【正文】 上。 水平慣性力 F 平agma GF ?? G——物體自重 g——重力加速度 平a ——大車制動(dòng) /啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的平均加速度 ? ?20 . 3 9 3 ma 0 . 0 4 9t8V s? ? ?大平 t=8～ 10s，本題取 8s 上端梁慣性水平力 端計(jì)F ，主梁慣性水平力 梁計(jì)F 和小車及載荷慣性水平力小車F 計(jì)算 ? ? a 3?????? 平端端計(jì) GF ? ?31 a 0 . 0 4 9q 0 . 5 9 4 0 . 0 0 2 5 1 0 k gg 1 0F ? ? ? ? ? ?平梁 計(jì) ? ? ? ?3a 4 5 2 0 . 7 4 2( ) 0 . 0 4 9 0 . 1 6 6 1 0 k g2 g 2 1 0Q G GF ? ? ? ??? ? ? ? ??? 平小 車 司 機(jī) 室小 車 13 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)貨物的擺動(dòng)力 T ? ? a2 3????????? 平QT 結(jié)構(gòu)件風(fēng)力也屬于均布力，通常多考慮沿大車軌道方向的風(fēng)力作用。若單位風(fēng)壓為 ，箱型結(jié)構(gòu)風(fēng)振系數(shù) C=，迎風(fēng)面積為時(shí)， 主梁所受風(fēng)力為： 主梁P =1x （ 21 LLS ?? ） =（ ++） =(t)=(KN) 若主梁均布風(fēng)力集度為 0Q ，則： 0Q = 主梁P /( 21 LLS ?? ） =(++) = (t/m)= (KN/m) 小車的風(fēng)載荷計(jì)算 注：風(fēng)力、風(fēng)力集度及迎風(fēng)面積的含義在這里均為沿大車軌道方向 小車集中慣性力 當(dāng)大車制動(dòng)時(shí)，起重量及小車質(zhì)量產(chǎn)生集中慣性力，它通過車輪作用于二根主梁上，若摩擦系數(shù)為 ，大車驅(qū)動(dòng)輪數(shù) n 驅(qū) =2，全部車輪數(shù) n 全 =8， 其比值為 ，則作用于一根主梁的集中慣性力 HOP 為： HOP =( QP + GP )/2=(+)/2 = (t)= (KN) 當(dāng)風(fēng)沿著門機(jī)軌道方向吹時(shí) ,工作狀態(tài)風(fēng)力為： ? ?? ?? ? ? ? 8 0 ?????????????? 司機(jī)室電氣房吊具車罩小車 SSSSP 水平合力 HP 為： HP = HOP + 小車P =+= (KN) 就這種結(jié)構(gòu)而言，因側(cè)向力計(jì)算值不準(zhǔn)確，引起應(yīng)力不大，故本計(jì)算中忽略此因素作用。 由于主梁和支承架均以載荷組合 Ⅱ 作用時(shí)，受力嚴(yán)重，故以此工況校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。組合 Ⅱ 的工況為：大車運(yùn)行和滿載下降同時(shí)制動(dòng)的工況，此時(shí)側(cè)向橫推力減弱了，可忽略不計(jì)。 14 第五章 主 門架設(shè)計(jì)計(jì)算 門架結(jié)構(gòu) 型式及尺寸 , 門架結(jié)構(gòu) 型式及尺寸 如圖 51 所 示 圖 5—1 結(jié)構(gòu)形式及尺寸 門架強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 主梁內(nèi)力計(jì)算 S 計(jì)算 S=++(+) =（ 2m ） 截面對中性軸 x—x 的慣性矩 x? 計(jì)算 3 3 3 32 2 41 1 1 10 .9 5 0 .0 2 + 0 .8 9 0 .0 2 + 0 .0 1 + 0 .0 11 2 1 2 1 2 1 21 .4 5 1 .4 5+ 0 . 9 5 0 .0 2 ( ) 0 . 9 5 0 .0 2 ( ) 0 .0 3 3 0 7 422xIm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） （ ） 截面對中性軸 Y—Y 的慣性矩 y? 計(jì)算 15 3 3 3 32 2 41 1 1 10 .0 2 0 .9 5 + 0 .0 2 0 .8 9 + 1 .4 5 + 1 .4 51 2 1 2 1 2 1 21 .4 5 1 .4 5+ 0 . 9 5 0 .0 2 ( ) 0 .9 5 0 .0 2 ( ) 0 .0 2 8 0 1 622yIm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） （ ） 主梁在垂直載荷作用下， 取計(jì)算簡圖為簡支剛架，作用有均布載荷及集中輪壓，主梁的跨中截面 11 及主梁的懸臂根部 22 為危險(xiǎn)計(jì)算截面。 ⑴ 小車位于跨中時(shí)，計(jì)算簡圖如圖 2—4 圖 2—4 計(jì)算簡圖 11L =(m) 1L =(m) 22L =(m) 2L =(m) S=(m) 1p =(t) 1q =(t/m) 支腿反力 AR 計(jì)算 AR = s LPs LLsPLLsqP dj 22121 )(2 )(2 ?????????? = 3 8 . 4 0 7 0 . 5 2 ( 9 . 4 2 8 . 4 1 . 0 2 5 ) 0 . 4 3 7 ( 9 . 4 2 8 . 4 1 . 0 2 5 ) 0 . 4 3 7 1 . 0 2 52 2 9 . 4 2 9 . 4 2? ? ? ? ? ? ?? ? ? =（ t） 計(jì)算主梁跨中彎矩為： ? ?1 2 1 1 21 ( ) 20 .4 3 7 ( 8 .4 4 .7 1 ) 0 .5 2 ( 8 .4 4 .7 1 ) 3 2 .9 8 8 4 .7 11 4 1 .8 5 7AsM X d j L L q L L R? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? x 1 4 1 .8 5 7 t4 2 8 9 .0 8 m0 .0 3 3 0 7 4XMW? ? ? ? ?中中 上上 16 2x x ??? 下中中下 WW? 計(jì)算主梁跨中剪力為： 12S q 29 .4 22 2 .3 4 5 0 .9 9 3 6 0 .5 2 8 .420 .1 3 5 6AQX F G Z SMN? ? ?? ? ? ? ??梁 計(jì)端 （ ）（ ）（ ） ⑵ 小車作用在懸臂端極限位置時(shí)，計(jì)算簡圖如圖 2—5 圖 2—5 計(jì)算簡圖 計(jì)算主梁懸臂彎矩為 2 2 dj 221 q21 42178 .255 t mM X Z S P Z S P? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???梁 計(jì) 計(jì)（ ） 2x x ??? 上上 WM AA? 2x ???? 下下 WM AXA? 計(jì)算主梁懸臂剪力為 ? ?2 1 1q3 8 . 4 0 7 0 . 5 9 4 8 . 4 0 . 4 3 3 9Q X P L KN? ? ?? ? ? ?計(jì) 主梁和上端梁組成水平框架，承受水平慣性力、風(fēng)力和小車及吊重引起的慣性力。其中水平慣性力和風(fēng)力為均布作用載荷，小車及吊重引起的慣性力為移動(dòng)的集中載荷作用。 17 ⑴ 水平框架超靜定內(nèi)力計(jì)算： 小車位于跨中或位于懸臂端時(shí)，計(jì)算簡圖如圖 2—6， 2—7 所示 圖 2—6 計(jì)算簡圖 圖 2—7 計(jì)算簡圖 當(dāng)移動(dòng)載荷位于跨中 主梁慣性力和主梁風(fēng)載荷之和計(jì)算 ）（）（）（）（）（ 主梁梁計(jì)21210????????????????? LSPLLSF 主梁懸臂根部 A 點(diǎn)支反力 AYR ? ? ? ?）（）（）（小車小車主梁梁計(jì)22221212dj????????????????????????? TPFLLSPLLSFFRAY 主梁跨度中間彎矩 YM中 計(jì)算 ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?）（）（主梁梁計(jì)主梁梁計(jì)中22222222222221121dj???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????LSSLPSLFLSSLPSLFSRSLFMAYY 移動(dòng)載荷位于跨中，主梁跨中截面角點(diǎn)應(yīng)力 Y中? ????????? 中左中上 YYY WM? 18 ? ? ???? 右上 中右中上 YYY WM? ? ? ??? 左下 中左中下 YYY WM? ? ? ???? 右下 中右中下 Y YY WM? 跨中截面翼緣角點(diǎn)最大彎曲正應(yīng)力為（計(jì)入約束扭轉(zhuǎn) 8%） ? ? ? ? ???????????????? 右中上中上中右上 Y??? ? ? ? ? ???????????????? 26 右中上中上中右上 Y??? ? ? ? ? ?????????????? 26 左中下中下中左下 Y??? ? ? ? ? ?????????????? 26 右中下中下中左下 Y??? 移動(dòng)載荷處于有效懸臂處 ? ? ? ?? ? ? ?? ?212122dj1121???????? ???????????????? ?????????? LFLTFPLFPMAY 小車小車梁計(jì)主梁 ??????????? 25 YAYAY WM? ?????????? 25 YAYAY WM????????????? 25 AYAYAY W M? ?????????? 25 AYAYY W M? 由于偏軌箱形梁的約束扭轉(zhuǎn)應(yīng)力只占普通彎曲應(yīng)力的 8%以下為簡化計(jì)算，應(yīng)將應(yīng)力數(shù)值乘 8%，其懸臂根部 A 點(diǎn)主梁截面翼緣板角點(diǎn)最大彎曲應(yīng)力為： ? ? ? ? ?????????????? 26 左上上左上 AYAA ??? ? ? ? ? ?????????????? 26 右上上左上 AYAA ??? 19 ? ? ? ? ???????????????? 26 左下下左下 AYAA ??? ? ? ? ? ???????????????? 26 右下下右下 AYAA ??? 上述最大彎矩正應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，最大彎曲正應(yīng)力在小車位于有效懸臂處，懸臂根部截面主腹板受壓翼緣板的右下角點(diǎn)其26 mkg104 6 ???右下 A?（壓應(yīng)力）。因此計(jì)算折算應(yīng)力時(shí)，僅計(jì)算懸臂根部主腹板右下角點(diǎn)的切應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力的組合。 主梁應(yīng)力校核計(jì)算 危險(xiǎn)截面內(nèi)危險(xiǎn)應(yīng)力點(diǎn)為 5 點(diǎn)，如圖 2—7 所示，危險(xiǎn)端面內(nèi)3 點(diǎn)承受剪應(yīng)力最大，由于 3 點(diǎn)最大剪應(yīng)力與其許用剪應(yīng)力相比很小，可不進(jìn)行驗(yàn)算。 5 點(diǎn)為中軌或半偏軌箱形梁上蓋板局部彎曲應(yīng)力驗(yàn)算點(diǎn)。 一般箱型梁上下蓋板厚度不等，造成截面的中性軸上移， 1,4 點(diǎn)應(yīng)力略大于 2 點(diǎn)應(yīng)力； 1 點(diǎn)應(yīng)力略小于 4 點(diǎn)，由于 1 點(diǎn) 2 點(diǎn)亦為疲勞強(qiáng)度、板穩(wěn)定的驗(yàn)算點(diǎn)，當(dāng)1 點(diǎn)滿足要求而有余量時(shí)， 4 點(diǎn)也應(yīng)該滿足，因此，靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)只驗(yàn)算 1 點(diǎn) 2 點(diǎn)強(qiáng)度足以滿足設(shè)計(jì)要求。 1 點(diǎn)應(yīng)力為 ： 垂直正應(yīng)力： 11x? = 1MX / xI X ? ?M P 22 35 8 41???? 垂直剪應(yīng)力： 1? = 1QX /( 1x ( 12x + 13x )) =((+)) =(MPa) 20 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： 2? =MZ1/( 2x +( 12x + 13x )/)/( 1x + 7x /2+ 8x /2)/2/( 12x + 13x )/ =(+(+)/)/(++)/2/(+6)/2 = (MPa) 剪應(yīng)力和： 0? = 1? + 2? =+= (MPa) 水平正應(yīng)力： ? ? 905 )(11 MPYBIM Y Yy ???????? 中? 合應(yīng)力為： ? ?? ?? ?322212111111MPJXZYZX?????????? 同理跨中截面 2 點(diǎn)應(yīng)力為： 垂直正應(yīng)力： 12x? = 1XQ ( 1x / y? )/( 1x /+ y? )= 水平正應(yīng)力： 12y? = 11ZY (( 2x )/ x? )/(( 2x )/+ x? )= 合應(yīng)力為： 12? = 2121212 JX3)ZY( Z X ??? =(MPa) 跨中截面 1 點(diǎn)、 2 點(diǎn)計(jì)算應(yīng)力 11ZZ 、 12ZZ 小于許用值 ，滿足要求。 1 點(diǎn)應(yīng)力為 ： 垂直正應(yīng)力： 21y? = 2MX / xI x = = (MPa) 垂直剪應(yīng)力： 3? = 2XQ /( 1x ( 12x + 13x )) =((+)) = (MPa) 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： 4? = 2MX /( 2x + 12x (+ 13x )/)/