國際焊接工建師培訓(xùn)動(dòng)載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Ⅳ

1、國際焊接學(xué)會(huì)授權(quán)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)國際焊接學(xué)會(huì)授權(quán)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu) 哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心 Harbin Welding Training Institute 國際焊接工程師培訓(xùn)課程國際焊接工程師培訓(xùn)課程Training Course for International Welding EngineerIIW Authorised Training Body3/3.17動(dòng)載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)動(dòng)載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) Design of dynamically loaded welded structures IIW Authorized Training Body1 概述概述 起重機(jī)械包括吊車已

2、應(yīng)用了很多年，在起重機(jī)械包括吊車已應(yīng)用了很多年，在1963年就年就已制訂出了針對(duì)吊車及吊車軌道中鋼制構(gòu)件的焊接標(biāo)已制訂出了針對(duì)吊車及吊車軌道中鋼制構(gòu)件的焊接標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DIN120，并一直延用了，并一直延用了34年，直到年，直到1974年才重新年才重新制訂了制訂了DIN15018“吊車吊車”標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)及1984年制訂了年制訂了DIN4132“吊車軌道吊車軌道”標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。DIN15018標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也是標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也是“動(dòng)載結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)載結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)”。2 目前適用的標(biāo)準(zhǔn)目前適用的標(biāo)準(zhǔn) DIN15018T1：吊車，鋼制梁架的原理、計(jì)算：吊車，鋼制梁架的原理、計(jì)算 DIN15018T2：吊車，鋼制梁架，

3、制造原理：吊車，鋼制梁架，制造原理11 DIN15018T3：吊車，鋼制梁架，汽車吊的：吊車，鋼制梁架，汽車吊的吊車及吊車軌道吊車及吊車軌道IIW Authorized Training Body3 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 DIN15018標(biāo)準(zhǔn)適用于吊車及其附件，以及吊車的標(biāo)準(zhǔn)適用于吊車及其附件，以及吊車的鋼制梁架。鋼制梁架。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 載荷形式分類：載荷形式分類： 主載荷：包括自重及提升載荷，同時(shí)還應(yīng)考慮到所主載荷：包括自重及提升載荷，同時(shí)還應(yīng)考慮到所有垂直作用于吊車上的力。有垂直作用于吊車上的力。 附加載荷：包括風(fēng)力、斜拉產(chǎn)生的分力，溫度的影附加載荷：包括風(fēng)力、斜拉產(chǎn)生的分力，

4、溫度的影響，以及電器裝置、扶梯、平臺(tái)和圍欄等響，以及電器裝置、扶梯、平臺(tái)和圍欄等 特殊載荷：包括翻轉(zhuǎn)力、緩沖力和檢驗(yàn)載荷。特殊載荷：包括翻轉(zhuǎn)力、緩沖力和檢驗(yàn)載荷。IIW Authorized Training Body在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，必須對(duì)構(gòu)件及焊縫中的比較應(yīng)在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，必須對(duì)構(gòu)件及焊縫中的比較應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)證。力進(jìn)行驗(yàn)證。 焊縫的許用應(yīng)力（焊縫的許用應(yīng)力（DIN15018） IIW Authorized Training Body 對(duì)動(dòng)載結(jié)構(gòu)需進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證，也稱作動(dòng)載應(yīng)對(duì)動(dòng)載結(jié)構(gòu)需進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證，也稱作動(dòng)載應(yīng)力驗(yàn)證。對(duì)吊車而言，當(dāng)載荷狀態(tài)為力驗(yàn)證。對(duì)吊車而言，當(dāng)載荷狀態(tài)為H級(jí)，應(yīng)力

5、循級(jí)，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于環(huán)次數(shù)大于2104時(shí)，需進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證。與此時(shí)，需進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證。與此相關(guān)的參數(shù)是應(yīng)力作用狀態(tài)。即應(yīng)力的大小及作用相關(guān)的參數(shù)是應(yīng)力作用狀態(tài)。即應(yīng)力的大小及作用頻率。根據(jù)應(yīng)力的上、下限及狀態(tài)系數(shù)頻率。根據(jù)應(yīng)力的上、下限及狀態(tài)系數(shù)P分為四種分為四種理想的應(yīng)力作用狀態(tài)。理想的應(yīng)力作用狀態(tài)。IIW Authorized Training Body應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1N2N3N4應(yīng)力循環(huán)總數(shù)應(yīng)力循環(huán)總數(shù)N2104210521056105610521062106載荷作用時(shí)間載荷作用時(shí)間短間歇時(shí)間長短間歇時(shí)間長有規(guī)律性的斷有規(guī)律性的斷續(xù)工作續(xù)工作有規(guī)律性的連有規(guī)律性的連續(xù)工

6、作續(xù)工作有規(guī)律性的重有規(guī)律性的重載下連續(xù)工作載下連續(xù)工作應(yīng)力作用狀態(tài)應(yīng)力作用狀態(tài)應(yīng)力組別應(yīng)力組別S0 很輕很輕B1B2B3B4S1 輕輕B2B3B4B5S2 中等中等B3B4B5B6S3 重重B4B5B6B6應(yīng)力組別應(yīng)力組別 IIW Authorized Training BodyDIN15018工作強(qiáng)度曲線和應(yīng)力組別工作強(qiáng)度曲線和應(yīng)力組別 IIW Authorized Training Body5 缺口狀態(tài)缺口狀態(tài) 在在DIN15018和和DIN4132標(biāo)準(zhǔn)中把缺口狀態(tài)分為八種，標(biāo)準(zhǔn)中把缺口狀態(tài)分為八種，其中三種是對(duì)打磨或鉆孔構(gòu)件而言，即其中三種是對(duì)打磨或鉆孔構(gòu)件而言，即W0，W1和和W2，

7、后五種是針對(duì)焊接構(gòu)件：，后五種是針對(duì)焊接構(gòu)件：K0，K1，K2，K3，K4。K0表示缺口效應(yīng)很小。不同缺口狀態(tài)的舉例如表示缺口效應(yīng)很小。不同缺口狀態(tài)的舉例如下：下：IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K0（很小的缺口效應(yīng)）（很小的缺口效應(yīng)） IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K0 IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K1（小的缺口效應(yīng)）（小的缺口效應(yīng)） IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀

8、態(tài)K2（中等的缺口效應(yīng)）（中等的缺口效應(yīng)） IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K3（大的缺口效應(yīng)）（大的缺口效應(yīng)） IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K4（很大的缺口效應(yīng)）（很大的缺口效應(yīng)） IIW Authorized Training BodyDIN15018缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K4 IIW Authorized Training Body 在進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證時(shí)，首先應(yīng)確定其許用應(yīng)力在進(jìn)行工作強(qiáng)度驗(yàn)證時(shí)，首先應(yīng)確定其許用應(yīng)力值，表值，表19中給出了與極限應(yīng)力比中給出了與極限應(yīng)力比值相關(guān)的

9、許用上值相關(guān)的許用上限應(yīng)力計(jì)算公式。其中對(duì)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的計(jì)算是限應(yīng)力計(jì)算公式。其中對(duì)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的計(jì)算是不同的不同的 6 許用應(yīng)力的確定許用應(yīng)力的確定IIW Authorized Training Body應(yīng)力應(yīng)力組別組別材料材料St 37和和St 52缺口狀態(tài)缺口狀態(tài)K0K1K2K3K4B1（475.2）(424.2)(356.4)252.4152.7B2(336)(300)252180108B3237.6212.1178.2127.376.4B41681501269054B5118.8106.189.163.638.2B68475634527D DIN15018工作強(qiáng)度驗(yàn)證工作強(qiáng)度驗(yàn)證

10、=-1時(shí)的許用應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力 IIW Authorized Training Body 表表10中給出了構(gòu)件和焊縫的許用剪應(yīng)力計(jì)算公式，中給出了構(gòu)件和焊縫的許用剪應(yīng)力計(jì)算公式，從公式中可以看出在同一條件下，焊縫的許用剪應(yīng)從公式中可以看出在同一條件下，焊縫的許用剪應(yīng)力要大于構(gòu)件的許用剪應(yīng)力力要大于構(gòu)件的許用剪應(yīng)力7 許用應(yīng)力的補(bǔ)充許用應(yīng)力的補(bǔ)充IIW Authorized Training Body 德國標(biāo)準(zhǔn)德國標(biāo)準(zhǔn) 2.2.1標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)DS952 根據(jù)有軌車輛（鐵路）產(chǎn)品焊根據(jù)有軌車輛（鐵路）產(chǎn)品焊接接頭的應(yīng)力集中狀況和受力狀態(tài)，將焊接接頭接接頭的應(yīng)力集中狀況和受力狀態(tài)，將焊接接頭分為分為A(

11、其應(yīng)力集中程度愈來愈大其應(yīng)力集中程度愈來愈大)等很多種等等很多種等級(jí)（見圖級(jí)（見圖16），其疲勞強(qiáng)度（愈來愈低）也示于），其疲勞強(qiáng)度（愈來愈低）也示于右側(cè)圖中。右側(cè)圖中。IIW Authorized Training BodyIIW Authorized Training Body 鋼制煙囪的焊接鋼制煙囪的焊接 按按DIN4133-1991標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接接頭、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接接頭、HV接頭、接頭、HY接接頭形式見表頭形式見表11，據(jù)焊縫及其檢驗(yàn)比例分成，據(jù)焊縫及其檢驗(yàn)比例分成8種類型。種類型。IIW Authorized Training BodyIIW Authorized Training Body

12、 受拉桿件受拉桿件 拉桿或連桿主要承受拉、壓載荷，對(duì)于拉桿來說方拉桿或連桿主要承受拉、壓載荷，對(duì)于拉桿來說方形或圓形截面均是有利的。當(dāng)動(dòng)載荷較小時(shí)可采用易形或圓形截面均是有利的。當(dāng)動(dòng)載荷較小時(shí)可采用易加工的加工的“a”方案。當(dāng)動(dòng)載荷較高時(shí)，承載孔的連接可方案。當(dāng)動(dòng)載荷較高時(shí)，承載孔的連接可采用對(duì)接焊縫并特殊質(zhì)量檢驗(yàn)的采用對(duì)接焊縫并特殊質(zhì)量檢驗(yàn)的“b”方案制作。方案制作。IIW Authorized Training Body 受壓桿件受壓桿件 承受靜載的壓桿，其截面形狀以空心較為穩(wěn)定。連接承受靜載的壓桿，其截面形狀以空心較為穩(wěn)定。連接承載孔時(shí)可采用對(duì)接焊縫，也可以采用角焊縫，但焊縫承載孔時(shí)可采用對(duì)接焊縫，也可以采用角焊縫，但焊縫必須是封閉焊縫。必須是封閉焊縫。IIW Authorized Training Body 杠桿杠桿杠桿是為了傳遞力矩。拉桿和壓桿共同組成傳動(dòng)裝置杠桿是為了傳遞力矩。拉桿和壓桿共同組成傳動(dòng)裝置系統(tǒng)。此外杠桿需要承受彎矩。這有利于阻力矩的計(jì)算。系統(tǒng)。此外杠桿需要承受彎矩。這有利于阻力矩的計(jì)算。對(duì)于偏心力的作用，應(yīng)用封閉的橫截面。對(duì)于偏心力