5--計(jì)算書牛腿的設(shè)計(jì)計(jì)算培訓(xùn)講學(xué).doc

1、精品文檔5 牛腿的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1牛腿所受作用力的設(shè)計(jì)值PD1 (38 6.09.810 37850 88.4 10 4 6.0 9.8 10 30.5 6) 4.658 k2ND max1.05Pmax, k121.05922128.8 kN616V1.2PD1.4Dmax1.24.6581.4128.8185.91 kNMVe185.91 0.3870.646kNm圖 5-1牛腿截面尺寸5.2截面選擇（截面如圖 5-1 所示）M x70.646 106所需凈截面抵抗矩為： Wnx1.053 312.939 cm3x f215 10按經(jīng)驗(yàn)公式得經(jīng)濟(jì)高度為： he7 3 Wx30 7 3 312

2、.939 30 17.5cm參照以上數(shù)據(jù)，考慮到截面高度大一些，更有利于增加剛度，初選截面高度為 h 30 cm。腹板厚度按負(fù)擔(dān)支點(diǎn)處最大剪力需要得 :精品文檔精品文檔tw1.5V1.5185.91 103hw fv7.44 mm300 125按經(jīng)驗(yàn)公式估算：t whw301.65cm1111選用腹板厚度為：t w 10 mm依近似公式計(jì)算所需翼緣板面積：Wxt whw312.9391.0 30bt6305.43 cm 2hw6試選翼緣板厚度為： t14 mm ，翼緣板寬度為 200mm，翼緣得外伸寬度為：20010mm956.1 13235b1295， 1413f y所以翼緣板得局部穩(wěn)定可以

3、保證。使用變截面牛腿，端部截面高度為: h200 mm。5.3強(qiáng)度驗(yàn)算A201.4 2(301.42)1.083.2 cm 2I x120 3031201.0301.42313137.5573 cm 41212WxI x13137.5573875.837cm 3， S492.880cm 3 h15正應(yīng)力為：M x70.64610676.82N/mm2f215N/mm2xWx1.05 875.837 103剪應(yīng)力為：VS185.91492.88010669.75N/mm2fv125N/mm2104I xtw13137.5573 10強(qiáng)度滿足要求。5.4焊縫計(jì)算（如圖 5-2 所示）取焊腳 hf8

4、 mm,精品文檔精品文檔腹板上豎向焊縫有效截面面積為:Aw 0.78 27223046.4 mm 2全部焊縫對軸的慣性矩為 :2200 2 0.7 8 2723 1I w2 0.78 200300 0.7815.63221212240.78952725.615.63952212109240352mm 4焊縫最外邊緣的截面模量為圖 5-2 牛腿截面尺寸Ww1109240352702059 mm 3155.6翼緣和腹板連接處的截面模量為Ww2109240352803238 mm 3136焊縫最大應(yīng)力為f 1M70.646 106Ww1702059100.627N/mm 21 f fw1.22 16

5、0 195.2N/mm 2 。牛腿翼緣和腹板交接處有彎矩引起的應(yīng)力2m 和剪力 引起的應(yīng)力2v 共同作用：mM70.646 10687.952 N/mm 22Ww 2803238vV185.91 1032Aw61.026N/mm 23046.4m 287.8522w1602v22N/mm2N/mm221.2261.02694.453f f焊縫強(qiáng)度滿足要求。5.5牛腿肋板計(jì)算牛腿構(gòu)造及尺寸如圖5-3 所示，肋板承受的壓力為PV324.38KN精品文檔精品文檔圖 5-3牛腿構(gòu)造及尺寸(1) 肋板尺寸確定：在腹板兩側(cè)成對的配置橫向加勁肋，則肋板外伸寬度bsh040200 40 47 mm，取 bs

6、80 mm3030肋板厚度： tsbs5.3 mm，取 ts10 mm。15(2) 承壓強(qiáng)度計(jì)算：切肢尺寸確定：bs8027 mm，取 15230mm翼緣處33腹板處 bs8040 mm，取 20240mm22承壓面積 Ab 2(8015)10 1300 mm 2端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為f ce325 N/mm 2P185.91 103143.008N/mm 2 fce 325 N/mm 2Ab1300抗壓強(qiáng)度滿足要求。(3) 穩(wěn)定計(jì)算：如圖陰影部分面積： A(1510 210)108010 2 4700 mm 2繞腹板中線的截面慣性矩為：I1(8010 80)103110(15102)32251

7、4167 mm 41212回轉(zhuǎn)半徑：I2251416769.212 mm ，i4700A精品文檔精品文檔長細(xì)比：2000.9992.89 ，按截面 c 類，查得穩(wěn)定系數(shù)69.212N185.91 10339.595 N/mm 2f215 N/mm 2A 0.999 4700(4) 強(qiáng)度計(jì)算：按懸臂梁計(jì)算，每塊肋板受力為：P185.9192.955 kNN22M Nbs92.9558010 33.718 kNm226M63.71810 655.77 N/mm 2 f215 N/mm 2th 21020021.5V1.592.955 10369.716 N/mm 2f 215 N/mm 2th10

8、200(5) 焊縫計(jì)算：肋板與翼緣板連接處水平焊縫：由于水平方向上的力很小，主要是水平方向的剎車力，可以取焊縫hf 1 8 mm,足可以滿足抗剪強(qiáng)度要求。肋板與腹板連接處豎向焊縫：設(shè) hf 28 mmfV92.95510351.9N/mm 20.7 82 (20040)0.7h f 2l w2f6M63.718106155.6N/mm 220.7 8(20040)20.7hd 2l w2f22155.6251.92f137.7N/mm 2 f 160 N/mm 21.221.22焊縫強(qiáng)度滿足要求。Nvb0.9n fP0.910.4519076.95kNNtb0.8P0.8190162 kN拉剪

9、共同作用下，受力最大螺栓的承載力驗(yàn)算：NvNt5.53368.33，強(qiáng)度滿足要求。bb76.950.5 1NVN t162精品文檔精品文檔(2) 確定端板的厚度：（1）兩邊支承類端板：6ef ew N t端板外伸時(shí)： t ewb 2ef (efew ) f6667068.3310315.35 mm662802606066205（2）無加勁肋類端板第二排螺栓的設(shè)計(jì)拉力為：Nt 2 NMMy2138.5610323043.655 kN2my22(2360222302)it3ew Nt 23 66 43.655 10315.3 mmewf(0.523066)0.5a205故板厚取 t20mm。(3) 門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力驗(yàn)算：M138.56 106dbdctc62.213N/mm 2 fv 125 N/mm 2580 480 8滿足要求，不用設(shè)置斜加勁肋。(4) 構(gòu)件腹板強(qiáng)度驗(yàn)算：N t 243.665 kN0.4P62 kN0.