【導(dǎo)讀】進(jìn)行粗略的校核計(jì)算，待以上因素都達(dá)到材料的許用要求后，畫出橋架結(jié)構(gòu)圖。算出主梁和端梁的自重載荷，再用此載荷進(jìn)行橋架強(qiáng)度和剛度的精確校核計(jì)算。過，再重復(fù)上述步驟，直到通過。由于橋架的初校是在草稿中列出，在設(shè)計(jì)說明書中不。予記錄，僅記載橋架的精校過程。設(shè)計(jì)中參考了各種資料,運(yùn)用各種途徑,努力利用各。設(shè)計(jì)過程先理;通過采取計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法以及參考前人的先進(jìn)經(jīng)。大輔助功能,力求設(shè)計(jì)高效。

　　

【正文】 圖 截面 11 因 xgP 作用點(diǎn)外移引起的附加水平力矩為： mNXPM xgxg ?????? 1 6 3 2 1 0 31 彎矩： mNaPM xgy ?????? 3 7 3 2 1 0 31 鋼架水平支反力： ? ?? ?? ?? ?NLeLePLFrbaabF HHRH 2 2 0 7 4 4 2 0 712 1 2 621221121??????????????????????? ???? NPF dd 2895322 ?? 剪切力 : NFFF dRHH 1 1 1 6 02 8 9 5 2 2 0 721 ????? 軸力 : dN = cHF =1669984N 截面 22 在 HP 、 HF 、 2sP 、 xgP 水平力作用下，端梁的水平支反力為 : 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –33– HdF = RHF + 2sP + xgP =+149152+ =303463N 水平剪切力 H2F = HdF =303463N 彎矩為 : mNaFM Hy ?????? 9 4 5 0 0 3 4 6 322 截面 33 水平剪切力： NFF HH 3 0 3 4 6 323 ?? 其他內(nèi)力小，不計(jì)算 . 強(qiáng)度校核 截面 11 的應(yīng)力計(jì)算需待端梁拼接設(shè)計(jì)合格后方可進(jìn)行（按凈截面計(jì)），如圖 所示 . 圖 截面 22 截面角點(diǎn) ?： ? ? MPaMPaANxMMddyyxx1 7 5 6 9 3 4 41 6 6 9 9 8 42101 4 3 0 9 4 5 0 15 5 0102 4 6 5 3 1 529393?????????????????????? 腹板邊緣： 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –34– ? ? ? ?? ? M P aM P aANxMyMddyyxx1 7 5 6 9 3 4 41 6 6 9 9 8 42101 4 )423 0 0( 9 4 5 0 1)85 5 0(102 4 6 5 3 1 524293930??????????????????????????? 翼緣板對中軸的靜矩為： ? ? 32 1 8 4 0 0 045 5 085 0 0 mmS y ????? M P aSF x yV 21 84 00015 40 6802 2 ??? ??? ?? ?? 折算應(yīng)力為： M P 2222 ?????? ??? 截面 33及 44 端梁支承處兩個(gè)截面很近，只計(jì)算受力稍大的 44 端梁支承處為安裝大車輪角軸承 箱座而切成缺口并焊上兩塊彎板（ 14 mm?130 mm） ,端部腹板兩邊都采用雙面貼角焊縫，取 fh =8 mm,支承處高度 400 mm，彎板兩個(gè)垂直面上都焊有車輪組定位墊板（ 16 mm?90 mm?460 mm） ,彎板參與端梁承載工作，支承處截面（ 33 及 44）如圖所示 圖 端梁支承處截面 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –35– 形心 1y =iiAyA? = 2 0 6 0 0 4 2 8 3 7 8 1 9 7 2 1 4 1 3 0 3 9 38 6 0 0 2 8 3 7 8 2 1 4 1 3 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? = mm 2y = 慣性矩為： ? ?442233 05141 9486 00212 141 3012 86 00mmx??????????????? 中軸以上截面靜矩 S=981965 mm3 上翼緣板靜矩 1S =702512 mm3 下翼緣板靜矩 2S =721084 mm3 截面 44 腹板中軸處的切應(yīng)力為 f? = 42vxFSI? = f? []?? =100 MPa 因靜矩 2S 〉 1S ，可只計(jì)算靠彎板的腹板邊的折算應(yīng)力，該處正應(yīng)力為： ? ? M P ayMxx ??? ?? 折算應(yīng)力為： ? ? MP aMP a 22 ????? ????? ，（合格） 假設(shè)端梁支承水平剪切力只由上翼緣板承受，不計(jì)入腹板 上翼緣板切應(yīng)力為： ? ? M P aM P ay 3 0 3 4 6 ?????? ??? 端梁支承處的翼緣焊縫截面計(jì)算厚度（ 2??8 mm= mm）比腹板厚度（ 8 mm）大，故焊縫不需驗(yàn)算，截面 44的水平彎矩小，忽略不計(jì)。 疲勞強(qiáng)度 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –36– 端梁疲勞強(qiáng)度計(jì)算只考慮垂直載荷的作用 （ 1）彎板翼緣焊縫 驗(yàn)算截面 44的彎板翼緣焊縫 滿載小車在梁跨端時(shí)，端梁截面 44 的最大彎矩的剪切力為 maxM = 4M =308571N. m maxF = 4vF = 吊具總質(zhì)量： kgm ??? 小車總質(zhì)量： ? ? kgm x 0 ???? 空載小車位于跨中不移動時(shí)端梁的支反力為： ? ?? ?NBFgmmPFqlxGVd 7 9 8 0 1283 2 1 414 3 9 5 5 2412 039。???????????? 這時(shí)端梁截面 44 相應(yīng)的彎矩和剪切力為： ? ?NmaaFaFM qlVd 2221239。m i n????????? ? ? NaaFFF qlVd 7 7 5 4 2 1 7 9 8 0 12139。m i n ?????? 彎板翼緣焊縫的應(yīng)力為 : max? = max 2( 14)xMyI ? = min? = min 2( 14)xMyI ? = max? = max 24 fxFShI? ? ? = 7210844 0. 7 8 3. 84 10?? ? ? ? = min? = min 24 fxFShI? ? ? = 根據(jù) A6 和 Q235 及彎板用雙面貼角焊縫連接 4K ，查的 1[]?? =43MPa， b? =370MPa 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –37– ?? = minmax?? = minmaxMM =〉 0 焊縫拉伸疲勞需用應(yīng)力為 : ? ? ? ? M P abrl 912 3 9 451111 ??????? ????????????? ????????? ?? = minmax?? = 〉 0 按 0K 查的 1[]?? =133MPa，取拉伸式 ? ? ? ? M P arbrl 1331111 ???????? ????????????? ????????? ? ? ? ? M P arlr 1652 ?? ?? ? ? )( 222m a x2m a x ????????????????????????? rrl ???? （ 2）端梁中央拼接截面 根據(jù)端梁拼接設(shè)計(jì)，連接螺栓的布置形式已經(jīng)確定，可只計(jì)算受力大的翼緣板拼接截面 11的內(nèi)力為 : mNMM x ??? 4 7 5 4 5 21m a x 空載小車位于跨中不移動，主梁跨端的支承力為 ? ?? ?NgmmPF xGR 6 6 9 2 5 3 9 5 5 1214123039。??????????? RM? =0 這時(shí)的端梁支反力為 : 39。vdF = 端梁拼接截面 11 的彎 矩為 : 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –38– mNBFKFBFMqlRVd???????????????????????? 8 9 8 7 9283 2 1 9212 6 6 9 2 52 7 9 8 0 1221222239。39。039。m i n 翼緣板的平均應(yīng)力（按毛截面計(jì)算）為 y? = max 2 0( )xMyI ?? = 翼緣板傳遞的內(nèi)力為 : NAN yyy 5 1 2 1 6 06 0 0 6 ?????? ? 端梁拼接處翼緣板面上布置有 4 21? mm 的螺栓孔，翼緣板凈截面積為 fA =（ 6004?21)?8=4128mm2 應(yīng)力 : max? = yfNA = ? = minmax?? = minmaxMM =0 可見，在相同的循環(huán) 工況下，應(yīng)力循環(huán)特性是一致的。根據(jù) A6 和 Q235 及帶孔板的應(yīng)力集中等級 2W ，查得 1[]?? =122MPa 翼緣板拉伸疲勞需用應(yīng)力為 []rl? = 11 7[ ][]1 (1 )br??????? = max? []rl? 若考慮垂直載荷與水平載荷同時(shí)作 用，則計(jì)算應(yīng)力要大些 腹板應(yīng)力較小，不再計(jì)算 穩(wěn)定性校核 整體穩(wěn)定性： ???bh （穩(wěn)定） 局部穩(wěn)定： 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –39– 翼緣板 ： 125 1 200 ???hb （穩(wěn)定） 腹板 ： 801600 ?????h 故只需對著主梁腹板位置設(shè)置四塊橫隔板， ? =8mm 端梁的 拼接 端梁在中央截面 11 采用拼接板精制螺栓連接，翼緣用雙面拼接板 8 mm? 440 mm?460 mm 及 8 mm?370 mm?460 mm 腹板用單面拼接板 8 mm?460 mm?960 mm,精制螺栓選用 M20 mm,拼接構(gòu)造及螺栓布置如圖 所示 圖 （ 1）內(nèi)力及分配 滿載小車在跨端時(shí)，求得截面 11的內(nèi)力為 1xM =，剪 力 1vF =0 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –40– 1yM =， 1HF = dN =1669984N 端梁的截面慣性矩為： mmx ??? mmy ??? 腹板對 x和 y軸的總慣性矩 為： mmfx ??? 49109 2 5 mmfy ??? 翼緣對 x和 y軸的總慣性矩為： mmyx ??? mmyy ??? 彎板分配 1xM ： 腹板 fxM = 1xM fxxII = 翼緣 yxM = 1xM yxxII = 1yM ： 腹板 fyM = 1yM fyyII = 翼緣 yyM = 1yM yyyII = 水平剪切力分配 剪力有上下翼緣板平均承受，一塊翼緣板所受的剪切力為 1F = 12 1HF = 軸力分配 軸力按截面積分配 一塊翼緣板受軸力 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –41– 39。yN = ydAN A = 一塊腹板受軸力 39。fN = fdAN A = fA =7872 mm2 yA =3680 mm2 A=23104 mm2 （ 2）翼緣拼接 由 yxM 產(chǎn)生的翼緣軸力為 39。39。yN =0yxMh ?? = N 一塊翼緣板總的軸力為 yN = 39。yN + 39。39。yN = N 拼接縫一邊翼緣板上有 8個(gè)螺栓，一個(gè)螺栓受力（剪切力） 為 yNP = yNn = = N yyM 由上下翼緣板平均承受，一塊翼緣板的水平彎矩為 39。yM =12 yyM = 拼接縫一邊翼緣板上螺栓的布置尺寸為 hb = 300100 =3，可按窄式連接計(jì)算 1x =150 mm , 2ix? =4(502+1502)=100000 mm2 翼緣板角點(diǎn)螺栓的最大內(nèi)應(yīng)力為 1yP =39。 12yiMxx? 100/30T 通用橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) –42– = 10 150100000?? =2980 N 角點(diǎn)螺栓順梁軸的內(nèi)力和為 NF = 1yP + yNP =2980+ = N 水平剪切力 1F 由接縫一邊翼緣上的螺栓平均承受，一個(gè)螺栓的受力為 sF = 1Fn = =2980 N 角點(diǎn)