桁架型橋式起重機(jī)主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)

30/5t-25.5m桁架型橋式起重機(jī)主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：XXX班級(jí)：焊接062班姓名：XXX畢業(yè)答辯一、設(shè)計(jì)對象簡介

1.本次設(shè)計(jì)對象是橋式起重機(jī)主桁架

圖1主桁架示意圖

2.包括的桿件名稱:

上弦桿、下弦桿、豎桿和斜桿畢業(yè)答辯一、設(shè)計(jì)對象簡介

3.橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種起重機(jī)，又稱天車。起重機(jī)沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在主桁架上的軌道運(yùn)行，小車運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。畢業(yè)答辯一、設(shè)計(jì)對象簡介

4.橋式起重機(jī)的桁架梁具有自重輕、材料省、造價(jià)低、風(fēng)阻小、起吊空間大等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用十分廣泛。本桁架梁選用平行弦桁架，選用具有豎桿的三角形腹桿體系，角鋼全取為等邊角鋼，而且上下弦桿，斜桿均采用雙角鋼結(jié)構(gòu)，這樣使得整個(gè)桁架結(jié)構(gòu)合理，對稱性較好。畢業(yè)答辯一、設(shè)計(jì)對象簡介圖2桁架梁設(shè)計(jì)部分效果圖二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：

1.桁架梁參數(shù)計(jì)算及確定

2.桁架各桿件內(nèi)力分析計(jì)算

3.桁架各桿件的截面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算

4.桁架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

5.桁架整體剛度校核及加拱設(shè)計(jì)

6.桁架梁主桁架工藝分析及設(shè)計(jì)方案

畢業(yè)答辯二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

另外還有備料工藝卡片的編寫編寫具體工序用來指導(dǎo)工人加工，需要編制簡易的工藝流程。便于實(shí)際生產(chǎn)制造。

畢業(yè)答辯三、桁架梁參數(shù)計(jì)算及確定

首先對桁架梁的幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和計(jì)算。包括桁架梁幾何尺寸，如起重量Q(t)、跨度L(m)、小車參數(shù)、高度h、梁身自重q′、節(jié)間數(shù)n、節(jié)間距離d等。這是基本工作。畢業(yè)答辯四、桁架各桿件內(nèi)力分析計(jì)算1.內(nèi)容包括：繪制各桿件的內(nèi)力影響線及內(nèi)力計(jì)算、繪制各桿件內(nèi)力表。2.用影響線分析出的數(shù)據(jù)來計(jì)算桿件受到的內(nèi)力。畢業(yè)答辯四、桁架各桿件內(nèi)力分析計(jì)算圖二斜桿D4的內(nèi)力影響線畢業(yè)答辯五、桁架各桿件的截面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算

1.分析內(nèi)力表，取各類桿中受力最大的一個(gè)為研究對象，使用穩(wěn)定性公式、剛度公式和強(qiáng)度公式

2.對桿件進(jìn)行校核，從而確定截面面積的大概所取的范圍，本次設(shè)計(jì)中全部取等邊角鋼，使用漸進(jìn)法來最終確定桿件的型號(hào)，也就設(shè)計(jì)出的桿件，既能滿足強(qiáng)度等要求，同時(shí)又是最節(jié)省材料的。

3.本步驟完成以后，就確定了各個(gè)位置處角鋼的型號(hào)。畢業(yè)答辯六、焊縫長度的計(jì)算及節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

1.焊縫長度的計(jì)算

a.焊角尺寸根據(jù)被連接件厚度來確定。

b.肢背肢尖焊縫長度根據(jù)公式求得。

2.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則

a.所有桿件的重心線交于一點(diǎn)；

b.節(jié)點(diǎn)板最好為矩形或梯形。

c.腹桿與弦桿間留15-20mmd.肢背向上，肢尖向下

e.節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出弦桿10-15mm,或凹入5-10mmf.腹桿為角鋼時(shí)，剪切邊應(yīng)垂直于軸線畢業(yè)答辯

六、焊縫長度的計(jì)算及節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

3.最后綜合斜桿和豎桿的肢背肢尖焊縫長度以及節(jié)點(diǎn)處桁架的形狀設(shè)計(jì)出節(jié)點(diǎn)板的形狀。畢業(yè)答辯七、桁架整體剛度校核及加拱設(shè)計(jì)

1.為了保證梁能正常工作，除了應(yīng)使其滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)使它滿足剛度要求。

2.應(yīng)用剛度校核公式，先對各個(gè)桿件進(jìn)行剛度校核，然后對整體桁架剛度進(jìn)行校核。即要求梁的最大撓度值fmax不得超過它的許用應(yīng)力值[f]

即：fmax

≤[f]。畢業(yè)答辯七、桁架整體剛度校核及加拱設(shè)計(jì)

3.本設(shè)計(jì)中桁架梁長度L=25.5m≥17m，故必須加拱。具體原因是：起重機(jī)在長期工作后，由于承載及其自重會(huì)產(chǎn)生下?lián)?，使小車不能沿水平方向運(yùn)動(dòng)，小車會(huì)在吊物升降運(yùn)動(dòng)中受到附加阻力或自行滑動(dòng)，從而影響其正常工作，因此應(yīng)對它們預(yù)制上撓反變形，可以很好地解決這些問題。畢業(yè)答辯八、桁架梁主桁架工藝分析

1.焊接工藝分析包括材料焊接性分析、結(jié)構(gòu)工藝性分析、技術(shù)條件分析。

2.本設(shè)計(jì)采用的原材料為Q235鋼，為碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量在0.14-0.22之間，且鋼中主要化學(xué)成分C、Mn、Si等使其淬硬傾向減小，焊接熱影響區(qū)冷裂傾向較小，S、P元素含量低，熱裂紋和在熱裂紋的傾向也減小，焊接性優(yōu)良，幾乎可以使用各種焊接方法來施焊。

畢業(yè)答辯八、桁架梁主桁架工藝分析

3.結(jié)構(gòu)工藝性分析主要解決焊縫分布、形式、坡口、形狀、長度及焊接變形方面問題。

4.技術(shù)條件分析主要從工藝上如何滿足，若不滿足會(huì)引起何種問題重點(diǎn)分析以下問題。

a.重心線問題

b.上拱度問題

c.變形問題畢業(yè)答辯九、結(jié)論

通過此次對30/5t-25.5m桁架型橋式起重機(jī)主桁架的結(jié)構(gòu)及工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，得出了以下結(jié)論：

1.為了抵消起重機(jī)工作時(shí)桁架梁所受載荷及自重產(chǎn)生的下?lián)献冃?，需預(yù)制上拱度，保證起重機(jī)的良好工作。

2.設(shè)計(jì)中用到穩(wěn)定性公式、剛度公式對截面尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，弦桿、腹桿按受內(nèi)力最大桿件計(jì)算即可。畢業(yè)答辯九、結(jié)論

3.在節(jié)點(diǎn)載荷作用下，影響線是在節(jié)點(diǎn)之間按直線規(guī)律變化的，因此用影響線可方便地求出桿件載荷引起的內(nèi)力。

4.桁架結(jié)構(gòu)的焊縫多為較短的角焊縫，實(shí)行焊接自動(dòng)化比較困難，故在這類結(jié)構(gòu)中多采用手工電弧焊或CO2氣體保護(hù)焊，并在實(shí)際操作中選取直徑為