y華北水利水電大學(xué)機(jī)械學(xué)院起重專(zhuān)業(yè)

1、一、吊車(chē)梁資料:吊車(chē)臺(tái)數(shù)/起 重量級(jí)別/鉤別吊車(chē)跨 度吊車(chē)總 量小車(chē)重最大輪 壓吊車(chē)梁跨 度材 料軌道型號(hào)2 臺(tái)/16tA5/軟鉤25.5m21.450t2.991t147kN6mQ34543kg/m二、內(nèi)力計(jì)算：(1)吊車(chē)荷載計(jì)算：動(dòng)力系數(shù) =1.05,吊車(chē)載荷的分項(xiàng)系數(shù)Q=1.4,豎向荷載增大系數(shù) =1.03,當(dāng)額定起重量為16-50噸時(shí)，取1 =0.1,則吊車(chē)荷載的設(shè)計(jì)值為：豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Pkmax Pmax 1.03 147151.41KN豎向荷載設(shè)計(jì)值：PQPkmax 1.05 X1.4 151.41 222.57KN橫向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q G(162.991) 9.8Tk1nr 0.

2、1廠(chǎng)4.65KN橫向荷載設(shè)計(jì)值：HQTk 1.4 4.65 6.51KN(2)各項(xiàng)內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算項(xiàng)目簡(jiǎn)圖內(nèi)力a11.04m, a210.26mF| 1|p4斗r s i - iP( a2)2最大彎矩M max時(shí)。廠(chǎng) L巾 1M max 2 557.00 KN .ml丨L, 1最大彎矩處相應(yīng)的剪力為：1/1 1/2 l1P(; a2)Ve 2 203.28KNl支座最大剪力V maxP r叭A匚拆1n 1V maxbi衛(wèi) P 405.08KN.彳li 11-_-由水平載何產(chǎn)生的最大彎矩：M H max M max16.29 KN .m三、吊車(chē)梁截面尺寸確定及幾何特征計(jì)算1梁截面尺寸確定1）按經(jīng)濟(jì)

3、要求確定梁高：取f 295 N mm2，則所需截面抵抗矩為W 1.2M max 2557.00106f2952.67106mm3所需梁?jiǎn)J：h 73 W 30073 2.67 106300671.11mm2）按剛度要求確定梁高：容許相對(duì)撓度取 丄，故-600600 vh min 0.6 f lV10 660.6295600060010637.20 mm綜上所述初選梁高h(yuǎn)w 650mm3）按經(jīng)驗(yàn)公式確定腹板厚度:tw 7 3hw 7 3 0.658.95mm4）按抗剪要求確定腹板厚度:1 .2V m axt w h wfv1.2405 . 081036501804.15 mm初選腹板-610x10

4、，考慮因輪壓較大，在梁端將腹板局部加厚。5）梁翼緣截面尺寸：為使截面經(jīng)濟(jì)合理，選用上、下翼緣不對(duì)稱(chēng)工字形截面, 所需翼緣板總面積按下式近似計(jì)算：Wtwhw2(W T)2(65010 650)66048.72mm2上、下翼緣面積按總面積的60%及40%分配。 上翼緣面積：20.6 6048.723629.23mm ,下翼緣面積：20.4 6048.722419.49mm ；初選上翼緣 300 20 （面積Ai 6000mm2），下翼緣 200 20（面積2A 4000 mm ）。2、梁截面幾何特性1）梁對(duì)x軸的慣性矩及面積矩（圖2-1）:9宀Ui100圖2-1吊車(chē)梁截面簡(jiǎn)圖計(jì)算公式（h0=h-t

5、1-t2）吊車(chē)梁截面面積：2A th t1 b? t2 h0 tw 16100mm上翼緣到中和軸的距離：bi tiyi ti2b2 t2 (hh0 t w285.9mm下翼緣到中和軸的距離：y2 h y1364.1mmIX3b1t1b1 t1(y1122b2t2 (y252h03 t、w b。212吊車(chē)梁X軸抵抗矩：Ix1157081993Wx3.18y2364.1吊車(chē)梁X軸慣性矩:吊車(chē)梁上翼緣截面 Y軸慣性矩:3b2 t2iyh bi12320 300124.5 107 mm吊車(chē)梁X軸抵抗矩：IX6Wxa4.05 10 mmy1Wxb 3.18 1012 tw (h0 t1 y1)21 15

6、7081993mm2 3 mm3y2吊車(chē)梁上翼緣截面Y軸抵抗矩:曲晉 3105mm3四、梁截面承載力核算1、強(qiáng)度計(jì)算彎曲正應(yīng)力上翼緣2 2cr= Mmax/Wxa M Hmax/Wyc 191.92N/mm 295N/mm下翼緣2 2(r= M max/Wxb = 175.28 N/mm 295N/mm采用突緣支座剪應(yīng)力2 2t 1.2 V cmax/h0/tw 79.69N/mm180N/mm腹板計(jì)算高度邊緣局部壓應(yīng)力中級(jí)工作制吊車(chē)梁書(shū)=1,lz = 430 mm2 2(rc=書(shū) F/t/lz = 50.25 N/mm 310N/mm注：簡(jiǎn)支梁各截面折算應(yīng)力一般不控制，未作驗(yàn)算。2、梁的整體

7、穩(wěn)定性得:litbih6000 20300 6500.615 2.0l/b工30 10.5,按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性，按表2-5表2-5項(xiàng)次側(cè)向支撐何載l1t1 b1h說(shuō)明2.02.01跨中無(wú)側(cè)向支撐均布何載作用在上翼緣0.69 0.130.95b1受壓翼緣的寬度t1受壓翼緣的厚度2下翼緣1.73 0.201.333集中荷載作用在上翼緣0.73 0.181.094下翼緣2.23 0.281.67因集中荷載在跨中附近,則：b 0.73 0.180.73 0.18 0.6150.841IiI 220 30031220 200212744.5 10 mm ,1.3 107mm4I1b

8、I 1 I 24.5 107(4.5 1.3) 1070.776表2-6項(xiàng)次受彎構(gòu)件情況計(jì)算公式說(shuō)明1簡(jiǎn)支焊接工字形 截面（含 H型鋼）當(dāng)算得的b值大于0.6時(shí),應(yīng)松,._0.282按 b 1.07 b代替b值224320 Ah ,yt1235b b 2 *1 b；W Y4.4hfy3b 0.8 2 b 10.82 0.77610.442|yI1AI24.5 107 1.3 1071610060.02y lviy 6000 60.0299.97計(jì)算梁的整體穩(wěn)定系數(shù)為:按表2-6得：0.8414320299.97b 1.070.282b4320 Ah2 Wx2 yt14.4h16100 6101

9、99.97 20 23.18 1064.4 6101.070.2821.910.9220.4421.910.6計(jì)算的整體穩(wěn)定性為:M max Mt bWxWy557 10616.29 1060.922 3.18 1063 105244.28 N mm2 295 N mm2由以上計(jì)算可知整體穩(wěn)定性符合要求。3、腹板局部穩(wěn)定計(jì)算腹板高厚比：6580 J23591 ,且有局部壓應(yīng)力（c 0），腹板的tw 10 fy受力比較復(fù)雜，規(guī)范規(guī)定宜按構(gòu)造要求在腹板上配置橫向加勁肋，加勁肋的間距a按構(gòu)造要求取1000mm橫向加勁肋的尺寸確定按構(gòu)造要求（據(jù)有關(guān)公式計(jì)算）：hw bsq AC4040 65.67mm

10、,取 bs3030bs65.67卄ts4.378mm,取 ts6mm。1515選用-906計(jì)算跨中處，吊車(chē)梁腹板計(jì)算Mhc6557 10(65 28.592) 10I91.16 109腹板的平均剪應(yīng)力：3203.28 10 233.32N /mm61 1100腹板邊緣的局部壓應(yīng)力：F222.57 1032c51.76N /mmt lz10 430345 235 1.21Cf90mm。2165.23N /mm高度邊緣的彎曲壓應(yīng)力為：1)計(jì)算crCf2hc0.53 小于 0.85155 twcr2295N / mm計(jì)算cra/h01000/6101.64ch /tws :i2415.344(h0/

11、a)0.44小于 0.8取 cr 180N / mm22）計(jì)算ccr_Cfh/tw28 10.9 13.4(1.83 h0/a)20.760.9取 ccr f 345N / mm222c2165.23233.325176 0 494 1crcrccr295180345滿(mǎn)足4、疲勞強(qiáng)度計(jì)算本工程吊車(chē)為中級(jí)工作制吊車(chē)，不必進(jìn)行疲勞驗(yàn)算5、梁撓度計(jì)算等截面簡(jiǎn)支吊車(chē)梁豎向撓度（按標(biāo)準(zhǔn)值）：6vxMxl557 10 60003l 10E|x 10 206 1011570819930.0002251600滿(mǎn)足五、梁連接計(jì)算1、梁端與柱的水平連接上翼緣與柱的水平連接：采用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓，并采用噴砂處理摩

12、擦面，抗 滑移系數(shù)取 0.45。按一個(gè)吊車(chē)輪的橫向水平力作用計(jì)算：V 4.65KN （并取 T 3.0）按柱寬及螺栓排列要求采用2M20螺栓，每螺栓承載力設(shè)計(jì)值（P 190 KN）疋 0.9nf P 0.9 1 0.45 190 76.9KN總計(jì)連接處承載力N 2 76.9 153.8KN17.4KN 滿(mǎn)足2、翼緣板與腹板連接焊縫上翼緣板與腹板連接焊縫采用焊透的 T形連接（自動(dòng)焊并精確檢查），可與母 材等強(qiáng)，故不另行核算。下翼緣板與腹板連接焊縫ffw 160 N mm2。3S 20 228.59 11103.6cm333 VS1405.082 103 1103.6 103hfw1.66mm2

13、0.7flx 2 0.7 160 1157081993取 hf=6mm3、支座加勁肋截面與連接計(jì)算吊車(chē)梁支座形式為突緣支座，支座加勁肋采用 -200 X 20,其伸出長(zhǎng)度不得大于其厚度的的2倍，取為20mm滿(mǎn)足要求。吊車(chē)梁支座加勁肋計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2-2.截面幾何特征: 腹板長(zhǎng)度?。?5tw150mmAce20 240cm2ceV maxAce3405.8210101.3N/mm：40 102i 400N/mm2,2 203|x 12310 150341333.33cm 12支座甲類(lèi)計(jì)算截面特性為:2Ace 15twtw 40 15 1 1 55cmix1333.334.92cm55h -6112.4ix 4.92