跨度28m雙梁橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計正式說明書

1、太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目： 50/10T,跨度28m,雙粱橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計2010年 6 月 17 日摘 要本設(shè)計采用許用應(yīng)力法以及計算機(jī)輔助設(shè)計方法對橋式起重機(jī)橋架金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計過程先用估計的橋式起重機(jī)各結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)對起重機(jī)的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度進(jìn)行粗略的校核計算，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。然后計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算。若未通過，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)計說明書中不予記錄，僅記載橋架的精校過程。設(shè)計中參考了各種資料, 運(yùn)用各種途徑, 努力利用

2、各種條件來完成此次設(shè)計. 本設(shè)計通過反復(fù)斟酌各種設(shè)計方案, 認(rèn)真討論, 不斷反復(fù)校核, 力求設(shè)計合理;通過采取計算機(jī)輔助設(shè)計方法以及參考前人的先進(jìn)經(jīng)驗, 力求有所創(chuàng)新;通過計算機(jī)輔助設(shè)計方法, 繪圖和設(shè)計計算都充分發(fā)揮計算機(jī)的強(qiáng)大輔助功能, 力求設(shè)計高效。關(guān)鍵詞: 橋式起重機(jī); 校核; 許用應(yīng)力AbstractThe project designs metal framework of bridge crane in use of allowable stress method and CAD. At first , I chose size assumably. Then, proofrea

3、ded the size. If the proof was not passed, must choose the size again up to pass the proof. If the proof was passed, it could carry on the specific structural design. At last, its plot and clean up the calculation process. Designed to make reference to the various of data in the process, make use of

4、 various paths, work hard to make use of the various of condition to complete this design in reason. I considered various design projects, discussed earnestly, calculated time after time, try hard for a reasonable design;via CAD and make reference advanced experiences, try hard for a innovatory desi

5、gn;via CAD, ploting and calculation can make good use of powerfull computer, try hard for a high efficiency design. I knew the various of design methods, newest machine design methods both here and abroad also found various of good data.Key Words: bridge crane; proofread; allowable stress目 錄第一章 橋式起重

6、機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù). 1第二章 .總體設(shè)計22.1 大車軸距22.2 主梁尺寸2第三章 主端梁截面積幾何性質(zhì)3第四章、載荷44.1 固定載荷44.2 小車輪壓44.3 動力效應(yīng)系數(shù)54.4 慣性載荷54.5 偏斜運(yùn)行側(cè)向力6第五章 主梁計算85.1 內(nèi)力85.2 強(qiáng)度135.3 主梁疲勞強(qiáng)度165.4 主梁穩(wěn)定性19第六章、 端梁計算246.1 載荷與內(nèi)力246.2 水平載荷256.3 疲勞強(qiáng)度306.4 穩(wěn)定性336.5 端梁拼接33第七章 、主梁和端梁的連接40第八章 、剛度計算408.1 橋架的垂直靜剛度408.2 橋架的水平慣性位移408.3 垂直動剛度418.4 水平動剛度42第九章

7、、橋架拱度44總結(jié)45參考文獻(xiàn)46致 謝47英文資料481) 大車軸距 2) 腹板尺寸 3) 翼緣板尺寸4) 主梁尺寸1） 截面尺寸1) 固定載荷2) 小車輪壓3)動力效應(yīng)系數(shù)4) 慣性載荷5)偏斜運(yùn)行側(cè)向力6)左側(cè)端梁總靜輪壓1) 垂直載荷2)移動載荷作用下主梁的內(nèi)力3)水平位置4) 強(qiáng)度5)主梁跨端的切應(yīng)力6) 主梁疲勞強(qiáng)度7)主梁穩(wěn)定性1）垂直載荷2）水平載荷3）強(qiáng)度4）疲勞強(qiáng)度5）端梁中央拼接截面6）穩(wěn)定性7）端梁拼接8）翼緣拼接9）腹板拼接10）端梁拼接強(qiáng)度1）橋架的垂直靜剛度2）水平動剛度 第一章 橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)表1-1 設(shè)計參數(shù)起重機(jī)類型通用工作級別A6軌道放置中軌橋

8、架形式雙梁50/10t×28m起升機(jī)構(gòu)主起升副起升額定起重量（噸）5010起升高度(米)1218起升速度(米/分)10.3工作級別M6M5運(yùn)行結(jié)構(gòu)大車小車輪距（米）3.75軌距（米）2.528速度（米/分）8.5385.3工作級別M6M5輪壓（MPa）441179.7軌道型號QU80P43第二章 總體設(shè)計1.橋架尺寸的確定=（）L=（）22.5=6.3754.25 m根據(jù)小車軌距和中軌箱型梁寬度以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，取=5 m端梁全長B=5.916m2.主梁尺寸高度h=（）L=18211500 mm 取腹板高度 =1600 mm腹板厚度 =6 mm翼緣板厚度 =24 mm主梁總高度

9、 =+2=1648 mm主梁寬度 b=(0.40.5)=648810 mm字腹板外側(cè)間距 b=760 mm>=425 mm 且>=540 mm上下翼緣板相同為24 mm600 mm主梁端部變截面長取 d=2350 mm.圖2-1 雙梁橋架結(jié)構(gòu)第三章 主端梁截面積幾何性質(zhì)圖3-1 主梁與端梁截面a) 主梁截面 A=(60024+16006)2 =0.04512m2慣性矩= =2.130531010 mm4= =1.71202109 mm4b)端梁截面A= =36160 mm2=0.03616m2= =4.2641109 mm4= =6.8221108 mm4第四章 載荷主梁自重載荷

10、=kAg9.81 =1.2 =4165.3 N小車軌道重=38.869.81 =381.22 N/m欄桿等重量=g=1009.81 =981 N/m主梁的均布載荷 =+=5527.52 N/m起升載荷為 =g = =49000 N小車自重 =170422 N小車自重載荷 =mg =12.129.811000 =107910.2 N小車重力產(chǎn)生的靜輪壓和= = =50666 N= =53480.38 N額定起升載荷產(chǎn)生的和P01= =125810.8 NP02= =119189.1 N=+=175476.8 N= P02+=172669.8 N小車輪壓=+=349146.68 N空載輪壓 =33

11、.5k N=38.3k N1=1.12=1+0.7Vq =1+0.712.1/60 =1.1411=1.+0.058 =1.1+0.05875.3/60 =1.18h=1 mm,接頭高度差大小車都是4個車輪，其中主動輪各占一半，按車輪打滑條件確定大小車運(yùn)行的慣性力一根主梁上的小車慣性力為=24939.05 N大車運(yùn)行起制動慣性力（一根主梁上）為=24939.05 N= =359.82 N/m主梁跨端設(shè)備慣性力影響力小，忽略一根主梁的重量力=5527.52(28-0.4) =152559.5 N一根端梁單位長度的重量= =1.1 =3059.97 N一根端梁的重量為=B =1794.56.463

12、059.97 =18714.76 N一組大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量（兩組對稱配置）為=g=5623/29.81=27552.7 N滿載小車在主梁跨中央左側(cè)端梁總靜輪壓按圖4-1計算圖4-1 端梁總輪壓計算= =（490000+170422）+152559.5+27552.7+113714.76 =529037.46 N由=28/5=5.6查得=0.1345側(cè)向力= =529037.960.1345 =35577.8 N4.5 滿載小車在主梁左端極限位置左側(cè)端梁總靜輪壓= =812075.96側(cè)向力 = =54612.1 N估算大車輪壓P=18 t選取大車車輪直徑為800 mm,軌道為QU80.4.6

13、扭轉(zhuǎn)載荷中軌梁扭轉(zhuǎn)載荷較小，且方向相反，可忽略。故在此不用計算。第五章 主梁計算5.1 內(nèi)力計算大車傳動側(cè)的主梁。在固定載荷與移動載荷作用下，主梁按簡支梁計算，如圖所示5-1圖5-1 主梁計算模型固定載荷作用下主梁跨中的彎矩=（） =1.18() =687939.47 N跨端剪切力 =1.185527.2528+27552.73+19620（1-） =123822.36 N滿載小車在跨中，跨中E點彎矩為=輪壓合力與左輪的距離為=1.829 m則 =2519489.4 N.m跨中E點剪切力（1-） = =192540.5 N跨中內(nèi)扭矩為=02)滿載小車在跨端極限位置（z=）.小車左輪距梁端距離為

14、=-=2-1.8=0.2 mm端梁剪切力=（） =1.18（） =382138.298 N.m跨端內(nèi)扭矩為=（+）（1-） = =117200.12 N.m主梁跨中總彎距為=+ =687939.47+2519489.46 =3207428.87 N.m主梁跨端總剪切力=+ =123822.36+382138.298 =505960.658 N1）水平慣性力載荷在水平載荷及作用下，橋架按剛架計算。K=2.5b=K=1.25a=(-K)= (5-2.5)=1.25水平剛架計算模型示表圖5-2圖5-2 水平剛架計算模型小車在跨端。剛架的計算系數(shù)為=1+ =1+ =1.017跨中水平彎矩= = =10

15、2074.35 N.m跨中水平剪切力為=12469.52 N跨中軸力為= = =-14657.8 N小車在跨端。跨端水平剪切力為= = =28685.16 N2)偏斜側(cè)向力。在偏斜側(cè)向力作用下，橋架也按水平剛架分析（如圖5-3）圖5-3 側(cè)向力作用下剛架的分析這時，計算系數(shù)為=1+ = =1.04小車在跨中。側(cè)向力= =529037.960.1345 =35577.8 N超前力為 = =6607.3 N端梁中點的軸力為=3303.65 N端梁中點的水平剪切力為= =35577.8（-） =4872.87 N主梁跨中的水平彎距為= =35577.81.25+4872.871.25-3303.65

16、 =193.78 N主梁軸力為 =30704.93 N主梁跨中總的水平彎矩為= =102074.35+193.78 =102268.13 N.m小車在跨端。側(cè)向力為=54612.1 N超前力為= = =10142.25 N端梁中點的軸力為=5071.12 N端梁中點的水平剪切力為=（） =54612.1（-） =8051.78 N主梁跨端的水平彎矩為=a+b =54612.11.25+8051.781.25 =72150.98 N.m主梁跨端的水平剪切力為=- = = =5071.12 N主梁跨端總的水平剪切力為= =2868.16+5071.12 =33756.28 N小車在跨端時，主梁跨中

17、水平彎矩與慣性載荷的水平彎矩組合值較小，不需計算需要計算主梁跨中截面（如圖3-1所示）危險點、的強(qiáng)度1)主腹板上邊緣的應(yīng)力主腹板邊至軌頂距離為=164 mm主腹板邊的局部壓應(yīng)力為 =91.82MPa垂直彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為= = =120.44 MPa水平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為= = =6.48 MPa慣性載荷與側(cè)應(yīng)力對主梁產(chǎn)生的軸向力較小且作用方向相反，應(yīng)力很小，故不計算主梁上翼緣板的靜矩為= =24540805 =10432800 mm4主腹板上邊的切應(yīng)力為= =+0 =7.857 MPa點的折算應(yīng)力為=+ =120.44+6.48 =126.92MPa1= = =114.356MPa<=17

18、5MPa點的折算應(yīng)力為2= =126.92MP<=175MPa點的應(yīng)力為3=1.15 =1456 MPa<=175MPa主梁跨端截面變小，以便于主端梁連接，取腹板高度等于=800 mm。跨端只需計算切應(yīng)力主腹板。承受垂直剪力及扭矩，故主腹板中點切應(yīng)力為=主梁跨端封閉截面面積為=（b-8）(+) =496×824=408704 mm2代入上式= =79.05MPa<=100MPa副腹板中兩切應(yīng)力反向，可不計算翼緣板。承受水平剪切力=33756.23 N及扭矩=117200120 N.m= = =7.923 MPa=100 MPa主梁翼緣焊縫厚度取=8 mm，采用自動焊

19、接，不需計算橋架工作級別為A7,應(yīng)按載荷組合計算主梁跨中的最大彎矩截面（E）的疲勞強(qiáng)度由于水平慣性載荷產(chǎn)生的應(yīng)力很小，為了計算簡明而忽略慣性力求截面E的最大彎矩和最小彎矩，滿載小車位于跨中(輪壓在E點上)則=3207428.87 N.m空載小車位于右側(cè)跨端時（如圖5-4）圖5-4 主梁跨中（E）最小彎矩的計算左端支反力為= = =5196.1 N= =682939.4+1.185196.10.5（28-1.829） =768171.8 Nm 驗算主腹板受拉翼緣板焊縫的疲勞強(qiáng)度= = =120.43MPa= = =28.84MPa圖5-5 主梁截面疲勞強(qiáng)度驗算點應(yīng)力循環(huán)特性=0.23950根據(jù)工

20、作級別A6，應(yīng)力集中等級及材料Q235，查得MP，=370 MPa焊縫拉伸疲勞需用應(yīng)力為= = =213.3MPa=120.43MPa< （合格）驗算橫隔板下端焊縫與主腹板連接處= = =112.9MPa= = =27.04 MPa=0.23950顯然，相同工況下的應(yīng)力循環(huán)特性是一致的根據(jù)A7及Q235，橫隔板采用雙面連續(xù)貼角焊縫連接，板底與受拉翼緣間隙為50 mm，應(yīng)力集中等級為K3，查得=71MPa拉伸疲勞需用應(yīng)力為= = =137.46MPa=112.9 MPa< （合格）由于切應(yīng)力很小，忽略不計 整體穩(wěn)定性主梁高寬比=3.253 （穩(wěn)定）局部穩(wěn)定性翼緣板=22.5<，

21、不需設(shè)置縱向加勁肋，不再計算翼緣板最大外伸部分= （穩(wěn)定）主腹板 =265.916故需設(shè)置橫隔板及兩條縱向加勁肋，主副腹板相同，其設(shè)置如圖5-6腹板間距a=1600 mm，縱向加勁肋位置=（）=240-320 mm取=350 mm=700 mm驗算跨中主腹板上區(qū)格的穩(wěn)定性。區(qū)格兩邊正應(yīng)力為=120.44+6.48=126.92 MPa圖5-6 主梁加勁肋設(shè)置及穩(wěn)定性計算= = =81.755 MPa=0.644 （屬不均勻壓板）區(qū)格的歐拉應(yīng)力為=74.4MPa（b=300 mm）區(qū)格分別受、和作用時的臨界壓應(yīng)力為=嵌固系數(shù)為=1.2，=5.31,屈服系數(shù) =4.82 則=1.24.8274.4

22、 =430.32MPa>0.75=176.25MPa需修正，則=（） = =210.78 MPa腹板邊局部壓應(yīng)力=91.82 MPa壓力分布長c=2+50 =2164+50 =378 mm=5.3>3，按a=3b計算，=3=0.42區(qū)格屬雙邊局部壓縮板，板的屈曲系數(shù)為= = =1.87= =1.21.8774.425 =166.95MPa0.75區(qū)格平均切應(yīng)力為= =+0 =10.03 MPa由=5.31，板的屈曲系數(shù)為=5.48= =1.25.4874.4 =489.46 MPa= =847.78 MPa需修正，則= =222.71MPa=128.58 MPa區(qū)格上邊緣的復(fù)合應(yīng)力

23、為 = =114.84MPa=52，區(qū)格的臨界復(fù)合應(yīng)力為= = =194.65 MPa= = =146.35 MPa<區(qū)格的尺寸與相同，而應(yīng)力較小，故不需再算。3）加勁肋的確定。 橫隔板厚度=8 mm，板中開孔尺寸為240 mm895 mm翼緣板縱向加勁肋選用角鋼75506，A=816 mm2, =377700 mm4縱向加勁肋對翼緣板厚度中線（11）的慣性矩為= =377700+816（75+0.510-19.5） =2.891106 mm4 = = =2.745106 mm4> (合格)主副腹板采用相同的縱向加勁肋50505，A=614.3 mm2，=231700 mm4縱向加

24、勁肋對主腹板厚度中線的慣性矩為= =231700+614.349.62 =1742976 mm4= = =1679360 mm4 <=1.5 =1.5160083=1228800 mm4 < (合格)第六章 端梁的計算6.1 載荷與內(nèi)力端梁按修改的鋼架尺寸計算，=5m, a=1.25m, b=1.25 m, K=2b=2.5 m, B=5.9 m, =0.45 m, =0.19 m, 主梁軸線與主腹板中線距離=0 m主梁最大支承力=505960.65 N因作用點的變動引起的附加力矩為零=0端梁自重載荷為= 1794.5 N/m端梁在垂直載荷作用下按簡支梁計算如圖6-1端梁支反力為=

25、+ =505960.65+ =512435.996 N圖6-1 垂直載荷下端梁的計算截面1-1彎矩=- = =639385.9 N.m剪力 =0截面2-2彎矩=a- =353684.19 =477014.5 N.m剪力=- = =508819.28 N.m截面3-3彎矩 =0剪力 =- =- =511466.176 N.m截面4-4（沿著豎直定位板表面）- = =96986.08 N.m剪力 =- = =511063.84 N端梁的水平載荷有、等，亦按簡支梁計算，如圖所示6-2截面1-1因作用點外移引起的附加水平力矩為= =24939.050 =0 N.m彎矩=a =24939.051.25

26、=31173.81 N.m鋼架水平支反力= = =19994.25 N.=8051.78 N.圖6-2 水平載荷下端梁的計算剪切力 +=19994.25+8051.78 =28046.03 N軸力=33756.28 N截面 2-2在、水平力作用下，端梁的水平支反力為=+ =19994.25+54612.1+24939.05 =99545.4 N水平剪切力=99545.4 N彎矩為=a =99545.4 1.25 =124434.75 N.m截面3-3水平剪切力 =99545.4 N其他內(nèi)力小，不計算截面1-1的應(yīng)力計算需待端梁拼接設(shè)計合格后方可進(jìn)行（按凈截面）截面 2-2截面角點= = =87

27、.65 MPa <=175 MPa腹板邊緣= =（） =81.40 MPa <=175 MPa翼緣板對中軸的靜矩為=8600390=1569920 mm3= =15.07 MPa折算應(yīng)力為= =87.8 MPa<=175 MP截面3-3及4-4端梁支承處兩個截面很近，只計算受力稍大的4-4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（20 mm185 mm）,端部腹板兩邊都采用雙面貼角焊縫，取=8 mm,支承處高度314 mm，彎板兩個垂直面上都焊有車輪組定位墊板（16 mm90 mm340 mm）,彎板參與端梁承載工作，支承處截面（3-3及4-4）如圖所示6-3

28、圖6-3 端梁支承處截面形心= = =199.6 mm慣性矩為=3.4296108 mm4中軸以上截面靜矩 S=982197 mm3上翼緣板靜矩 =688512 mm3下翼緣板靜矩 =703976 mm3截面4-4腹板中軸處的切應(yīng)力為= = =64.9MPa<=100 MPa因靜矩，可只計算靠彎板的腹板邊的折算應(yīng)力，該處正應(yīng)力為= = =37.3 MPa切應(yīng)力為= = =46.5 MPa折算應(yīng)力為= = =88.76 MPa <=175 MP （合格）假設(shè)端梁支承水平剪切力只由上翼緣板承受，不計入腹板上翼緣板切應(yīng)力為=32.9 MPa<端梁支承處的翼緣焊縫截面計算厚度（20.

29、78 mm=11.2 mm）比腹板厚度（8 mm）大，故焊縫不需驗算，截面4-4的水平彎矩小，忽略不計端梁疲勞強(qiáng)度計算只考慮垂直載荷的作用彎板翼緣焊縫驗算截面4-4的彎板翼緣焊縫滿載小車在梁跨端時，端梁截面4-4的最大彎矩的剪切力為=96986.08 N. m=511063.84 N空載小車位于跨中不移動時端梁的支反力為 = =98580.6 N這時端梁截面4-4相應(yīng)的彎矩和剪切力為= =98580.6 =18363 N. m=97432 N彎板翼緣焊縫的應(yīng)力為=37.3 MPa=9.97 MPa = = =33.2MPa=8.9MPa根據(jù)A6和Q235及彎板用雙面貼角焊縫連接，查的 =48M

30、Pa，=370 MPa= = =0.26730焊縫拉伸疲勞需用應(yīng)力為= = =89.57MPa=0.2686 0按查的=133 MPa，取拉伸式= = =234.8 MPa=166 MPa =0.213 <1.1根據(jù)端梁拼接設(shè)計，連接螺栓的布置形式已經(jīng)確定，可只計算受力大的翼緣板拼接截面1-1的內(nèi)力為=639385.9 N. m空載小車位于跨中不移動，主梁跨端的支承力為= = =92569 N這時的端梁支反力為=98580.6 N端梁拼接截面1-1的彎矩為= =98580.6 =29555.8 N.m翼緣板的平均應(yīng)力（按毛截面計算）為= = =114.8 MPa翼緣板傳遞的內(nèi)力為= =1

31、14.88440=404096 N端梁拼接處翼緣板面上布置有5- mm的螺栓孔，翼緣板凈截面積為=（666-524）8 =2848 mm2應(yīng)力=141.9 MPa= =0.268 >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)A7和Q235及帶孔板的應(yīng)力集中等級，查得=101 MPa翼緣板拉伸疲勞需用應(yīng)力為= = =219.5 MPa<若考慮垂直載荷與水平載荷同時作用，則計算應(yīng)力要大些腹板應(yīng)力較小，不再計算 整體穩(wěn)定性=<3 （穩(wěn)定）局部穩(wěn)定翼緣板 =45 < 60 （穩(wěn)定）腹板 =95故只需對著主梁腹板位置設(shè)置四塊橫隔板，=6 mm端梁在中央截面1-1采用拼

32、接板精制螺栓連接，翼緣用雙面拼接板8 mm420 mm440 mm及8 mm350 mm440 mm腹板用單面拼接板8 mm440 mm860 mm,精制螺栓選用M20 mm,拼接構(gòu)造及螺栓布置如圖所示6-4圖6-4 端梁拼接構(gòu)造內(nèi)力及分配滿載小車在跨端時，求得截面1-1的內(nèi)力為=639385.9 N.m，剪力 =0=31173.81 N.m，=28046.03 N=33756.28 N端梁的截面慣性矩為1=4.264109 mm41=6.822108 mm4腹板對x和y軸的總慣性矩為=9.2108108 mm4=4.7894108 mm4翼緣對x和y軸的總慣性矩為=1.400408109 m

33、m4=1.1358108 mm4彎板分配： 腹板 = =237029.4 N.m翼緣 = =360379.6 N.m： 腹板 = =21797 N.m翼緣 = =5196 N.m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= =14023 N軸力分配軸力按截面積分配一塊翼緣板受軸力=4176 N一塊腹板受軸力=8390.3 N=7072 mm2=3520 mm2A=21184 mm2由產(chǎn)生的翼緣軸力為= =404013 N一塊翼緣板總的軸力為=+=408189 N拼接縫一邊翼緣板上有8個螺栓，一個螺栓受力（剪切力）為= =51023.6 N由上下翼緣板平均承受，一塊翼緣板的

34、水平彎矩為=2585 Nm拼接縫一邊翼緣板上螺栓的布置尺寸為= =5，可按窄式連接計算=150 mm , =4(502+1502)=100000 mm2翼緣板角點螺栓的最大內(nèi)應(yīng)力為= = =3877.5 N角點螺栓順梁軸的內(nèi)力和為=+ =51023.6+3877.5 =54901 N水平剪切力由接縫一邊翼緣上的螺栓平均承受，一個螺栓的受力為=1320.6 N角點螺栓的合成內(nèi)力為= = =54916.9 N選精制螺栓M24 mm一個螺栓的許用承載力為剪切= = =96981 N承壓 = =2181.8 =52920 N<1.05=55566 N （仍屬合格）由對腹板產(chǎn)生的軸力為= = =5

35、9231 N一塊腹板總軸力為=+=67621.3 N焊縫一邊腹板螺栓平均受力，一個螺栓受力為= =4226.3 N腹板垂直彎矩由兩腹板承受，一塊腹板的彎矩為=118515 N.m拼接縫一邊腹板上螺栓的布置尺寸為=7 >3，屬窄式連接 =7O0 mm, =1102+3302+5502+7002=1016400 mm2腹板角點螺栓的最大內(nèi)力為= = =44892 N腹板角點螺栓順梁軸的內(nèi)力和為=+ =4226.3+44892 =49118.3 N單剪螺栓的許用承載力=10.8175 =48490.6 N<1.05=50915 N （仍屬合格）凈截面1-1的因拼接處螺栓孔減少了截面慣性矩

36、，需用凈截面驗算強(qiáng)度同一截面中各板的螺栓孔對x和y軸的慣性矩為= =2188（450-4）2+4（552+1652+2752+3852） =4.381108 mm4= =1.07805108 mm4端梁拼接處凈截面慣性矩為=- =2.3215109-4.381108 =1.8834108 mm4=- =5.9251108-1.07805108 =4.847108 mm4全部板材的螺栓孔截面積為=218=4032 mm2拼接處凈截面積為=A- =21184-4032 =17152 mm2端梁拼接處強(qiáng)度為= = =156.4 MPa< （合格）顯然，垂直載荷產(chǎn)生的應(yīng)力是主要的。端梁計算中，載

37、荷齊全，個別取值偏大，如小車運(yùn)行慣性力僅由一側(cè)端梁承受等，實際上要比計算結(jié)果小些。第七章 主梁和端梁的連接主、端梁采用連接板貼角焊縫連接，主梁兩側(cè)各用一塊連接板與主、端梁的腹板焊接，連接板厚度=8 mm，高度=0.95=0.95800=755 mm,取=750 mm，主梁腹板與端梁腹板之間留有2050的間隙，在組裝橋架時用來調(diào)整跨度。主梁翼緣板伸出梁端套裝在端梁翼緣板外側(cè)，并用貼角焊縫（=8 mm）周邊焊住。必要時可在主梁端部內(nèi)側(cè)主、端梁的上、下翼緣處焊上三角板，以增強(qiáng)連接的水平剛度，承受水平內(nèi)力，連接構(gòu)造示于表圖7-1圖7-1 主梁與端梁的連接主梁最大支承力為=356755 N連接板需要的焊

38、縫長度為= = =392.2 mm實際> （足夠）主、端梁的連接焊縫足夠承受連接的水平彎矩和剪切力，故不再計算第八章 剛度計算滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的靜撓度為= = =23.65 mm <=31.875 mm8.2 橋架的水平慣性位移= = = =2.86 mm< =12.75 mm8.3 垂直動剛度起重機(jī)垂直動剛度以滿載小車位于橋架跨中的垂直自振頻率來表征，計算如下主梁質(zhì)量 =15551.42 kg全橋架中點換算質(zhì)量為=0.5（2）+=15551.42+17390=32941 kg起升質(zhì)量=+=50000 kg起升載荷 =(+)g=490000 N起升鋼絲繩滑輪組的最大下

39、放長度為=16+2-2=16 m橋架跨中靜位移為= = =16.73起升鋼絲繩滑輪組的靜伸長為=36.9 mm結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響系數(shù)為= = =0.07039橋式起重機(jī)的垂直自振頻率為= = =2.08 HZ（合格）起重機(jī)水平動剛度以物品高度懸掛，滿載小車位于橋架跨中的水平自振頻率來表征。半橋架中點的換算質(zhì)量為=0.5 =0.5（15551.42+17390+50000） =41470.5 kg半主梁跨中在單位水平力作用下產(chǎn)生的水平位移為= = =0.00013432 mm/ N橋式起重機(jī)的水平自振頻率為= = =2.575HZHZ（合格）第九章 橋架拱度橋架跨度中央的標(biāo)準(zhǔn)拱度值為= = =28 mm考慮制造因素，實取=1.4=39.2 mm跨度中央兩邊按拋物線曲線設(shè)置拱度，如圖所示9-1圖9-1 橋架的拱度距跨中為=的點=36.75 mm距跨中為= 的點=29.4 mm距跨中為= 的點 mm因此，橋架結(jié)構(gòu)設(shè)計全部合格?？偨Y(jié)通過3個月的金屬結(jié)構(gòu)畢業(yè)