【文章內(nèi)容簡介】 平或軌道接頭的影響，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生垂直方向的沖擊作用，這時運行沖擊系數(shù)乘以自重載荷來計算，對軌道起重機，=式中h為軌道接頭的高低差，對橋式起重機h=1mm主梁自重載荷為： 小車軌道重量：欄桿、導電架等重量：主梁的均布載荷： 根據(jù)主、副起升機構(gòu)和運行機構(gòu)的設(shè)計布置如簡圖5所示：作小車輪壓計算簡圖，如圖7—1所示：圖7—1 小車輪壓的計算起升載荷：其中：是起重量，==，為吊鉤組質(zhì)量（由文獻[1]表81估計）。小車重量：滿載小車靜輪壓： 空載小車輪壓為： 大車4個車輪，小車4個車輪，其中主動輪、從動輪各占一半，按車輪打滑條件確定大、小車運行的慣性力： 一根主梁上的小車慣性力：大車運行起，制動慣性力（一根主梁上）為：說明：主梁跨端設(shè)備慣性力影響小，忽略。：因為端梁之間采用螺栓連接，端梁只起連接作用，不受彎矩的影響，故不需要考慮偏斜側(cè)向力對整個結(jié)構(gòu)的影響，為計算方便，現(xiàn)做如下假定：，故只傳剪力不傳扭矩；，可認為主梁剛度無限大，因而端梁的端頭是剛性嵌固，不能轉(zhuǎn)動；（大車）總輪壓時，可認為端梁總長為實際端梁長與兩個端梁連接處的主梁寬之和，并作為一個整體計算；。具體布置簡圖如圖7—2所示：圖7—2 端梁總輪壓計算取，一根主梁質(zhì)量為：一根端梁單位長度的重量為：一根端梁的重量為：一組大車運行機構(gòu)的重量（兩組對稱布置）為：司機室及設(shè)備的重量（按合力計）為：(1)滿載小車在主梁跨中央位置時左側(cè)端梁總靜輪壓：則(2)滿載小車在主梁左端極限位置滿載小車在主梁極限位置左側(cè)端梁總靜輪壓： 則 滿足設(shè)計要求。其中為QV120軌道許用輪壓（由文獻[3]表3811查得）。由，查文獻[6]圖39得側(cè)向力為： 偏軌箱形梁由和的偏心作用而產(chǎn)生移動扭矩（如圖7—3所示），因為其它載荷、產(chǎn)生的扭矩較小且作用方向相反，故不計算.偏心軌箱形梁彎心A在梁截面的對稱形心軸上不考慮翼緣外伸部分彎心至腹板中線大的距離為：圖7—3 扭轉(zhuǎn)載荷計算 軌高： 移動扭矩為： 第8章 主梁計算主梁計算時分垂直載荷計算和水平載荷計算兩種。在計算垂直載荷時按簡支梁計算，在計算水平載荷時按剛結(jié)構(gòu)鉸點形式計算，在計算內(nèi)力時對比較小的內(nèi)力和影響小的內(nèi)力可以忽略不計，但整個結(jié)構(gòu)的分析要做到正確、嚴謹、簡明和清楚。 計算大車傳動側(cè)的主梁，在固定載荷和移動載荷作用下，主梁按簡支梁計算，如圖8—1所示：圖8—1 主梁計算模型固定載荷作用下主梁跨中的彎矩為： 跨端剪切力為： 移動載荷作用下主梁的內(nèi)力：1） .輪壓合力與左輪的距離為：滿載小車在跨中E點產(chǎn)生最大彎矩和相應剪切力:跨中內(nèi)扭矩為：2） .滿載小車在跨端極限位置時，小車左輪距梁端距離為：跨端剪切力為： 跨端內(nèi)扭矩為：主梁跨中總彎矩為：主梁跨端總剪切力為：1).水平慣性載荷，在水平載荷及作用下，橋架按剛架計算，因偏軌箱形梁與端梁連接面較寬，應取兩主梁軸線間距代替原小車軌道構(gòu)成新的水平剛架，這樣比較符合實際，于是: 水平剛架計算模型如圖8—2所示：圖8—2 水平剛架計算模型①小車在跨中，剛架的計算系數(shù)為：跨中水平彎矩(與單梁橋架公式相同)為：跨中水平剪切力為：跨中軸力為：② 小車在跨端：跨端水平剪切力為：2).偏斜側(cè)向力：在偏斜側(cè)向力的作用下，橋架也按水平剛架分析（如圖8—3所示），這時，計算系數(shù)為： 圖8—3 側(cè)向力作用下剛架的分析①小車在跨中，側(cè)向力為超前力為：端梁中點的軸力：端梁中點的水平剪切力為：主梁跨中的水平彎矩為： 主梁軸力為：主梁跨中總的水平彎矩為：②小車在跨端。側(cè)向力為：超前力為：端梁中點的軸力為：端梁中點的水平剪切力為：主梁跨端的水平彎矩為：主梁跨端的水平剪切力為：主梁跨端總的水平剪切力為：小車在跨端時，主梁跨中水平彎矩與慣性載荷下的水平彎矩組合值較小，不需計算一般來說，在進行主梁校核時，需要計算主梁跨中截面危險點①、②、③點的強度。如圖8—4所示：圖8—4 主梁危險點(1)主腹板上邊緣點①的應力：主腹板邊至軌頂?shù)木嚯x為：主腹板邊的局部壓應力為：垂直彎矩產(chǎn)生的應力為：水平彎矩產(chǎn)生的應力為：慣性載荷與側(cè)向力對主梁產(chǎn)生的軸向力較小且作用方向相反，應力很小，故不計算。主梁上翼緣的靜矩為：主腹板上邊的切應力：點①的折算應力為：(2)點②的應力：(3)點③的應力為：(4)主梁跨端的切應力為：主梁跨端截面變小，為便于主、端梁的連接和車輪安裝，取腹板高度等于端梁高度，跨端主要受剪切應力，故只需計算切應力大小。1).主腹板，承受垂直剪力及扭矩，故主腹板中點切應力為：主梁跨端封閉截面的面積為：代入上式：副腹板中兩切應力反向，可以不計算。2).翼緣板，承受水平剪切力及扭矩。橋架工作級別為，應按載荷組合Ⅰ計算主梁跨中的最大彎矩截面的疲勞強度，由于水平慣性載荷產(chǎn)生的應力很小，為了計算簡明而忽略慣性應力。求截面E的最大彎矩和最小彎矩，滿載小車位于跨中（輪壓只在E點上）則：空載小車位于右側(cè)跨端時（如圖8—5所示）圖8—5 主梁跨中（E）最小彎矩的計算左端支反力為： 跨中最小彎矩：其中(1)驗算主腹板受拉翼緣焊縫④的疲勞強度。如圖8—6所示：圖8—6 主梁截面疲勞強度驗算點應力循環(huán)特性：根據(jù)工作級別，應力集中等級及材料Q235，查文獻[6]表415得。焊縫拉伸疲勞許用應力為：（合格）（2）驗算橫隔板下端焊縫與主腹板連接處⑤顯然，相同工況下的應力循環(huán)特性是一致的。根據(jù)及Q235，橫隔板采用雙面連續(xù)貼角焊縫連接，板底與受拉翼緣間隙為50mm，應力集中等級為，查文獻[6]表415得。拉伸疲勞強度許用應力為：（合格）滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的靜撓度為： 起重機垂直動剛度以滿載小車位于橋架跨中的垂直自振頻率來表征，計算如下：主梁質(zhì)量為：全橋架中點換算質(zhì)量為：起升質(zhì)量為：起升載荷為：起升鋼絲繩滑輪組的最大下放長度為：橋架跨中靜位移為：起升鋼絲繩滑輪組的靜伸長為： 結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響系數(shù)為：橋式起重機的垂直自振頻率為： ，（合格）起重機水平動剛度以物品高位懸掛、滿載小車位于橋架跨中的水平自振頻率來表征。半橋架中點的換算質(zhì)量為：半剛架跨中在單位水平力作用下產(chǎn)生的水平位移為：橋式起重機的水平自振頻率為：(合格）。主梁高寬比：(穩(wěn)定）翼緣板：。需設(shè)置一條縱向加勁肋，不再驗算。翼緣板最大外伸部分：(穩(wěn)定）主腹板：副腹板：故需設(shè)置橫向加勁肋外，還需在腹板最大受壓設(shè)置兩條縱向加勁肋，把腹板分隔成三個區(qū)格，其布置如圖8—7所示：圖8—7 主梁加勁肋設(shè)置及穩(wěn)定性計算隔板間距：縱向加勁肋的位置：1).驗算跨中主腹板上區(qū)格Ⅰ的穩(wěn)定性，區(qū)格兩邊正應力為：（屬不均勻壓縮板）。區(qū)格Ⅰ的歐拉應力為：(）區(qū)格分別受、和作用時的臨界壓應力為：嵌固系數(shù)：，屈曲系數(shù)：則：需修正，則：腹板邊局部壓應力為：壓力分布長： 區(qū)格Ⅰ屬雙邊局部壓縮板，板的屈曲系數(shù)為：需修正，則：區(qū)格平均切應力為：由，板的屈曲系數(shù)為：需修正，則：區(qū)格上邊緣的復合應力為： ，區(qū)格的臨界復合應力為：(合格)。主腹板外側(cè)設(shè)置短加勁肋，與上翼緣板頂緊以支撐小車軌道，間距：2).驗算跨中副腹板上區(qū)格Ⅰ的穩(wěn)定性。副腹板上區(qū)格Ⅰ只承受及的作用，區(qū)格兩邊的正應力為： 切應力為：區(qū)格Ⅰ的歐拉應力為：（屬于不均勻壓縮板）板的屈曲系數(shù)為：需要修正，則：板的屈曲系數(shù)為：需要修正，則：復合應力為：，區(qū)格Ⅰ的臨界復合應力為：3).加勁肋的確定。橫隔板的厚度：，板中開孔尺寸為：。翼緣板縱向加勁肋選用角鋼，?？v向加勁肋對翼緣板厚度中心線的慣性矩為： = （合格）。 主、副腹板采用相同的縱向加勁肋，?？v向加勁肋對主腹板厚度中心線的慣性矩為： （合格）。 至此主梁校核完畢。 第9章 端梁計算端梁截面已初步選定，現(xiàn)進行具體計算。端梁計算工況取滿載小車位于主梁跨端，大小車同時運行起、制動及橋架偏斜:端梁按修改的剛架尺寸計算：，，，主梁軸線與主腹板中線距離為：主梁最大支承力為： 因作用點的變動引起的附加力矩為：端梁自重載荷為：端梁在垂直載荷作用下按簡支梁計算，如圖9—1所示：圖9—1 垂直載荷下端梁的計算端梁支反力為：截面11的彎矩為： 剪力截面22的彎矩為：剪力為：截面33的彎矩為：剪力為：截面44（沿著豎定位板的表面）的彎矩為：剪力為：端梁的水平載荷有，，等，亦按簡支梁計算，（如圖9—2所示）：截面11因作用點外移引起的附加水平力矩為：彎矩為：支反力為：剪切力為：軸力為：=++ =+圖9—2 水平載荷下端梁的計算截面22在，及水平力作用下，端梁的水平反力為：水平剪切力為：彎矩為：截面33水平剪切力為：其它內(nèi)力小，不計算。截面11的應力計算需待端梁拼接設(shè)計合格后方可進行（按凈截面計）。截面22截面角點： = 腹板邊緣： 翼緣板對中軸的靜矩為： 折算應力為：截面33及44端梁支承處兩個截面很近，只計算受力較大的截面44。端梁支承處為安裝大車輪角形軸承座而切成缺口并焊上兩塊彎板，端部腹板兩邊都采用雙面貼角焊縫，取，支承處高度，彎板兩個垂直面上都焊有車輪組定位墊板，彎板參與端梁承載工作，支承處截面33及44如圖9—3所示：圖9—3 端梁支承處截面（33及44）形心： 慣性矩為： ] =中軸以上截面靜矩為：上翼緣靜矩為：下翼緣（彎板）靜矩為：截面44腹板中軸處的切應力為： 因,可只計算靠上翼緣板的腹板邊的折算應力，該處正應力為：切應力為：折算應力為：（合格）假設(shè)端梁支承水平剪切力只由上翼緣板承受，不計入腹板。上翼緣板切應力為：端梁支承處的翼緣焊縫截面計算厚度比腹板厚度大，故焊縫不需驗算。截面44的水平彎矩較小，忽略不計。端梁疲勞強度計算只考慮垂直載荷的作用1).彎板翼緣焊縫驗算截面44的彎板翼緣焊縫滿載小車在主梁跨端時，端梁截面44的最大彎矩和剪切力為：空載小車位于跨中不移動時端梁的支反力為： = 這時端梁截面44相應的彎矩和剪切力為 = = 彎板翼緣焊縫的應力為： 根據(jù)和Q345及彎板用雙面貼角焊縫連接，查文獻[6]表415得 焊縫拉伸疲勞許用應力為：按查文獻[6]表415得，取拉伸式（合格）2).端梁中央拼接截面根據(jù)端梁拼接設(shè)計，連接螺栓的布置形式已經(jīng)確定，可只計算受力大的翼緣板拼接截面11的內(nèi)力為：空載小車位于跨中不移動時，主梁跨端的支承力為： 這時端梁支反力為：端梁拼接截面11的彎矩為： = =平均應力按毛截面計算為：傳遞的內(nèi)力為：端梁拼接處截面上布置有的螺栓孔，凈截面積為：應力：顯然，相同工況下的應力循環(huán)