起重机横梁设计最新分析总结.pdf 13页

起重机大梁设计 1.起重机大梁设计 1.1 设计资料 威远集团生产车间，跨度30m，柱距6m，全长72m。吊车梁钢材为Q235钢，焊条为E43，跨度6m，计算长度为6m。起重机横梁设计最新分析总结.pdf 13页，无制动结构吊车梁，钢柱支撑，采用法兰轴承，威远集团生产车间起重机技术参数如表2-1所示： 起重机总重量25t，最大轮压25t ，中间软钩为28.5m19.2t1.8t8.5t。起重机轮压及轴距见图1-1：46503550 图1-1 起重机轮压示意图 1. 2 起重机载荷计算 起重机载荷动系数为1.05，吊车载荷分项系数Q=1.40。则起重机荷载设计值为竖向荷载设计值PP =1.05 1.4 83.3=122.45kNQ ma x0.12 (Q g )0 .12 (5 1.8) 9.8 横向荷载设计值HQ=1.4=2.80 kNn4 1.3 内力计算1.3. 1 起重机主梁的最大竖向弯矩及相应的剪力 1) 当起重机主梁有三个轮压时(见图1-2)，所有起重机轮压P在梁上的位置为：a5 a5PPPPa1a2BAC30003000 图1- 2 三轮起重机梁受压时弯矩计算图 a1 BW 4650 3550 1100mm a2 W 3550 mma2 a1 3550 1100 a408.3mm 5. 3 内力计算 1.3．1 起重机主梁的最大竖向弯矩及相应的剪力 1) 当起重机主梁有三个轮压时(见图1-2)，所有起重机轮压P在梁上的位置为：a5 a5PPPPa1a2BAC30003000 图1- 2 三轮起重机梁受压时弯矩计算图 a1 BW 4650 3550 1100mm a2 W 3550 mma2 a1 3550 1100 a408.3mm 5. 3 内力计算 1.3．1 起重机主梁的最大竖向弯矩及相应的剪力 1) 当起重机主梁有三个轮压时(见图1-2)，所有起重机轮压P在梁上的位置为：a5 a5PPPPa1a2BAC30003000 图1- 2 三轮起重机梁受压时弯矩计算图 a1 BW 4650 3550 1100mm a2 W 3550 mma2 a1 3550 1100 a408.3mm 5.

66 若自重影响系数为1.03，则C点最大弯矩为： l2P( a )5c2 M max = WPa1l23 122.45 (3 0.408) =1.03 ×122.45 1.1006 =284.94 kN·m 2) 有两个轮子起重机横梁上的压力（见图1-3），所有起重机轮压P在横梁上的位置为： a4 a4PPPa1BAC30003000 图1-3 三个轮压作用在横梁上的弯矩计算图吊车梁 a1 BW 4650 3550 1100mma1 a4275mm4 C点的最大值为 弯矩值：l2P(a4 )2c22 122.45 (3 0.275) M max = W=1.03 ×= 312.18kN ml6 可见由第二种情况，对应的M max 处的剪力为l CP( 2 a4 ) 2 122.45 (3 0.275) V = W=1.03 ×=114.51 kN。l6 1.3。2 吊车梁最大剪力荷载位置见图1-4吊车梁，

A66 1.3。3 水平方向最大弯矩Hc2 .80 312 .18 M HM max ==6.93 kN m 。P122.45 1.03 1.4 段选择 1.4. 1 梁高l的初步选择 允许的最小高度由刚度条件确定，允许挠度值（v）要求的最小高度为：600l 66 hmin 0.6[ f ]l [ ]10 mm 0.6 215 6000 600 10464.4 mmv 由梁所需的经验公式估算 截面阻力矩 61.2M max 1.2 312.18 106 3 W1.74 10 mmf215 梁的经济高度为：336 h 7 W 300 7 1.74 10 300 541.93mm。取 h600mm 1.4。2 确定腹板厚度hw600 由经验公式确定：t w2.23mm11113V 1.2 257.5 10 根据抗剪强度要求：tw4.12mmh f600 125w v 取tw 10mm 1.4。

所需法兰总面积按以下公式计算：6W tw hw1.74 10 10 6002:A2() 2 () 3800mmh66006w上下法兰按总面积的60%分配和 40%。上法兰面 22 面积 2280mm，下法兰面积 1520mm- 330 123960 mm 2) 初级上法兰面（面积，下法兰面- 230 12（面积 2760 mm 2） 235235 法兰自由延伸宽度 a 15t15 12180mm 165mmf235y 法兰满足当地稳定性要求，也满足轨道连接b 320mm（无制动结构）的要求。拆下的法兰宽230mm，厚12mm。初级截面如图1-5 35021d=23.5d=23.5675 图1- 5 起重机梁截面 1.5 截面特征 1.5．

lza 5hy 2 hR 50 5 12 2 170 450 毫米；集中荷载增加系数为 1.0，计算得到的腹板局部压应力为 3P 1.0 122.45 1022 c27.21 N mmf 215 N mmtw lz10 450 4) 腹板折算应力和压折算应力需要计算在为了方便和安全，检查法兰的交叉点以及最大法向力和最大剪应力。159.83 N·mm , 53 .65 N·mm2 , 换算应力为 2222223159.8327.21159.83 27 .21 3 53.65 eqcc22174.85 N·mm1 f 1.1 215 236 .5 N·mm f ——与c同数时，f取1.1 1.6 .2 梁整体稳定性校核计算 l1600018 13 应计算梁的整体稳定性，因为集中荷载作用在靠近中跨（跨b330，中部无侧向支撑）的上翼缘，L1 T 6000 1210.379 2.0BH 330 5761 B 0.73 0. 18 1 0.73 0.73 0.73 0.798137 4 I112 3303.5937 10 MM12137 4 I I 2122301.2167 10 MM12I1 B0.747I1 I2 B0.747I1 I2 B 0.8（2 B 1） 3.5937 1.2167) 10 i62。08mm yA12480l1600096.65 yi62.08y 横梁整体稳定系数：24320 A hy tw bb 21bW4.4hyx2432012480 60096.65 100.79810.3952696。

扶强材间距应满足0.5ha 2 h00 0.5h0 0.5 576 288mm, 2h02 576 1152mm,故288mma 1152mm取扶强材间距为1000mm。加强筋截面尺寸按以下经验公式确定，h0576的悬挑宽度为：bs4040 59.2mm，取bs90mm。3030b59.2s厚度：t s3.95mm，取6mm。1515 为减少焊接残余应力，避免焊缝应力过度集中，横向加强筋端部应切去宽约s（但不大于40mm）和约s（但不大于超过 60 毫米），在这个设计 32 中，切角宽 30 毫米，高 45 毫米。加强筋计算图见图1-6 17517595 95305421694 1251 图1-6 加强筋计算图 1.6.

(2)加强筋下端一般在距吊车梁下翼缘(受拉翼缘)50mm～100mm处断开，不与受拉翼缘焊接，以提高梁的抗疲劳性能. 本设计取80mm；吊车梁横向加强筋上端应刨平并与上翼缘焊接。1.6.6 挠度计算计算等截面简支吊车梁的挠度时，按标准值计算，由荷载计算的设计值折算成标准值乘以动系数，则起重机梁的挠度计算为： 262 v M l312.18 10 6000l xx385 .08 [] 6 满足。l 10EI10 206 10 7.302 10 1.05 1。41000x 横向水平荷载引起的挠度 262 vM l yy6 .93 10 6000l372.29 [] 6 满足 l 10EI10 206 10 3.594 10 1.05 1.41000y 上翼缘连接板计算1) 7 与腹板连接的焊缝采用熔透连接T 形对接焊缝。由于强度与母材相同，可不进行强度校核。2) 焊缝 W2 ff 160N mm 下翼缘和腹板之间的连接焊缝 6 3 S 230 12 (328 .3 6 ) 0.889548 10 mm 136VS257.5 10 0 .889548 10 hfmax w18 1.40 mm2 0 .7 ft I x 2 0.7 160 7.302 10 下法兰实际使用hf 6mm。由于强度与母材相同，可不进行强度校核。2) 焊缝 W2 ff 160N mm 下翼缘和腹板之间的连接焊缝 6 3 S 230 12 (328 .3 6 ) 0.889548 10 mm 136VS257.5 10 0 .889548 10 hfmax w18 1.40 mm2 0 .7 ft I x 2 0.7 160 7.302 10 下法兰实际使用hf 6mm。由于强度与母材相同，可不进行强度校核。2) 焊缝 W2 ff 160N mm 下翼缘和腹板之间的连接焊缝 6 3 S 230 12 (328 .3 6 ) 0.889548 10 mm 136VS257.5 10 0 .889548 10 hfmax w18 1.40 mm2 0 .7 ft I x 2 0.7 160 7.302 10 下法兰实际使用hf 6mm。

3）上法兰与立柱连接螺栓计算采用8.8级高强度摩擦螺栓，摩擦面经喷砂处理，防滑系数取0.45。考虑到吊车车轮作用于此，按吊车车轮横向水平力计算：根据柱宽和螺栓布置要求，采用H 2.80kN 2 M 16螺栓，承载力设计值每个螺栓 ( P 80kN )bNv 0.9 nf P 0.9 1 0.45 80 32.4kN 满足要求。4) 支撑加强筋与腹板3R257.5 10的连接焊缝设置为hf 6mm，hfmax w1.02mm，采用0.7 n lw ff 0.7 4 (576 2 6) 160 hf 6mm。1.8 支撑加强筋的计算翼缘支撑加强筋的宽度为180mm，厚度为10mm，凸出法兰下方18mm小于2t=20mm。计算示意图见图1-7 0 8 110150 图1 -7 轴承加强筋计算示意图 承压面积：Ace180 10 1800mm2 支撑加强筋端面承载力计算：3R 257.5 1022143.1N mmf 325 N mm ceceA1800ce Forflange Support 2 A 180 10 150 10 3300mm13 1364 I Z10 180150 104 .8725 10 mm12126I Z4 .8725 10 iZ38.43A3300hw576 Z14.99iZ 38 .43 由轴压断面分类确定为b类，查表83，R0.9得257.5 103 N，然后计算支撑刚度 腹板平面外肋的稳定性为 3 R257 .5 102279.37 N mmf 215 N mm ，均满足要求。A 0.983 3300 吊车主梁施工图见附图。