t,跨度285m,双梁桥式起重机金属结构设计说明书

1、#科技大学课程设计说明书题目：中轨25t/28.5m,双粱桥式起重机金属结构设计设计人：王尧学号：200712031218指导杨瑞刚王文浩学院：机械电亍工程学院支业：起重运输机械班级：机自071212班2011年3月12日第一章桥式起重机金届结构设计参数表1-1设计参数起重机类型双梁桥式起重机工作级别A4轨道放置中轨起重量mQ(t)25t小车质量mx(t)8.8t跨度S(m)28.5m起升高度H(m)12m起升速度Vq(mZmin)13m/min小车速度Vx(mZmin)44m/min大车速度Vd(m/min)85m/min小车轮距b(m)2.5m吊钩最小下放距离Hr(m)2m钢丝绳倍率n8第

2、二章总体设计1)大车轴距1.桥架尺寸的确定大车轴距的大小直接影响大车运行状况，常取：B0=11S=1128500mrnF4071570Cmm5757根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以与大车运行机构的设置，取B0=5000mm。2)主梁尺寸2.主梁尺寸主梁在跨度中部的高度h0由式(7-24)估算：(I117)S(二)28500mm1676.52035.7mm当小跨度时取较大值，大跨度时取较小值。求得的梁高通常作为腹板高度，为下料方便，腹板高度一般取尾数为0的值。取腹板高度hi1800mm(2)腹板和翼缘板厚度。腹板厚度通常按起重量量决定：mQ530t16mm主、端梁翼缘板厚度0640mm,通常上、下

3、翼缘板厚度相等。查表7-11知：翼缘板厚度0=12mm查表7-2知：端梁头部下翼缘板厚2=16mm上翼缘板与中部下翼缘板板厚3=12mm端梁腹板厚度1=8mm(3)两腹板内壁的间距bob(0.40.8)n(0.40.8)1800mm7201440mmB0=5000nmh11800mm1=6mm0=12mm2=16mm3=12mm1=8mm取b=900mm验算：b600mm且b3Sc570mm50同时，根据焊接施工条件的需要，b350mm即：b取值合理。上、下翼缘板的宽度B1。b2(12C)9002(620)mm取B1=950mm952mm端梁高度H2。取H=1824mm主梁总高度Hi=h1+2

4、0=1824mm端梁高度H2应略大丁车轮直径。H20.5H10.51824mm912mm取H2=910mm(6)主梁端部变截面长d。，11d()S48,11、()28500mm48356257125mm主梁端部变截面长取d=4350mm。d=4350mm.3)主、端梁界面3.主、端梁采用焊接连接，端梁为拼接长，桥架结构与主、端梁界面见图1与图2。500而Vd85m/min，工作级别A4估算大车轮压p10t故：选500车轮组的尺寸，轨道型号P38。车轮组最大许用轮压为15t。若车轮材料用ZQ50MnMo，车轮轴用45,HB=228255时，最大许用轮压提高20%。取整：B3=250mm查表3-8

5、-10得：500车轮组尺寸，A280mm。B3A120280820mm252mm对较大起重量得起重机，为增大端梁水平刚度和便丁B2=350mm主、端梁连接，通常B2比B3大50100mm左右，但给制造带来不便。B2B3(5010C)250(50100)mm300350mm取整：B4=410mm(3) 端梁中部上、下翼缘板宽度B4。B4B221403502840mm406mm5.端梁与端梁支承截面处的的尺寸简图(见图3)1)截面尺寸图3端梁与端梁支承截面处的尺寸简图第三章主、端梁截面几何性质A=44400mm21）固定载荷1. 主梁截面主梁截面积：A2Bi°2hii22 95°

6、;12218006mm2244400mm惯性矩：1立22U2B10(_)2x1212'2618003八c950123八cm,180012、2422295012()mm121222.4551010mm410B1?9h11fb1、2ly222h11()y12122-_3_3_-129502218006218006(0)2mm412122_946.147109mm42. 端梁截面端梁截面积：A2B432H223)24101228(910212)mm224016mm2,1(&2顶或g,、21xc22C2B43(cJ121223 38(910212)-c41012_“c“，91012、2

7、422241012()mm121222.91110mm4_3.一、3_3B4(H223)1B22|y12422I：12料23)1(方3312410c(910212)8。c”、oz35024222(910212)8号)mm121225.721108mm4lx=2.45510104mmly=6.1471094mmA=24016mm2lx=2.9111094mmly=5.7211084mm2）小车轮压第四章载荷1. 自重载荷主梁自重均布载荷：FqkAgS/S1.27850444001069.81N/m4103.01N/m小车轨道重量(P43):Fgmgg44.759.81N/m439.0N/m查附表

8、201得：轨道理论质量44.75N/m=栏杆等重量：Flmlg1009.81N/m981N/m主梁均布载荷：FqFqFgFl4103.01439.0981N/m5523.01N/m2. 小车轮压起升载荷为：PQmQg251039.81N245250N小车自重：_3Pgxmxg8.8109.81N86328N假定轮压均布，查表4-2得：小车轨距K=2400mm。满载小车轮压：ccPqPgx24525086328KlPj1Pj2N4482894.5NF=4103.01N/mqFg=439.0N/mFl=981N/mFq=5523.01N/mqPq=24525NPGx=86328JPj1=Pj2=8

9、2894.5NP=16578NPj1=Pj23）动力效应系数4）惯ft载荷5）偏斜运行侧向力PPjiPj2165789N空载小车轮压：Pgx86328PjiPj2上N21582N443. 动力效应系数1=1.12（HG）=1.1+0.34Vq=1.1+0.3413/60=1.1744=1.1+0.058Vy外=1.1+0.05844/601=1.143通常安装公差要求h11mm,接头高度差。4. 惯性载荷大小车都是4个车轮，其中主动轮各占一半，按车轮打滑条件确定大小车运行的惯性力。一根主梁上的小车惯性力为：P165789PxgN11842.07N2727大车运行起、制动惯性力一根主梁上为：P1

10、65789PHN11842.07NH2727Fq5523.01FhN/m394.50N/m2727主梁跨端设备惯性力影响力小，忽略。=2158削&=11842.07NPh=11842.07NFh=394.50N/m小车左轮至跨度极限位置Ci1.2mPr1(PqPgx)Pg21-(24525086328)800019620(1357867.09NPg=155196.58NFq1=2034.38N/mB=5500mmFq1=11189.03Pgj=8000NPgs=19620NPr1=357867.09=0.142501=25498.0斜5. 偏斜运行侧向力一根主梁的重量力为:PgFq(S

11、0.22)5523.01(28.50.4)N155196.581N一根端梁单位长度的重量为：Fq1kAgS/S1.17850240161069.81N/m2034.38N/m考虑大车车轮直径500以与其他相关零件，取B5500mm一根端梁的重量为：FQ1Fq1B2034.385.5N11189.09N一组大车运行机构的重量分别驱动两组对称配置为：查表7-3得：Pgj8000N,重心作用位置l11.5m。司机室与设备的重量为：PGsmsg20009.81N19620N重心作用位置到主梁一端的距离I。大约取2.8m(1)满载小车在主梁跨中央一侧端梁总静轮压为：Fq1PqPgs(1'；)15

12、5196.58111189.092.8)N28.5,S由一=28.5/5=5.7与图3-9用插值法求得：=0.1425B0侧向力为：1Ps1-PR1-357867.090.1425N25498.03N6)ffl荷(2)满载小车在主梁左端极限位置b电(PqPGx)(1七义)PGFq1%Pgs(1*)SS1.22.5/2(24525086328)(1)155196.58111189.0928.52.8800019620(1)N28.5Ci珞2=495152.0NF>2=35279.58N49515202N1 2侧向力为：1 17）端梁总轮压计算简图2 PS2PR2495152.020.142

13、5N35279.58N26. 扭荷中轨梁扭荷较小，且方向相反，可忽略。故在此不用计算7. 端梁总轮压计算简图见图4图4端梁总轮压计算第五章主梁计算1. 内力1）垂直载荷垂直载荷计算大车传动侧的主梁。在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算，如图5所示。图5主梁计算模型固定载荷作用下主梁跨中的弯矩FqS28Mq=686058.445523.0128.52=1.143(281.52.8、z800019620一)Nm22=686058.44NmFqc=119323.8钢跨端剪切力Fqc4；FqSPGjPgs(1)=1.14315523.0128.5+8000+196201-28N228.5=11

14、9323.84N移动载荷作用下主梁的内力轮压合力P与左轮的距离为：b-1.25m2Mp=977508.58(1)满载小车在跨中.跨中E点弯矩为：P2Mp4(Sb1)4S16578921.143(28.51.25)2Nm428.5977508.58Nm跨中E点剪切力：Fp=90592.7斜Fp;4P1-穿1 1.25一=1.1431657891-N2 28.5=90592.78N跨中内扭矩为：Tn=0(2)满载小车在跨端极限位置z=C1.Fpc=173206.7NMx=1663567.02NmFr=292530.59J端梁剪切力：Fpc=4PS£S=15-1.

15、25-1.2N28.5=173206.75N主梁跨中总弯距为：Mx=Mq+Mp=686058.44+977508.58Nm=1663567.02Nm主梁跨端总剪切力（支承力）为:2)水平载荷Fr=Fqc+Fpc=119323.84+173206.75N=292530.59N水平载荷1水平惯性力载荷在水平载荷Ph与Fh作用下，桥架按刚架计算KK2400mm,b1200mm,2B0K50002400amm1300mm。22水平刚架计算模型示表图6。r1=1.1568图6水平刚架计算模型小车在跨端。刚架的计算系数为:2abI1113(ab)SI212abIy3(ab)SIy12-91.31.26.1

16、47103(1.31.2)28.55.7211081.1568跨中水平弯矩为：Mh葺(1J)42r1FhS(13：)。18=11842.0728.511421.15682394.5028.5218Mh=64876.53NmFph=5921.04M=64876.53Nm跨中水平剪切力为：Pph1PH=5921.04N2跨中轴力为：Nm31.1568Nh=41992.03Fch=16445.63PhS.V)_a_bFhS2H=(11842.0728.58abr112小车在跨端。跨端水平剪切力为:f'ch=FhSr(1c1b1394.5028.5+11842.071.21.25z1N28.5

17、=16445.69N2)偏斜侧向力。在偏斜侧向力作用下，桥架也按水平刚架分析如图71i图7侧向力作用下刚架的分析2=1.3267这时，计算系数为：212aIi3SI291.36.14710928.55.7211081.3267Pw1=4473.34MNd1=2236.67N小车在跨中。侧向力为：Ps1=P12=25498.03超前力为:25498.03PiPsiB°LPd1=2338.6倒5n28.5=4473.34N端梁中点的轴力为:11P1=2236.67N2端梁中点的水平剪切力为：NdiPd1=Ps1(2K，Ms=4081.27NmNs1=23159.38N2）强度=25498

18、.031-13N22.41.3267=2338.65N主梁跨中的水平弯距为：一-，SMs=PslaPd1bNdi2285=25498.031.3+2338.651.2-2236.67-=8-5Nm2=4081.27Nm主梁轴力为：Ns1Ps1品=N=23159.38N主梁跨中总的水平弯矩为：My=MHMs=64876.53+4081.27Nm=68957.8Nm小车在跨端。侧向力为：FS2=35279.58N超前力为：D-Fs2B0F2235279.585M=N28.5=6189.4N端梁中点的轴力为：Nd2=-F2=3094.7N2端梁中点的水平剪切力为：Fd2=Fs22Kr2=35279.

19、581-1N22.41.3267=3235.80N主梁跨端的水平弯矩为：Mcs=FS2a+Fd2b=35279.581.3+3235.801.2Nm=49746.41NmMy=68957.8NmFW2=6189.4MNd2=3094.7NFd2=3235.8CNMcs=49746.41csNmFcs=3094.7NFch=19540.33主梁跨端的水平剪切力为：Fcs=P2-Nd2=6189.4-3094.7N=3094.7N主梁跨端总的水平剪切力为：Fch=F'cHFcs=16445.69+3094.7N=19540.39N小车在跨端时，主梁跨中水平弯矩与惯性载荷的水平弯矩组合值较小

20、，不需计算.2.强度需要计算主梁跨中截面如图2所示危险点、的强度。(1)翼缘板上边缘与轨道接触点的应力主腹板边至轨顶距离为：hy=hg0=140+12mm=152mm集中载荷对腹板边缘产生的局部压应力为：4Pj1m(2hy50)=1.14382894.5MPa2152506=44.61MPa垂直弯矩产生的应力为：_Mxy01=Ix31663567.02101824=MPa2.45510102=61.80MPa水平弯矩产生的应力为：02=0惯1±载荷与侧应力对主梁广生的轴向力较小且作用方向相反，应力很小，故不计算。假定剪力由腹板承受，弯矩由翼缘板和腹板共同承受且按惯性矩分配。点的折算应

21、力为：m=44.61MPa01=61.80MPai<合格0=01+02=61.80MPa-/22321=V0m003=j61.80244.61261.8044.61302MPa=55.25MPa<=175MPa(2) 点的折算应力为：_Mxy2MyX22IxIy331663567.021091268957.810475小口=9MPa2.455106.14710=67.13MPa<=175MPa(3) 点的折算应力为：Mxh/2My(b/21)IxIy331663567.021090068957.810456109MPa2.45510106.14710966.10MPa主梁上翼

22、缘板的静矩：cHi0SyBi0馈)95012(9126)mm3310328400mm主腹板下边的切应力为：FpSyIx90592.781032840010MPa2.4551010263.18MPa3J23266.1(23.1#MPa66.18MPa2 <合格Sy=103284003mm=3.18MPa3 <合格<合格<合格（4）主梁跨度的切应力主梁跨端截面变小，以便丁主端梁连接，取腹板高度等丁hd=910mm。跨端只需计算切应力。1）腹板承受垂直剪力Fr,故腹板中点切应力为：3）主梁疲劳强度1.5Frhd1.5292530.59MPa9102640.18MPa100MP

23、a2）翼缘板承受水平剪力FcH1.5Fch20Bi1.519540.39950212MPa1.29MPa100MPa主梁翼缘焊缝厚度取hf=6mm,采用自动焊接，不需计算3.主梁疲劳强度桥架工作级别为A7,应按载荷组合I计算主梁跨中的最大弯矩截面E的疲劳强度。由丁水平惯性载荷产生的应力很小，为了计算简明而忽略惯性力。求截面E的最大弯矩和最小弯矩，满载小车位丁跨中（轮压Pi在E点上），MMmax=Mx=1663567.02N.m空载小车位丁右侧跨端时如图8。Fr1=14252.04Mmin=908010.8Nm11-|1七llllll1皿HTTT)|2»=，imax-60.99MPaI

24、L?图8主梁跨中E最小弯矩的计算左端支反力为：Fri=1P(b/2G)-11657892.5/21.2N28.5-14252.04NMmin-Mq4FR1Z-686058.44+1.14314252.040.528.5-1.25Nm-908010.80Nm(1)验算腹板受拉翼缘板焊缝的疲劳强度=Mxh1/2max1x(见图9)min-33.29MPa3_1663567.02103900102.4551010-60.99MPaMPa_Mminh1/2minIxr-0.5458908010.8103900-102.4551010MPa-33.29MPa图9主梁截面疲劳强度验算点应力循环特性r=_L

25、=339=0.54580max60.99根据工作级别E4,应力集中等级匕与材料Q23§查得1172.3MPa,b=370MPa。焊缝拉伸疲劳需用应力为:rl=11.671(1i)r0.45b1.67172.3119110.54580.45370MParl=282.37MPa合格max=58.28/IPamin=31.81MPa=282.37MPamax=60.99MPa<rl(2)验算横隔板下端焊缝与主腹板连接处。Mx(h/250)maxIxrl=218.07MPa合格1663567.02103860=10MPa2.45510=58.28MPa_Mmin(hi/210)minI

26、x908010.8103860=10MPa2.4551010=31.81MPar=-"3181=0.54580max58.28显然，相同工况下的应力循环特性是一致的。根据E4与Q235横隔板采用双面连续贴角焊缝连接，板底与受拉翼缘间隙为50mm,应力集中等级为K3,查得1=103.7MPa。拉伸疲劳许用应力为：5=4-1(1)r0.45b=近性MPa11103.70.54580.45370=218.07MPamax=58.28MPa<rl由丁切应力很小，忽略不计。4.整体稳定性(1)整体稳定性主梁高宽比：上=些=1.953稳定b950局部稳定性翼缘板垣=90026=75.5&g

27、t;50-235/s,不满足要求。故需在受压翼缘板内侧轨道止卜方设置一条纵向加劲02=5.08MPa肋，不再计算腹板ho=1800=30。2406320故需设置横隔板与两条纵向加劲肋，主副腹板相同，其设置如图10。1=66.88MPa图10主梁加劲肋设置与稳定性计算2=42.85MPa横隔板间距a=1800mm,纵向加劲肋位置：h1=h0=270-360mm取h1=350mmE=54.72MPah2=h0=540-720mm取h2=700mm验算跨中腹板上区格I的稳定性。区格两边正应力为：01=61.80MPaMyx68957.8103(b/2一_9Iy6.147105.08MPa1/2)MP

28、a1cr=316.83MPa1=0102=61.80+5.08MPa=66.88MPaK/2K2=.一01h1/2021cr=207.11MPa61.805.08MPa_900_350一900=42.85MPa=2=0.6410届不均匀压板区格I的欧拉应力为：e=18.62(100)2Cb=h1=300mMb10062=18.62()MPa350=54.72MPa区格分别受1、E和作用时的临界压应力为1cr=kE嵌固系数为=1.2,=兰=1800=5.1431,b350屈服系数k=_8=4.825贝U1.1'_-1cr=1.24.82554.72=316.83MPa>0.75s=

29、176.25MPa需修正，则1cr=s'16.25235=235(1)MPa6.25316.83=207.11MPa上翼缘板面压应力m=44.61MPa集中载荷的分布长度：c=2hy+50=2152+50mm=354mm=旦=5.143>3,按a=3b计算，=3bc354cQQ7=0.337a3350区格I届双边局部压缩板，板的屈曲系数为：C=354mmKm=2.198mcr=144.33MPa=4.194MPaK=5.491cr=360.58MPaci0.71Km=0.8(2-2)()0.710.337=0.8290.3373=2.198mcr=KmE=1.22.19854.7

30、2MPa=144.33MPa0.75s不需修正。区格平均切应力为：=Fpn90592.78=MPa180026=4.194MPa由=-=5.1431,板的屈曲系数为b.44K=5.34=5.34=5.49125.1432'cr=KE=1.25.49154.72MPa=360.58MPa73=73360.58MPa=624.52MPaci需修正，则面cr=s16.2543crci235=23516.25祈360.58味=220.58MPacr一甘MPa=127.51MPa区格上边缘的复合应力为：/22r2V1m1m3cr=127.51MPa合格性。其临界复合应力按式(7-79)计算:Ix

31、=898545.914mmi,cr'(J22-21m1m33(1)(m)2()241crmcrcr59.4310.64166.8830.64466.884207.114207.11MPa244.6124.194144.33127.51合格=.66.8844.6166.8844.6134.194MPa=59.43MPa通常梁的腹板同时受有弯曲压应力i,切应力和局部压应力m的作用，应验算腹板区格在复合应力作用下的局部稳定=93.90MPa许用应力：cr】=W(见表4-11n查得：n=1.48)93.90小=MPa1.48=63.45MPaIx=895906.814mm12m1m32<

32、cr区格II的尺寸结构与I相似，而且应力较小，故不再验算。(2)加劲肋的确定。横隔板厚度6mm，板中开孔尺寸为600mm1500mm。翼缘板纵向加劲肋选用角钢75756,A=879.7mm2,4-Ix1845500mmZ020.7mm,。纵向加劲肋对翼缘板厚度中线的惯性矩为：2Ix=Ix1Ae2=Ix1A(b0.50z。)=845500+879.775+0.512-20.7mm4=898545.91mm4为简化计算，采用近似公式(7-89):合格1）载荷与内力2Ixm(0.640.0930/1800、234()12mm90018001(0.640.09)9004.5667.84mmIx腹板采用

33、相同的纵向加劲肋选用75756纵向加劲肋对腹板厚度中线的惯性矩为：2Ix=Ix1Ae75+0.56-20.7mm4=Ix1A(b0.51Z0)=845500+879.7=895906.81mm4(2.50.45Ix(2.50.4518001800)1800218002a、a3)hbh0-346mm=797040mmIx1.5h°1.518004mm583200mm4Ix第六章端梁的计算端梁截面已经初步确定，现进行具体计算。Fd=298925.1N端梁计算工况取满载小车位丁主梁跨端，大、小车同时运行起、制动与桥架偏斜。1.载荷与内力垂直载荷端梁的尺寸计算如下：Mx1=387483.64

34、B°=5m,B=5.5m,a=1.3m,b=1.2m,K=2b=2.4m,a1=0.25m,a2=0.18m。主梁最大支承力FR=292530.59N。因Fr作用点的变动引起的附加力矩为零MR=0端梁自重载荷为Fq1=2034.38N/m。端梁在垂直载荷作用下按简支梁计算如图11。图11垂直载荷下端梁的计算MX2=385809.43NmFv2=295320.9N端梁支反力为：1_-Fvci=Fr+-4Fq1B2=292530.59+11.1432034.385.5N2=298925.15NFv3=298343.83Nv截面1-1弯矩：M/Fd且-F-222B、24Fq（一）Mr252

35、4155298925.15292530.591.1432034.38222220Nm=387483.64Nm剪力Fvi=0截面2-2弯矩：12Mx2=Fvda-4Fq（aa）Mr22=298925.151.3-0.51.1432034.381.552NmMx4=53779.63NmFv4=297925.2N=385809.43Nm剪力：Fv2=Fvd-4Fq1（aa）298925.151.1432034.38(1.30.25)N=295320.94N截面3-3弯矩：Mx3=0x剪力:Fv3=Fvd-4Fqa298925.15-1.1432034.380.25N=298343.83N截面4-4沿

36、着竖直定位板表面弯矩:4Fq1(a2a1)Myi=15394.695L1Mx4Fvda2-21298925.150.18-1.1432=53779.63Nm剪力：2034.380.180.25NFv4=Fvd-4Fq(a2弟298925.15-1.1432034.38(0.180.25)NFrh=10595.97N=297925.27N水平载荷端梁的水平载荷有Ph、FhPs2、Pxg等，亦按简支梁计算,FH1=13831.77NNd1=19540.39MFHd=57717.62NFH2=57717.62N如图所示12。图12水平载荷下端梁的计算截面1-1。因Pg作用点外移引起的附加水平力矩为：

37、Mxg=0o弯矩:My2=75032.91NmFH3=57717.62N=88.82MPa=84.61MPaSy=22090803mm=14.01MPaMyi=PXga=11842.071.3Nm=15394.69Nm刚架水平支反力：匚_bFhS2PhG(SgbOFrh=2）强度a(ab)r122S123945028511842.071.228.51.21.25=N1.31.31.21.156812228.5=10595.97NFd2=Pd2=3235.80N.剪切力：Fh1Frh+Fd2=10595.97+3235.80N=13831.77N轴力：Nd1=FcH=19540.39N截面2-2

38、。在Ph、Fh、Ps2、Pxg水平力作用下，端梁的水平支反力为：FHd=Frh+Ps2+Pxg=10595.97+35279.58+11842.07N=57717.62N水平剪切力：FH2=FHd=57717.62N弯矩为：My2=Fh2a=57717.621.3Nm=75032.91Nm截面3-3。水平剪切力：Fh3=Fh2=57717.62N其他内力小，不计算。强度截面1-1的应力计算需待端梁拼接设计合格后方可进行按净截面。截面2-2的截面角点：=Mx2Y2My2X22NdIxlyAd-385809.4310345575032.91103205219540.39一aMPa2.9111095

39、.72110824016=88.82MPa<=175MPa腹板边缘：_MX(H2/23/2)My(B?/2/2)2NdIxIyAd_33385809.43103(4556)75032.91103(1754)=2.9111095.721108219540.39IMPa24016=84.61MPa<=175MPa翼缘板对中轴的静矩为：SyB43(H2/23/2)41012(910/212/2)mm32209080mm3_3一2Ix295320.942209080=9MPa22.911108=14.01MPa折算应力为：=J232=J84.612314.012MPa=88.02MPa&l

40、t;=175MPa截面3-3与4-4。端梁支承处两个截面很近，只计算受力稍大的截面4-4。端梁支承处为安装大车轮角轴承箱座而切成缺口并焊上两块弯板16mm185mM。端部腹板两边都采用双面贴角焊缝，取hf=8mm,支承处高度400mm弯板两个垂直面上都焊有车轮组正位垫板20mm90mm410mM,弯板参与端梁承载工作，支承处截面3-3与4-4如图所示13。<y1=210.14mmy2=189.86mmIx=4.7031084mmS=1318444.48mm3图13端梁支承处截面S1=1004368.83mm&=1076611.23mm形心：Ayiy1A=210.14mm41012

41、628372198216185392mm4101228372216185y2400y189.86mm惯性矩为:Ix41012(y16)22837232(83721241012204.1422237218516181.862(372/212y1)2)18516(y28)237238(81284mm4.70310中轴以上截面静矩:S41012(Y16)41012204.141318444.48mm3上翼缘板静矩:翼缘板静矩:_24(12.14)mm(Y1=19.88MPa(Y112)2198.142y11223mm26)204.14mm331004368.8mm=42.6

42、3MPa<S2218516(y28)3218516181.86mm1076611.2mm3截面4-4。腹板中轴处的切应力为：y=17.60MPaFv4Sf2Ix297925.271318444.48_8MPa24.703108852.20MPa3）端梁疲劳强度即:f<=100MPa因静矩S2S1,可只计算靠弯板的腹板边的折算应力，该处正应力为:MX4(y216)Ix353779.6310173.86MPa4.703108=19.88MPa切应力为:Fv4S22Ix297925.271076611.2_MPa284.70310842.63MPa折算应力为:Fvd=104774.84N

43、=、19.882342.632MPa不计入腹板。Mmin=18671.39Nm=76.47MPa<=175MPa合格假设端梁支承水平剪切力只由上翼缘板承受,上翼缘板切应力为：Fmin=103900.0N15Fh4yB431.557717.62MPa4101217.60MPa即：y端梁支承处的翼缘焊缝截面计算厚度20.78mm=11.2mm比腹板厚度6mm大，故焊缝不需验算，截面4-4的水平弯矩小，忽略不计。3.端梁疲劳强度端梁疲劳强度计算只考虑垂直载荷的作用。(1)弯板翼缘焊缝验算截面4-4的弯板翼缘焊缝。小车在梁跨端时,端梁截面4-4的取大写矩和男切力为：Mmax=M4=53779.6

44、3NmFmax=Fv4=297925.2N仝载小车位丁跨中不移动时端梁的支反力为：_'PG1BFvd-(mx)gFq1；15.5=0.5155196.58188009.812034.38一N42=104774.84N这时端梁截面4-4相应的弯矩和剪切力为：Mmin=Fvda21Fq1(a1a2)22q一-_-_-_2=104774.840.182034.380.50.43Nm=18671.39NmFminFvdFq1a?)104774.842034.380.43N103900.06N弯板翼缘焊缝的应力为：max=19.88MPamin=6.90MPamax=30.45MPamin=10

45、.62MPari=132.73MPamaxminmaxMmaxW16)Ix53779.63103173.868MPa4.70310819.88MPaMmin(Y216)Ix18671.39103173.86ngMPa4.7031086.90MPaFmaxS240.7hfIx297925.271076611.2=8MPa40.784.703108=30.45MPa_Fmin&min=40.7hfIx103900.061076611.2=8MPa40.784.703108=10.62MPa根据E4和Q235与弯板用双面贴角焊缝连接K4,查的1=62.2MPa,b=370MPa。=JMmii

46、L=0.3471>0maxMmax焊缝拉伸疲劳需用应力为:rl=11.671(1i)r0.45br=216.27MPa合格Fr=99180.2NFvd=105574.8®1.6762.262.21(1)0.34710.45370=132.73MPar=minMPa1062=0.34880max30.45Mmin=137228.29Nm按K0查的1=193.5MPa,取拉伸式：肩=4-1(1)r0.45b1.67193.5m=MPa193.51(1)0.34880.45370=305.85MPar=5=305?5=216.27MPaV242/max、2/max、2rlr,19.8

47、8、2,30.452cc=()()=0.042<1.1132.73216.27(2)端梁中央拼接截面根据端梁拼接设计，连接螺栓的布置形式已经确定，可只计算受力大的翼缘板。拼接截面1-1的内力为：Mmax=Mx1=387483.64Nmmaxx1空载小车位丁跨中不移动，主梁跨端的支承力为：PG1Fr=;-(mx)g241 1=一155196.581-88009.81N2 4=99180.29N这时的端梁支反力为：匚'匚1匚口FvdFR24Fq1B99180.290.51.1432034.385.5N105574.85N端梁拼接截面1-1的弯矩为：Mmin=FVdB0Fr'K

48、1Fq(且)222221 552=105574.852.599180.291.2-2034.38(丢)2Nm2 2=137228.29Nmy=59.77MPaNy=294068.0Af=3912mm2max=75.17MParl=232.18/IPa合格4)稳定性5端梁拼接翼缘板的平均应力按毛截面计算为：产Mmax(H2/23/2)3387483.6410(4556)=9MPa2.911109=59.77MPa翼缘板传递的内力为：Ny=yAy=59.7712410N=294068.4N端梁拼接处翼缘板面上布置有4-21mm的螺栓孔，翼缘板净截面积为：Af=410-42112mm2=3912mm

49、2应力：Ny294068.4fmax=MPa=75.17MPamaxAf3912min_Mminr=maxMmax137228.29nn=0.354>0387483.64可见，在相同的循环工况下，应力循环特性是一致的。根据E4和Q235与带孔板的应力集中等级W2,查得1=127.5MPa。翼缘板拉伸疲劳许用应力为：1'67:1(1)r0.45b=一冬也5MPa127.51(1)0.3540.45370=232.18MPa即：max<rl若考虑垂直载荷与水平载荷同时作用,则计算应力要大些。合格Ifx=9.2731084mmIfy=4.5431084mmIyx=1.984109

50、4mmIyy=1.3781084mmMfxMyx腹板受力较小，不再计算。4.稳定性整体稳定性-=9102.542<3稳定b3508局部稳定性翼缘板bo=350=29.17<60稳定ho12腹板ho=910212=110.75808160故只需对着主梁腹板位置设置四块横隔板，隔板厚度=8mm,隔板间距a1100mm。5.端梁拼接端梁在中央截面1-1采用拼接板精制螺栓连接，翼缘用双面拼接板8mm400mm410mm与8mm340mm410mm腹板用单面拼接板8mm400mm840mm,精制螺栓选用M20nm,拼接构造与螺栓布置如图所示14。图14端梁拼接构造(1)内力与分配满载小车在跨

51、端时，求得截面1-1的内力为:Mx1=387483.64N.m,剪力Fv1=0My1=15394.69N.m,FH1=13831.77NNd=19540.39N端梁的截面惯性矩为:Ix=2.911109mm4Iy=5.721108mm4腹板对x和y轴的总惯性矩为:Ifx2_31(H223)1238(910212)4mm1289.273104mm_3(H223)1Ify212(H223)(B21)220I2)8388684.543108mm41792mm翼缘对x和y轴的总惯性矩为:B3顷2B；2332410123B4(H223)21.98412109mm4101244924mmIyy3B4312124103121.3781084mm4mm弯板分配:x1-腹板fx=Mx1IfxIx=387483.649.273108N2.911109=1