【正文】 截面模數(shù) ；；。剛性支腿的上部連接按箱形結(jié)構(gòu)寬度(主梁高度)確定；柔性支腿的上、下部和剛性支腿的下部連接按門架下橫梁寬度及具體結(jié)果確定。三、門式起重機(jī)的載荷及其組合：1．載荷 作用在門式起重機(jī)上的載荷有：起重載荷、門架自重、電氣設(shè)備及司機(jī)室等自重；、及風(fēng)力等。門架的計(jì)算載荷：支腿自重：～～。 對(duì)于主動(dòng)輪僅布置在一側(cè)的門式起重機(jī)，設(shè)1輪為主動(dòng)輪，2輪為從動(dòng)輪，則大車制動(dòng)慣性力為： 式中 ——大車制動(dòng)時(shí)，由橋架自重引起的水平慣性力； 、和等符號(hào)4)大車運(yùn)行偏斜側(cè)向力 當(dāng)門式起重機(jī)的運(yùn)行速度與橋式起重機(jī)的運(yùn)行速度相近時(shí)，可按下式計(jì)算側(cè)向力： 式中 ——大車的最大輪壓。其中： 式中 和——兩支腿處的運(yùn)行阻力，且； 和——兩支腿運(yùn)行牽引力，且。 2．載荷組合 由于各種載荷不可能同時(shí)作用在門架結(jié)構(gòu)上，因此要根據(jù)門式起重機(jī)的使用情況來確定這些載荷的組合。稱為計(jì)算情況II。表 門式起重機(jī)的計(jì)算載荷組合計(jì) 算 構(gòu) 件主 梁支 腿載荷情況及組合IIIIIIIIII門架自重起升載荷——小車慣性力————大車慣性力———大車偏斜側(cè)向力——門架支承橫推力———風(fēng)力小車自重 注：表中——橋架(主梁)自重；——門架(包括主梁和支腿等)自重，——在門架平面內(nèi)，沿小車軌道方向的風(fēng)力；——在支腿平面內(nèi)，沿大車軌道方向的風(fēng)力。 ② 在支腿平面內(nèi)，小車位于跨度端或懸臂端，小車滿載下降制動(dòng)，同時(shí)大車平穩(wěn)制動(dòng)，風(fēng)力平行大車軌道。3) 對(duì)于主梁和支腿，還應(yīng)考慮非工作狀態(tài)下的載荷組合，這時(shí)大車和小車皆不動(dòng)，空載。對(duì)于每種計(jì)算情況，由于其載荷組合出現(xiàn)的可能性不同，所以在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的許用應(yīng)力值也各不相同。 強(qiáng)度許用應(yīng)力為： 1）確定應(yīng)力循環(huán)特性鋼的強(qiáng)度許用應(yīng)力為： 式中 為載荷組合的安全系數(shù)。 在水平載荷作用下，蓋板上的剪應(yīng)力：式中 ——支承處的水平剪力； ——主梁載面的一部分對(duì)軸的靜矩； ——主梁載面對(duì)軸的慣性矩； ——上、下蓋板厚度。則按純扭轉(zhuǎn)計(jì)算，計(jì)算式為：主腹板上 =副腹板上 =蓋板上 =式中 ——作用與主梁支承載面的扭矩； ——主梁封閉載面的輪廓面積。 主梁扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：對(duì)于單主梁箱形門式起重機(jī)，其主梁截面除承受自由彎曲應(yīng)力外，還承受約束彎曲應(yīng)力、約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力（以增大15%的自由彎曲應(yīng)力計(jì)入）和剪應(yīng)力。主梁截面還承受純扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，縣驗(yàn)算如下： 支腿危險(xiǎn)載面的強(qiáng)度驗(yàn)算 對(duì)于單主梁箱形結(jié)構(gòu)門架的支腿應(yīng)分別選取幾個(gè)載面進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 根據(jù)靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算截面需要的面積： 由計(jì)算結(jié)構(gòu)知，桿件應(yīng)根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件確定截面積。 主梁支腿抗彎剛度比：系數(shù)： 式中 ——主梁繞x軸慣性矩； =——支腿折算慣性矩； h=， 支腿與下橫梁的內(nèi)力計(jì)算：1， 由主梁均布自重產(chǎn)生的內(nèi)力。由于這種翹曲受到了約束，因而破壞了正應(yīng)力按平面分布的規(guī)律，這時(shí)正應(yīng)力沿梁寬的分布不再是一個(gè)常數(shù)，沿著梁高的分布也不再符合線性分布規(guī)律（圖 ），其中虛線表示自由彎曲應(yīng)力。初選箱形截面腹板厚度 剛度是控制條件。箱型梁上蓋板是超靜定薄板。這種薄板的計(jì)算簡(jiǎn)圖較復(fù)雜，再加上在小車輪壓作用下，起重機(jī)箱型梁的蓋板連同軌道一起承受局部彎曲，使其計(jì)算簡(jiǎn)圖更加復(fù)雜。此時(shí)， (cm),為軌道寬度，為軌道高度。根據(jù)板殼理論，作用在受載面積中心（圖）彎距： 式中 在此處 I軌道的慣性矩； ——上蓋板的厚度； —系數(shù)，取決于之間值，見表 。 表 對(duì)于矩形板的因子和的值 . 2879六，主梁的剛度校核計(jì)算： 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。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），其最大靜撓度由下式確定： 對(duì)于圖 所示情況，梁的最大靜撓度： 允許靜撓度值分別推薦如下：1） 橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)的跨中撓度 式中 L——起重機(jī)的跨度。3） 橋式起重機(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)）。 2， 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。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。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(zhǎng)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。 七，穩(wěn)定性計(jì)算： 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。這時(shí)，梁的腹板和蓋板的受壓區(qū)有可能在梁長(zhǎng)方向失去局部穩(wěn)定性（圖）；3） 彎曲正（壓）應(yīng)力和軸向壓應(yīng)力（如門式起重機(jī)的支腿）；4） 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（圖和圖）。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）。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。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）。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)?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)中，為了限制腹板波浪度，一般取間距m。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。縱向加勁條截面必須的慣性矩見表36。7） 在有縱向加勁條的情況下，橫向勁板的慣性矩為： 縱向加勁條所需的慣性矩根據(jù)比值確定（表 ）8） 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（圖 ），其高度或。 八，腹板局部穩(wěn)定性的校核驗(yàn)算 表36 縱向加勁條必須的慣性矩 對(duì)于偏軌箱形梁，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。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(jiǎn)支支承，不考慮其嵌固影響。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(jiǎn)支支承時(shí)取1，~，詳見表 ； 、——分別為簡(jiǎn)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 ； ——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(zhǎng)，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。 ，按式（ ）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。 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。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。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。加強(qiáng)肋的剛度以 的乘積表示。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。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。此時(shí)的加強(qiáng)肋稱為柔性加強(qiáng)肋。 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。 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（圖 ）的局壓屈曲系數(shù) 按表 計(jì)算 ，而下區(qū)格板則按或。 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 ），則勿需用縱向加勁條加固梁的受壓翼緣。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?。╞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。表310 受壓翼緣板的寬厚比 板的長(zhǎng)邊支承特性 不大于 鋼 低合金鋼一邊簡(jiǎn)支，一邊自由