门式起重机设计—金属结构设计(编辑修改稿)

门式起重机设计—金属结构设计(编辑修改稿)内容摘要：

0 .0 3 4 3 2 0 .0 4 0 41 .6 6 0 .0 422XXXMWIWmh      中中 上上上 x 2x3 4 4 . 0 6 1 8 t5 4 2 7 6 . 9 8 m0 . 0 0 6 3 3 9WW   中中 下下 计算主梁跨中剪力为： 10 12S q 2261 2 8 .3 9 3 1 .8 4 6 0 .5 3 7 821 .1 5 2 7AQ X R G ZSMN      端 梁 计 （ ）（ ）（ ） ⑵ 小车作用在悬臂端极限位置时，计算简图如图 414 图 414 计算简图 计算主梁悬臂弯矩为 2 dj 221 q21 8 8 2224 .785 t mAXM Z S P Z S P           计梁 计（ ） x 2x2 2 4 . 7 8 5 t5 5 6 3 . 9 8 5 m0 . 0 4 0 4AA MW   上上 2x 2 2 4 . 7 8 5 t3 5 4 6 0 . 6 4 m0 . 0 0 6 3 3 9AXA MW    下 下 计算主梁悬臂剪力为    2 1 1q3 7 . 1 1 0 . 5 3 7 8 4 1 . 4 0 6 4 4 1 4 . 0 6Q X P L t K N      计 主梁和上端梁组成水平框架，承受水平惯性力、风力和小车及吊重引起的惯性力。 其中水平惯性力和风力为均布作用载荷，小车及吊重引起的惯性力为移动的集中载荷作用。 ⑴ 水平框架超静定内力计算： 小车位于跨中或位于悬臂端时，计算简图如图 415， 416 所示 11 图 2—6 计算简图 图 2—7 计算简图 当移动载荷位于跨中 主梁惯性力和主梁风载荷之和计算 0 tFP  梁 计 主 梁（ ） 主梁悬臂根部 A 点支反力 AYR dj 220 . 0 4 5 2 . 2 0 7 6 0 . 1 6 9 6 0 . 7 5 5 4 0 . 3 7 50 . 0 0 7 6 7221 . 7 8 2 tAYF P F P TRF         梁 计 主 梁 小 车 小 车（ ） 主梁跨度中间弯矩 YM中 计算    1d j 1 2 12222 2 2 2 22 2 22 6 80 . 0 0 7 6 7 ( 8 1 3 ) 1 . 8 5 1 2 1 3 0 . 0 4 5 6 . 6 1 3 2 . 2 0 7 6 8 1 320 . 0 4 5 ( 6 . 6 1 3 ) 2 . 2 0 7 6 ( 6 . 6 1 3AYYSLS S S SM F L R F L P LSLSSF L P L                                                   中 梁 计 主 梁梁 计 主 梁（ ） 2 6 6 . 6)2tm= （ ） 移动载荷位于跨中，主梁跨中截面角点应力 Y中  2 2 2 8 8 8 中左中上 YYY WM  21 . 5 4 6 9 9 t6 9 . 5 2 m0 . 0 1 3 6 6YY YMW   上 中中 右 上 右 12  21 . 5 4 6 9 9 t6 9 . 5 3 m0 . 0 2 2 2 5YY YMW     下 中中 左 下 左  21 . 5 4 6 9 9 t9 2 . 8 m0 . 0 1 6 6 7YY YMW    下 中中 右 下 右 跨中截面翼缘角点最大弯曲正应力为（计入约束扭转 8%）     321 . 0 8 1 . 0 8 7 5 . 0 6 6 9 . 5 3 5 . 9 7 2 4 1 0 ( / )Y k g m           上 上 上中 右 中 中 右     321 . 0 8 1 . 0 8 7 5 . 0 6 1 1 3 . 2 5 2 0 3 . 3 7 5 1 0 ( / )Y k g m           上 上 上中 右 中 中 右     321 . 0 8 1 . 0 8 8 8 . 6 1 6 9 . 5 3 1 7 0 . 7 9 1 0 ( / )Y k g m         下 下 下中 左 中 中 左     321 . 0 8 1 . 0 8 8 8 . 6 1 9 2 . 8 4 . 5 2 5 2 1 0 ( / )Y k g m         下 下 下中 左 中 中 右 移动载荷处于有效悬臂处        21 1 1 d j 22121 2 . 2 0 7 6 0 . 0 4 5 8 0 . 1 6 9 6 0 . 7 5 5 4 0 . 3 7 5 5 . 5 0 . 0 0 7 6 7 6 .627 9 . 2 8 t mAYM P F L P F T L F L                  主 梁 梁 计 小 车 小 车 627 9 . 2 8 3 . 5 6 3 1 0 ( / )0 . 0 2 2 2 5AYAYYM k g mW      上 左 上左 67 9 . 2 8 5 . 8 0 4 1 00 . 0 1 3 6 6AYAYYMW    上 右 上右627 9 . 2 8 3 . 5 6 3 1 0 ( / )0 . 0 2 2 2 5AYAYAYM k g mW      下 左 下左 627 9 . 2 8 4 . 7 5 6 1 0 ( / )0 . 0 1 6 6 7AYYAYM k g mW    下 右 下右 由于偏轨箱形梁的约束扭转应力只占普通弯曲应力的 8%以下为简化计算，应将应力数值乘 8%，其悬臂根部 A 点主梁截面翼缘板角点最大弯曲应力为：     621 . 0 8 1 . 0 8 5 3 8 9 . 6 3 5 6 3 1 . 9 3 7 1 0 ( / )AA A Y k g m           上 上 上左 左      6 2kg1 . 0 8 1 . 0 8 5 3 8 9 . 6 5 8 0 4 1 2 . 0 8 9 1 0 mA AYA           上 上 上 右左     621 . 0 8 1 . 0 8 6 3 6 2 . 6 3 5 6 3 1 0 . 7 2 1 0 ( / )AA A Y k g m         下 下 下左 左     621 . 0 8 1 . 0 8 6 3 6 2 . 6 4 7 5 6 1 . 7 3 5 1 0 ( / )AA A Y k g m         下 下 下右 右 13 上述最大弯矩正应力计算结果，最大弯曲正应力在小车位于有效悬臂处，悬臂根部截面主腹板受压翼缘板的 左 下角点其 62kg1 2 .0 8 9 1 0 mA   上 左（压应力）。 因此计算折算应力时，仅计算悬臂根部主腹板 左 下角点的切应力和弯曲正应力的组合。 危险截面内危险应力点为 5 点，如图 42 所示，危险端面内 3 点承受剪应力最大，由于 3 点最大剪应力与其许用剪应力相比很小，可不进行验算。 5 点为中轨或半偏轨箱形梁上盖板局部弯曲应力验算点。 一般箱型梁上下盖板厚度不等，造成截面的中性轴上移， 1,4 点应力略大于 2 点应力；1 点应力略小于 4 点，由于 1 点 2 点亦为疲劳强度、板稳定的验算点，当 1 点满足要求而有余量时， 4 点也应该满足，因此，静强度设计只验算 1 点 2 点强度足以满足设计要求。 1 点应力为 ： 垂直正应力： 11 1 .1 53 4 4 .0 6 1 8 1 .1 50 .0 4 0 49 7 .9 3 8 ( )xxMWM P a  垂直剪应力： 1 = 1QX /( 1x ( 12x + 13x )) =((+)) =(MPa) 扭转剪应力： 2 =MZ1/( 2x +( 12x + 13x )/)/( 1x + 7x /2+ 8x /2)/2/( 12x + 13x )/ 14 =(+(+)/)/(++)/2/(+)/2 = (MPa) 剪应力和： 0 = 1 + 2 =+= (MPa) 水平正应力：  11 1 . 5 4 6 9 91 . 1 5 1 . 1 5 1 . 3 2 a0 . 0 1 3 5Yy YM MPW     中 合应力为：    2 21 1 1 1 1 1 02 239 7 . 9 4 1 . 3 2 3 4 9 . 7 91 3 1 . 4 9 axyMP          同理跨中截面 2 点应力为： 垂直正应力： 12x = 1XQ ( 1x / y )/( 1x /+ y ) =()/(+) =(MPa) 水平正应力： 12y = 11ZY (( 2x )/ x )/(( 2x )/+ x ) =(()/)/(()/2+) =(MPa) 合应力为： 221 2 x 1 2 1 2 022( ) 3( 1 .1 3 5 1 .1 4 ) 3 4 9 .7 98 6 .2 7 ( )M P a          跨中截面 1 点、 2 点计算应力 11 、 12 小于许用值 ，满足要求。 1 点应力为 ： 垂直正应力 ： 12x = 1XQ ( 1x / y )/( 1x /+ y ) = 27 639 639 )22 5 ( )MPa（ ） /( 水平正应力： 15 12y = 11ZY (( 2x )/ x )/(( 2x )/+ x ) 1 . 3 2 ( ( 1 0 . 0 6 ) / 2 0 . 0 3 4 3 2 ) / ( ( 1 0 . 0 6 ) / 2 0 . 0 3 4 3 2)1 . 1 4 ( )M P a      合应力为： 12 = 22x 1 2 1 2 1( ) 3 J Xy   22( 5 ) 3 9 7 ( )M P a    跨中截面 1 点、 2 点计算应力 11ZZ 、 12ZZ 小于许用值 ，满足要求。 1 点应力为 ： 垂直正应力： 21y = AXM / xI y = = (MPa) 垂直剪应力： 3 = 2XQ /( 1x ( 12x + 13x )) =((+)) = (MPa) 扭转剪应力： 4 = 2MX /( 2x +( 12x + 13x )/)/( 1x + 7x /+ 8x /2)/(( 12x + 13x )/) =(+(+)/)/(++)/((+)/) =(MPa) 合剪应力为： 5 = 3 + 4 =+= (MPa) 水平正应力为：  y21A 64yyMxIM Pa      合应力为： 16    2 221 y 21 21 52 23 64 3 3134 .29 axMP          同理悬臂根部截面 2 点应力为：    2 22。