向加勁條加固梁的受壓翼緣。根據(jù)滿足局部穩(wěn)定性條件，列出了受壓翼緣尺寸比例關(guān)系。對(duì)于偏軌寬翼緣橋式類型起重機(jī)，其主梁截面較寬，而翼緣板厚 相對(duì)較薄（b兩腹板間距； 上翼緣板厚度），因此受壓翼緣板必須根據(jù)局部穩(wěn)定性布置縱向加勁條。當(dāng)60（50） 時(shí)（括號(hào)內(nèi)數(shù)字用于低合金鋼），應(yīng)設(shè)置一條縱向加勁條，縱向加勁條的慣性矩： 式中 系數(shù)，按表（22）選用。表（23）受壓翼緣板的寬厚比 Table (23) bearing flange plate generous ratio 當(dāng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩條縱向加勁條，縱向加勁條的慣性矩：式中 ——系數(shù)；b——兩腹板間距。圖（29）受局部壓力的區(qū)格板 圖（210）受壓翼緣的尺寸比例 Fig (29) local pressure area frame Fig (210) bearing flange size proportion1）自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)的概念起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)中的梁為非圓截面直桿，而且是開口薄壁（工字形截面等）后閉口薄壁（箱形截面）結(jié)構(gòu)。非圓截面直桿受扭時(shí)，其橫截面不再保持平面而產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。如果所有的截面都自由翹曲，則在截面上不會(huì)產(chǎn)生正應(yīng)力，這稱為自由扭轉(zhuǎn)，這時(shí)，桿件所有截面的翹曲量相同。因此，在橫截面內(nèi)只產(chǎn)生與外扭轉(zhuǎn)相平衡的剪力。這種情況只有當(dāng)?shù)冉孛嬷睏U的兩端作用大小相等而方向相反的力偶，且無任何約束時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。圖 a為工字形截面桿件兩自由端受兩個(gè)力偶作用而產(chǎn)生自由扭轉(zhuǎn)，圖 （29） a為變形后的情況，平行于桿軸的縱向直線（例如翼緣）仍保持直線，截面ABCD已有翹曲不再成平面，由于各截面均能自由翹曲，且翹曲量相同，故縱向纖維長度不改變，截面上就不會(huì)產(chǎn)生正應(yīng)力。表（24）系數(shù) 值Table (24) coefficient Value注：，式中a——箱形梁橫向加勁板間距；b——兩腹板間距。，一般可先取試算，式中——一條縱向加勁條的面積.表（25）系數(shù) 值Table (25) coefficient value