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初次做,希望有人指點一二第一部分 主梁設(shè)計計算 一、 主梁設(shè)計計算 1、主要參數(shù):
1 q" [' |6 W9 K9 a$ b起重量 Q=32/10t 工作級別A3/ E1 M. ?5 ~! v, ~3 V
跨 度 LK=21m
+ T, b/ ~) \2 X% \小車總重 Gxc=4500kg
7 w# d0 s+ ^4 Z2 \' k j. }2、主梁截面形狀尺寸:
" O0 d* x' s. F. p5 ~ H2 d上蓋板δ=14mm 材料Q235-B
& F' q3 e4 n. ?! T) R下蓋板δ=12mm 材料Q235-B
- P* D9 U/ I- y K) N腹 板δ1=6mm 材料Q235-B% b; E1 P& `3 B/ H
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B4 t4 V7 c/ o- h2 \4 c
腹板間距b=440mm
7 g0 d/ E# I- J3 X; j8 Q( |5 r) c腹板高h0=1000mm 6 P: X& t) |4 J8 ]- q& H
3,、主梁截面性質(zhì):
0 r2 b( a1 S. M. R(1) 主梁截面面積 S=500*14+500*12+1000*6*2- Q5 i0 H" I# W+ ]6 v! Z. n
=25000mm2% }( W, ]1 M# k6 c9 }, H' h
(2) 半個橋架的質(zhì)量:設(shè)加筋肋系數(shù)K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk1 H9 a$ x6 I8 M0 c
=1.1*7.85*10-6*25000*21000
: K. P2 s; B( w =4533kg
M, v6 t+ k$ I(3) 主梁均布載荷集度 q=4533/21000! ?/ k; Y4 ]8 T/ z- s
=0.2kg/mm' `4 c! @, K0 w" H3 F* x
(4) 主梁形心位置的確定 X0=250mm$ T% i n; M7 L: B
Y0=533mm
! O% ?( e" S" ~# ^" YXmax=533mm
0 g' i) c, K, ]0 r. |, V qYmax=250mm) B8 l' u* ^( c# n* j. h
(5) 主梁截面慣性矩的確定 對于X軸
0 E$ K V% }' p: g: `+ c, f: ?+ h; DIx =0.46×1010mm40 g5 a3 U/ F) ?+ N0 u0 c
對于Y軸! k& o0 U, Y5 h% t1 \
Iy =6.4×108mm49 U/ |5 e) j% `( i1 @1 N, t% j
(6) 主梁截面對X軸Y軸的抗彎模數(shù) 對于X軸/ H# ?" h4 C7 K0 A/ g, O( N
Wxmin=Ix/Xmax* W4 g2 F3 |8 ^ A' e% C1 I9 e. d
=0.46×1010/533
+ I- N1 z" n' I8 r =8.63×106mm3
# j' N: a6 K: L 對于Y軸8 S# Y" L' v3 v/ f+ q" c' b
Wymin=Iy/Ymax0 ~- [( ?* K8 O) [4 m
=6.4×108/250
. l8 E6 {. J. G) P8 O =2.56×106mm3 $ [9 W. s: M% t j2 W- O7 ~8 {# f' Y% }! [
1 p0 M* ]$ }! Z. r( ]. @! t) f4、作用于主梁上的載荷及內(nèi)力計算2 [ }6 f- D$ N" U: `" H" q3 v4 y3 q
Ⅰ:按載荷組合IIa計算1 A# o* b% I3 h& I4 t& V' I1 h
橋架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
; Q; A6 S4 n. L& p, ]7 |' z9 G* z小車重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg \8 g3 r& O, A |9 F- x, L. K# G& J
起升載荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
, ?, {! q/ Z7 q& V" H) A5 L(水平慣性載荷Pgy不考慮)
; o1 ?7 [1 N+ }/ m(1) 小車輪壓的計算
& I4 J- |& ]& b( I: |# A, v. ABx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm: Y% Y& Z, F# i% D1 K5 u- f- x
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)9 q: W- l; R* x9 G! k$ \1 K r# v
=11498kg& {5 Y7 N5 H( d, c+ W, L3 j
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)
& p. T: x h7 @6 i2 M+ }9 E =10733kg! H& |; ]$ C- m: v
(2) 當(dāng)四輪小車作用于橋架時,,主梁最大的彎距截面處距A點的距離:
O4 m2 z" O2 }3 ~% wX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相應(yīng)數(shù)值)" ?0 d% a: u2 v/ p
(3) 由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為:
) Q* A, q( c+ ?9 |Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相應(yīng)數(shù)值)
/ r3 ^$ l5 w, M =3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中靜載荷(操縱室Gc,、運行機(jī)構(gòu)Gy、電氣設(shè)備Gd)3 `4 D2 {4 [: g! {$ l0 i
在主梁應(yīng)力最大截面處產(chǎn)生的彎距:
% b& s1 v; `9 m- J! M- r+ } Mg=RaX=4.1×107kg.mm
1 Z* i; o* a& i: E* d J" L/ `' s Ra-----由操縱室,、運行機(jī)構(gòu),、電氣設(shè)備的重量產(chǎn)生的支反力
$ h9 ^* {5 I" @8 B. | `3 F Gc=1500kg L1=2100mm
# T6 Q5 B ~; z7 rGc=1204kg L1=800mm6 S1 \* p. k% M6 K
Gc=1771kg L1=5000mm
3 L e- z1 i' A0 i. ]Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應(yīng)數(shù)值)1 d/ d: |& z' L) V t5 R+ E
=3789kg (4) 當(dāng)p1作用于A點處時,A端最大切力:
7 H# C: ]! U8 a( v. w1 VVamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相應(yīng)數(shù)值), t$ H. }0 h {& {$ s
=24691.15kg% s5 a" P! }, }& L
* R: ^* Z3 e/ r2 b# ` Ⅱ: 按載荷組合IIb計算) Z* f! Y8 o( |6 Z( w
橋架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
: v4 @7 ^5 C D" X# o6 a 小車重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
}' I% Z0 Y" ?$ D' G: A; ~+ p% } 起升載荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
' p; \; r, G. T* I6 A1 _, L9 S" m' G; c(水平慣性載荷Pgy按Pgymax考慮)% x9 R( t! |8 ~" d1 J
(1)小車輪壓的計算
/ P. z; c( f! DBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm( ~+ l3 I5 s- u3 N2 j' h" L2 X7 B- c
9 ?, G' j+ O: i; p% W
* ]4 }5 p2 F4 h6 {# D9 O
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)
# W, v5 X8 q8 W) b3 C =10365kg
' b6 \: r( y9 ~* xP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)' w- ?5 B- l3 R1 n
=9692kg
. ?! d- d ?6 D(2)當(dāng)四輪小車作用于橋架時,,主梁的最大彎距截面處距A點的距離:. B% N3 v- p7 p# F3 R
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相應(yīng)數(shù)值)8 B: X" [( U6 h% X6 h2 W! l6 ~9 }
=10980mm
- B1 z# `2 e, K: @7 ] (3) 由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為:
( ]2 s* s0 X2 E/ ?4 z. U/ ]Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相應(yīng)數(shù)值)
" a( o4 o: | V, g% j4 c& R =2.95×108kg.mm6 _2 I0 D8 ~) U# ^7 T9 E3 B t! K
Mg=RaX----有固定集中靜載荷(操縱室Gc,、運行機(jī)構(gòu)Gy、電氣設(shè)備Gd)
& F* {0 v4 S; N$ M) X! C 在主梁應(yīng)力最大截面處產(chǎn)生的彎距:
6 A; o1 j- ^' j8 Z' V Mg=RaX=4.2×107kg.mm2 l' n h( K* O) R0 B0 |
Ra-----由操縱室,、運行機(jī)構(gòu),、電氣設(shè)備的重量產(chǎn)生的支反力
, U5 D Y3 Y1 O7 g$ a Gc=1500kg L1=2100mm
, A u: d% w- w' L. S) rGc=1204kg L1=800mm% K+ b' b8 \6 a2 S( T Y
Gc=1771kg L1=5000mm
1 m0 e# u3 E oRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應(yīng)數(shù)值)
, w! F/ l3 s+ @# ? =3789kg 考慮沖擊系數(shù)影響Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg* H/ F" s! y$ A- S& q
(3)橋架運行產(chǎn)生的水平慣性載荷在兩主梁上平均分布,當(dāng)正常制動時
8 ?3 D6 \0 }; L3 u n6 q. z' e) ^; R作用在每根主梁上的彎距為,;2 F" U! Z8 v; Q. }2 X
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相應(yīng)數(shù)值)- `' E; A1 |9 Z; _0 T' ^. l! R
=0.8×2.95×108×0.2/9.89 w5 y- W O8 j7 d
=4.82×106kg.mm
* n6 d) |0 Z3 W4 J0 L當(dāng)猛烈制動時Ms將增加一倍; @2 v I$ K- O8 R! @1 n3 O
Msmax=2*Ms
0 W3 \9 Q& z+ q W, J1 ?/ N =9.64×106kg.mm
j5 m! x6 n9 N) d- b E5 _) L1 j- {5,、主梁強(qiáng)度效核; _4 l% M5 s; r6 v
對本起重機(jī)主梁均按Ⅱ類載荷進(jìn)行強(qiáng)度計算.
9 u7 O& d4 P3 z1 z Q235-B設(shè)計許用應(yīng)力 [ a ] II=1600kg/cm2+ F8 p0 K T) W [! r" [- _
剪切許用應(yīng)力 [ r ] II=900kg/cm29 S, [, _ k3 {# O8 u( O
擠壓許用應(yīng)力 [ajy] II=1700kg/cm2
7 r5 F; Q, B d! i(1) 按載荷組合IIa計算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相應(yīng)數(shù)值), X4 V$ d0 X+ Y) l6 e% j0 D
=3.15×108/8.63×106
( U& U0 v/ n6 I0 x ?0 a =36.5kg/mm26 X( K% }- F2 R8 n
=3650kg/cm2 > [a]/ V9 Q( u& W" H) o8 K& F
當(dāng)p1作用于A點處時跨端腹板剪應(yīng)力r0最大4 C Z) R( j/ a
r0=Vmax/0.7hlf; M1 l- D' S: g$ v
=24691.15/0.7×6×(650-20)×21 u' F: q# B1 Y. u+ j
=4.666 kg/mm2 b$ J8 e* T1 }0 N* N7 `4 D5 N
=466.6 kg/mm2 < [r]
# I" a6 @# G3 p6 v0 x0 k強(qiáng)度校核不通過
# Q; g9 |$ F* C/ \6、主梁的鋼度校核7 A7 Y+ K. ]( z S! u: q
(1) 主梁靜鋼度計算
. {6 @: p- o, ^! S1 NFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
6 A$ X! ]& B5 @其中a=p2/p1<1) L+ h) n6 u- {4 M' v! g# C( o2 |; P
=8811/9423* J$ e$ Y! L4 M& f6 \& s
=0.9358 R) \0 b4 h9 Z. N8 c" O& z: o
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm6 l& a" V4 p i8 }0 E8 ~/ q2 Y. s
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)Qq=32468kgGxc=4500kg2 p3 T/ y1 F1 x4 r
=9423kg
+ B# k# [4 [- |/ c E! fP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)
# I% i6 \2 p+ t* Z =8811kg; y& A8 u0 T+ t* ]9 k
β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238' _! M4 s# p, k0 J$ ?+ o0 G( i
Bx----小車輪距! ]% ?* M& {8 I5 ^7 n
[f]=1/1000Lk=21mm
. Q' p9 M; e. u. ^, J( C d# w2 y/ Yf=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]6 m2 J u1 y) ^: g" |
=34.8 >[f]
' u2 ~/ L' r' Y, S! g9 ^) z
Y F+ {% w! r! v: X, E4 {7 |+ u; M 主梁靜鋼度不通過# W* A: m' a( Z4 h0 w1 T0 h
: { q7 I2 l0 ^% S% Z
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