桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算（双梁小车型）1、受力分析作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷P G、P Q和P H三种基本载荷和偶然载荷P S，因此为载荷组合H。

其主梁上将作用有P G、P Q、P H载荷。

主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。

当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。

2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

④y ch 1 R (H 寸)12巴佗h 2)(cm )⑤ J x Bh 13 122F 1 y 1 2b(Hhi h 2)3 22F 2 y 3F 3 y (cm )12212 ⑥J yAB 3h 2B 22也2F 2（弓 b)2(cm 4)1212122 2图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为 y-y 形心线，为对称形心线。

因上下翼 缘板厚不等，应以x '— X’为参考形心线，利用平行轴原理求水平形心线 x — X 位置y c 。

① 断面形状如图2-4所示，尺寸如图所示的H 、h i 、h 2、B 、b 、b o 等。

② FF i2F 2F 3[ F i Bh i , F 2 bh o , F 3 Bh ?]③ q Fr (kg/m )F 1 2F 2 F 3⑦W X J x/y c和J x/H y c(cm3)⑧W y J y B (cm3)3、许用应力为［］和［］4、受力简图Pi P2图2-5P i与P2为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由P Q和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。

如P i P2 P时，可认为P等于P Q和小车自重之和的四分之一5. 主梁跨中集中载荷（轮压P i 和P 2）产生最大垂直弯矩 M p注：建议当R M P 2时’采用P 宁计算为佳6. 跨中均布载荷（自重P G ）产生最大垂直弯矩M q1P 3S i qS 2Mq 丁 晋（N • m ）7. 主梁跨中垂直最大弯矩 M 垂M 垂 Mp Mq8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩 M 水图2-6Mp 込空(N • m)4RM P 2时简算Mp2P 号 (N • m)R P 2 P 时Mp2PS b(N • m)P i M P 2时，可近似取PP i P 2 2跨端最大剪力Q m axQmaxP1P2(1S 爰(1S 2r 2q 惯S (324竺)r(N • m)式中：r S 8c3 2l3 土2B 2 J 2y」2y ----------端梁截面的J y (cm 4)1P1P (小车自重P Q )乙——起重机大车驱动轮数Z ——总轮数1乙 q 惯q i 5 Z9. 主梁跨中截面弯曲强度计算[]IIs1.3410. 主梁跨端剪切强度计算J iy主梁端截面的J y (cm 4)P 1 P 2跨端最大剪应力Q maxSo[ ] [ ] ||TJ ：[ ]|1「S o ――主梁跨端截面的静面矩（中性轴以上面积对中性轴的静面矩，各面积乘以形心至中性轴距离；cm 3）--- 腹板厚（cm ）儿一一截面的水平惯性矩（cm 4）二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1.垂直静刚度f 垂l 为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示「1 l J 2图2-8(P l P 2)S 348EJ x[f](P i P 2)l(0.75S 2 I 2)12EJ[f]简算精算注：①P i 、P 2不乘以系数。

②均布载荷（自重P G ）产生的垂直静刚度不予以计算，因无法检 测。

2.水平静刚度f 水 参看图2-6f水f 水不检测，三、通用桥式起重机箱形主梁稳定性计算整体稳定性一般不作计算，因为是简支梁，不可能发生失稳造成前倾 与侧翻，通常情况下只要计算出主梁水平刚度f 水［f ］水 旦 时即可免算。

2000以箱形受弯构件局部稳定性为例，作为简支梁箱形截面主梁，弯曲时 只有腹板受压区和受压翼缘板处才有局部失稳的可能。

保证不失稳的办法 是设置加劲肋。

1.腹板的局部稳定性计算分两种情况处理：一种是正轨（包括半偏轨）箱形梁，局部压应力m 0 ； 另一种是偏轨箱形梁，局部压应力m0（轮压作用在腹板上）。

当P l P 2 P 时Pl (0.75S 2 l 2)6EJ^[f]P 惯S 3S q 惯S 4S S ——(1 ) — (5 ) [f]水 48EJ y r 384EJ y r2000只作为设计计算用。

500图為(1) 横向加劲肋间距a 的确定235 当巴80235时，h 。

hs腹板高，h 腹板厚, 材料屈服极限。

0时，可不设置加劲肋。

0时，按结构适当增设加劲肋。

当 80 235h 。

100/H 5时，应设置横向加劲肋，此时取a 2.5h 。

当100 235170235时，应设置横向加劲肋。

s时:a)当h 0h1200时，取a2h ob) 当1200h °h1500时，500h 0h ° .1000hc)当皿1500时，取ah1000h。

h ° .-：■一上式中可查下表2-4表2-4表2-4中i为腹板与受压翼缘板接触处的弯曲应力如图2-10所示CT图2-10上式中Qmax（Q mgx——最大剪力，对简支梁Q max」R A，R A为支反力）o h o 2当m 0时:©h。

h注：K3和K4查表2-5表2-5上表中m――局部压应力m P ――轮压――翼缘板厚c a 2h ya 50mmh y为轨道高度。

④当170 235h o 240 235时,s此时除应设置横向加劲肋，同时应增设一条纵向加劲肋。

h i h20时,1 1（匸~沙5 4匹100时,h2.5h2图2-11当h2 . 1200时,2h2h2/ 1200 2、h 1500 时，500h2理厂1000hb、1500 时,h1000h2>1/当m 0时，上述当计算出的a 值大于2h 。

或出现负值时取a 2h ?即可。

上式中的心 和K 2如表2-6所示表2-6m/ K 1 K 2m/ K 1 K 2< 0.2 712 700 1.9 569 520 0.3 709 697 2.0 560 511 0.4 706 691 2.2 541 493 0.5 700 685 2.4 529 475 0.6 694 676 2.6 517 457 0.7 685 666 2.8 505 439 0.8 676 654 3.0 494 426 0.9 667 642 3.2 487 414 1.0 658 630 3.4 480 402 1.1 649 618 3.6 471 390 1.2 640 606 3.8 462 378 1.3 630 593 4.0 453 368 1.4 618 580 4.2 444 359 1.5 606 566 4.4 435 350 1.6 596 554 4.6 426 341 1.75875424.84173321.8 578 530 5.0 408 323⑤ 当虹时，此时应加横向加劲肋，同时增设二道 \ s h s纵向加劲肋。

h i1 1（冷0, aK 1h 2h图2-12h i （0.15~0.2）h。

h2（0.175 ~ 0.2）h0a按④部分m 0和m 0时a公式计算确定。

⑥加320 235时h \ s应加横向加劲肋和同时增设多道纵向加劲肋，这种情况为高腹板、大起重量、超大跨起重机时才这样处理，详细计算请见起重机设计手册564页相应部分，一般不会出现这种情况。

⑦腹板加劲肋的结构要求和截面设计a）加劲肋间距的构造要求只有横向加劲肋时，a （0.5〜2）h°，且不大于2m。

同时设置横向和纵向加劲肋时，a 0.5h°〜2h2，且不大于2m，需要加横向短加劲肋a i时，a i 0.75h i，h i和h?均为h i h?（丄〜丄）h。

，一般情况是加5 4一个横向加劲肋再加一个短横向加劲肋。

b）加劲肋的截面形式横向加劲肋米用钢板，纵向加劲肋米用扁钢，角钢等。

c）加劲肋截面尺寸与惯性矩仅设横向加劲肋时，如图2-13所示b 1.2（也40）（箱形主梁）30横向加劲肋厚度 -15同时设有横向、纵向加劲肋时横向加劲肋除应满足间距a 要求时，还应满足应具有一定惯性矩I zi要求 I zi 3h 0 h 3纵向加劲肋惯性矩I z2 当盒0.85时，I z2価。

'2a a 3I z2 (2.5 0.45 )2 hh 0 h °=0h o 3040（工字形主梁）横向加劲肋宽度b1Z1横向加劲肋截面对腹板厚中心线的惯性矩。

十。

.85时,I Z2 F x2F——角钢截面积x――角钢垂直形心线至腹板中心线距离2.受压翼缘板局部稳定性计算图2-15-15 235――工字梁一一不加纵向加劲肋(2) b o40 235――箱形梁一一不加纵向加劲肋⑶当-15 235和b o40 235时，应加纵向加劲肋纵向加劲肋应保证有一定的惯性矩要求。

2(0.64 0.09旦)」3b1 b1mZ3 ――纵向加劲肋惯性矩，为纵向加劲肋面积乘以水平形心线至翼缘板水平中心线距离的平方。

m——纵向加劲肋个数b1 ----------- 翼缘板总宽横向加劲肋间距(1)Z3 fl to――翼缘板厚度 （4）纵向加劲肋材料多采用扁钢、角钢和T 字钢等。

四、通用桥式起重机端梁的设计计算通用桥式起重机端梁都是采用钢板组焊成箱形端梁，并在水平面内与 主梁刚性连接。

端梁承受有二种主要载荷：一是承受主梁的最大支承压力V max ；二是承 受桥架偏斜侧向载荷P s 。

V max -P G -（P G 小P Q ），此时为起重小车行至主梁2 2跨端，式中P G 为一根主梁自重，F G 小为起重小车自重，P Q 为起重量。

上述载 荷将使端梁产生垂直弯矩和剪力，并认为两主梁的压力相同。

小车水平制 动载荷和端梁的自重影响很小，可忽略不计，端梁的受力图如图2-16所示。

图 2-16图2-16中B 为轮距（基距），B o 为两主梁中心距，C 为车轮中心至主梁 中心的距离端梁计算将按图2-16中的危险截面I - I , II - H ,皿-皿分别计算，1 -I 截面为端梁最大弯矩截面，H -H 为支承截面，皿-皿为薄弱截面。

L —B—- CB oP sIIIIIIIII IIIIIPsVmax Vmax1. I - I截面弯曲应力与剪应力：MV V max CM H P s C剪力Q V V maxI - I截面应力MV M HWT两剪应力一般不大，可忽略不计。