强度要求计算

3.强度要求,,,,,,,,,,,,,,,,

3.1许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

σp=σjp/K,,,,,,,,,,,,,,,,

"式中σp——许用应力；

σjp——基本许用应力；

K——折减系数。",,,,,,,,,,,,,,,,

3.1.1基本许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

①基本许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

塑性材料σjp=σs/ns,,,,,,,,,,,,,,,,

脆性材料σjp=σb/nb,,,,,,,,,,,,,,,,

式中，ns、nb按表19-2-12选取,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-12,,,,,,,,,,,,,,,,

基本安全系数,,,,,,,,,,,,,,,,

ns,,nb,,,,,,,,,,,,,,

轧、锻钢,铸钢,钢,铸铁,,,,,,,,,,,,,

1.2～1.5,1.5～2.0,2.0～2.5,3.5,,,,,,,,,,,,,

②名义计算的弯曲、剪切或扭转时的基本许用应力应乘以表19-2-13的系数A。,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-13,,,,,,,,,,,,,,,,

系数A,,,,,,,,,,,,,,,,

变形情况,弯曲σjp,剪切τjp,扭转τjp,,,,,,,,,,,,,

塑性材料,1.0～1.2,0.6～0.8,0.5～0.7,,,,,,,,,,,,,

脆性材料,1.0,0.8～1.0,0.8～1.0,,,,,,,,,,,,,

③受偶然骤加载荷，许用弯曲应力可为屈服极限σs；拉应力可为0.9σs。,,,,,,,,,,,,,,,,

3.1.2折减系数K,,,,,,,,,,,,,,,,

折减系数K按构件的重要性、耐用性、刚性、受力的波动情况选取（表19-2-14）。,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-14,,,,,,,,,,,,,,,,

折减系数K,,,,,,,,,,,,,,,,

要求,一般,稍高,较高,,,,,,,,,,,,,

K,1～1.1,1.1～1.2,1.2～1.4,,,,,,,,,,,,,

通常以K=1.1～1.2为宜。,,,,,,,,,,,,,,,,

3.1.3基本许用应力差,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-15～表19-2-17分别为钢、铸钢及灰铸铁的基本许用应力。表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为载荷类型。通常，机架所受的载荷为第Ⅰ类载荷，即,,,,,,,,,,,,,,,,

0.85≤r≤1,,,,,,,,,,,,,,,,

r=σmin/σmax,,,,,,,,,,,,,,,,

式中，σmin、σmax分别为载荷引起的最小、最大应力。,,,,,,,,,,,,,,,,

第Ⅱ、Ⅲ类分别为脉动循环载荷（-0.25≤r≤0.25）和对循环载荷（-1≤r≤0.7）。基本许用应力已按疲劳极限计算，但许用应力仍应乘以折减系数（根据载荷振动强度、表面及开孔等情况选取）。,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-15,,,,,,,,,,,,,,,,

普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力,,,,Mpa,,,,,,,,,,,,

材料类别,材料标号,截面尺寸/mm,热处理,材料性能,拉压,,,弯曲,,,扭转,,,剪切,,

,,,,抗拉强度σb,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

,,,,屈服强度σs/Mpa,σⅠjp,σⅡjp,σⅢjp,σⅠjp,σⅡjp,σⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp

普通碳钢,Q215,100,热轧,"σb335～410

σs185～215",145,125,90,175,140,105,95,90,60,100,90,60

,Q235,,,"σb375～460

σs205～235",160,140,100,190,160,120,105,95,65,110,100,70

,Q275,,,"σb490～610

σs235～275",175,150,110,210,170,130,115,105,70,120,110,80

优质碳钢,20,≤100,正火,"σb410

σs245",175,145,105,210,165,125,115,105,70,120,105,75

,25,,,"σb450

σs275",195,160,115,230,175,135,125,115,75,135,120,80

,35,,,"σb530

σs315",210,180,125,250,200,150,135,120,80,145,120,85

,,,调质,"σb550～750

σs320～370",210,185,130,250,205,155,135,125,85,145,120,85

,45,,正火,"σb600

σs355",230,200,145,270,220,170,150,135,90,160,140,95

,,,调质,"σb630～800

σs370～430",250,215,150,300,235,180,160,150,100,175,150,100

,50,≤25,正火,"σb630

σs375",250,215,150,300,235,180,160,150,100,175,150,100

,,≤100,调质,"σb＞700

σs＞400",265,235,165,310,260,195,170,155,105,180,160,110

注：1.本表数值不应直接作为“许用应力”采用，应根据构件不同情况取表值并引入相应的KⅠ、KⅡ、KⅢ折减系数以来得到所需的“许用应力”值。,,,,,,,,,,,,,,,,

2.本表选自HG/T22812-1998《化工矿山非标设备设计规范》。机架设计中一般只用到第Ⅰ类或第Ⅱ类载荷。KⅠ可取表19-2-14中稍高的K值；KⅡ可取较高的折减系数。,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-16,,,,,,,,,,,,,,,,

碳钢铸件基本许用应力Mpa,,,,,,,,,,,,,,,,

材料牌号,截面尺寸/mm,热处理,材料性能,拉压,,,弯曲,,,扭转,,,剪切,,,

,,,抗拉强度σb,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,

,,,屈服强度σs/Mpa,σⅠjp,σⅡjp,σⅢjp,σⅠjp,σⅡjp,σⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp,

ZG200～400,100,正火及回火,"σb400

σs200",135,120,90,160,135,105,90,80,60,95,85,60,

ZG230～450,,,"σb450

σs230",155,140,100,185,135,120,100,85,65,110,90,65,

ZG270～500,,,"σb500

σs270",175,160,115,210,175,135,115,100,75,120,105,75,

ZG200～570,,,"σb570

σs310",190,170,125,230,190,145,125,105,80,130,110,80,

ZG200～640,,,"σb640

σs340",200,180,130,240,205,155,130,115,87,140,120,87,

注：见表19-2-15注1、2,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-17,,,,,,,,,,,,,,,,

灰铸铁基本许用应力Mpa,,,,,,,,,,,,,,,,

材料标号,壁厚/mm,抗拉强度/Mpa,抗拉强度/Mpa,中心拉压,,,,,弯曲,,,扭剪,,,,

,,,,压,,拉,,拉-压,,,,,,,,

,,,,Ⅰ,Ⅱ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,,

,,,,σⅠjp,σⅡjp,σⅠjp,σⅡjp,σⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp,τⅠjp,τⅡjp,τⅢjp,,

HT-150,＞2.5～10,500～700,175,140,80,50,28,20,50,30,23,45,24,18,,

,＞10～20,,145,140,80,41,24,17,41,25,19,37,20,15,,

,＞20～30,,130,140,80,37,21,15,37,22,17,33,18,13,,

,＞30～50,,120,140,80,34,19,14,34,21,15,31,17,12,,

HT-200,＞2.5～10,600～800,220,170,100,63,36,25,63,38,28,57,31,23,,

,＞10～20,,195,170,100,56,32,22,56,33,25,50,27,20,,

,＞20～30,,170,170,100,49,28,19,49,29,22,44,24,17,,

,＞30～50,,160,170,100,46,26,18,46,27,21,41,22,16,,

HT-250,＞4.0～10,800～1000,270,230,130,77,44,31,77,46,35,69,37,28,,

,＞10～20,,240,230,130,69,39,27,69,41,31,62,33,25,,

,＞20～30,,220,230,130,63,36,25,63,38,28,57,31,23,,

,＞30～50,,200,230,130,57,32,23,57,34,26,51,28,21,,

HT-300,＞10～20,1000～1200,290,285,160,83,47,33,83,50,37,75,40,30,,

,＞20～30,,250,285,160,71,41,29,71,43,32,64,35,26,,

,＞30～50,,230,285,160,66,37,26,66,39,30,59,32,24,,

HT-350,＞10～20,1100～1300,340,315,180,97,55,39,97,58,44,87,47,35,,

,＞20～30,,290,315,180,83,47,33,83,50,37,75,40,30,,

,＞30～50,,260,315,180,74,42,30,74,44,33,67,36,27,,

注：见表19-2-15注1、2,,,,,,,,,,,,,,,,

3.2起重机钢架的安全系数和许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

起重机钢架是用表19-2-2的各种组合载荷分别用不同的许用应力进行计算的。各组合的安全系数和许用应力见表19-2-18。,,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-18,,,,,,,,,,,,,,,,

起重机钢架的安全系数和许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

载荷组合类别,安全系数,"拉伸、压缩

弯曲许用应力",剪切许用应力,"端面承压许用应力

［磨平顶紧］",,,,,,,,,,,,

组合Ⅰ,nⅠ=1.5,,,σcdⅠp=1.5σⅠp,,,,,,,,,,,,

组合Ⅱ,nⅡ=1.33,,,σcdⅡp=1.5σⅡp,,,,,,,,,,,,

组合Ⅲ,nⅢ=1.15,,,σcdⅢp=1.5σⅢp,,,,,,,,,,,,

注：如采用沸腾钢，对型钢厚度大于15mm和钢板厚度大于20mm的许用应力应乘以0.95予以降低。,,,,,,,,,,,,,,,,

3.3铆焊连接基本许用应力,,,,,,,,,,,,,,,,

"表19-2-19为铆焊连接的基本许用应力。结构承受移动载荷或振动载荷及其他载荷产生变化内力时，

还应与表19-2-20的折减系数K,相乘以折减其许用应力。注意，本手册用于非标准设计较广，所以许用应力比一般规范要低。",,,,,,,,,,,,,,,,

表19-2-19,,,,,,,,,,,,,,,,

铆焊连接的基本许用应力Mpa,,,,,,,,,,,,,,,,

铆或焊,应力种类,结构图,,,,,,,,,,,,,,

,,Q195、Q215,Q235,,,,,,,,,,,,,

铆钉（冲孔）,剪切,100,100,,,,,,,,,,,,,

,挤压,240,280,,,,,,,,,,,,,

铆钉（钻孔）,剪切,140,140,,,,,,,,,,,,,

,挤压,280,320,,,,,,,,,,,,,

铆钉,钉头拉断,90,90,,,,,,,,,,,,,

,应力种类,薄涂焊条手工焊接,厚涂焊条及熔剂下自动焊,,,,,,,,,,,,,

,,,结构图Q195、Q215,结构钢Q235,,,,,,,,,,,,

焊缝,压力,110,125,145,,,,,,,,,,,,

,拉力,100,110,130,,,,,,,,,,,,

,剪切,80,100,110,,,,,,,,,,,,

表19-2-20,,,,,,,,,,,,,,,,

铆焊连接许用应力折减系数Kr值,,,,,,,,,,,,,,,,

铆焊,变号应力,,,同号应力,,,,,,,,,,,,

,Q195、Q215、Q235、Q255,,Q275,,,,,,,,,,,,,

,按式（19-2-13）,,按式（19-2-14）,/,,,,