总体设计
L=18m =18000mm
大车轮距B0=(1/7~1/5)L=2.6 2.5m
实取B0=2.5m a=b= 1.25m
主梁尺寸
主梁跨中部分截面的理论高度为
H1=h=(1/14~1/17)L= 1.29 1.06m
主梁两腹板外侧间距为b≥1/3h=0.430.35m
取B1=400m
H1=860m b0=390mm
上翼缘δ1=12mm上翼缘B1=261mm
下翼缘δ2=12mm下翼缘B2=261mm
腹板δ=8mm腹板h=600mm
主梁截面几何性质
截面形心=312mm
Ix=8.75E+08mm4Iy=I1= 3.86E+08Iy=I2= 6.44E+07葫芦自重mx=400kg E= 2.06E+05
m Q=2000kg
静刚度=PL^3/(48EIx)=15.87722≤25.71428622.5
主梁计算
1.垂直载荷及应力
k=1.05A=15864mm2=0.015864m2
主梁自重载荷为Fq=kρAg=1282.7N/m
葫芦小车集中载荷为∑P=(m Q+m x)g=23544N
动力效应系数ψ4= 1.14
主梁跨中弯距（小车在跨中）按简支梁计算
M x=ψ4(FqL2/8+∑PL/4)= 1.80E+05
主梁跨中剪切力为F=1/2ψ4∑P=13420.1N
主梁支承力（小车在跨端）
c1=1345mm= 1.345m
F R=ψ4(1/2FqL+∑P(L-c1)/L)=37995.58N
跨中弯曲正应力σ0=M x y/I x=64.2Mpa
跨端切应力τ0=1.5F R/2h0δ=
许用应力
σs=235Mpa nⅡ=1.33
[σ]Ⅱ=σs/nⅡ=176.7取[σ]Ⅱ=175Mpa
[τ]Ⅱ=[σⅡ]/√3=101.0393取[τ]Ⅱ=100Mpa
轮压作用下翼缘板的局部弯曲应力
葫芦小车最大轮压为
不均匀系数K= 1.45n=8
P= ψ4K/n(m Q+mx)g=4864.779N
根据§=c/be=(49-8)/49=0.84由图5-6查得计算系数kxp=0.8 kzp=2.3kzb=2
局部弯曲应力轮压作用点
σppx=±kxpP/t2=27.03Mpa
σpz=±kzpP/t2=77.70Mpa
翼缘外边缘
σbz=±kzbP/t2=67.57Mpa
水平载荷及应力
主梁均布惯性力F H=Fq/2*7=91.62N/m
小车载荷集中惯性力P H=∑P/2*7=1681.71N/m
小车位于跨中时
计算系数为r1=1+2ab/[3(a+b)L]I1/I2= 1.14
主梁跨中水平弯距为M H=P H L/4*(1-1/2r1)+F H L2/8*(1-2/3r1)=5783.421N.m 跨中水平剪切力P PH=1/2P H=840.8571N
小车位于左端极限位置时
跨中水平剪切力F cH=1/2F H L+P H(1-c1/L)=2380.68N
起重机偏斜运行侧向力
B=B0+0.5= 3.0m
端梁截面面积为A=0.007m2
端梁自重载荷为Fq1=kρAg=566.01N/m
小车置于跨中，这时一侧端梁总静轮压P R1=1/2(F q L+∑P)+F q1B=25014.75N/m 由L/B0=7.2查的λ=0.25
侧向力为P S1=1/2P R1λ=3126.844N
跨中水平弯距为M s=1/2P s1B0=3908.555N.m
跨中水平弯矩之和为 M y=M H+M s=9692.0N.m
x'=122.5mm
主梁下翼缘轮压作用处的应力为σP=M y x'/I y= 3.08Mpa
x=130.5mm
主梁下翼缘外边缘的应力为σb=M y x/I y= 3.28Mpa
主梁跨中的应力组合
轮压作用处σ=√(σ0+σP+σPz)2+σ2Px-(σ0+σP+σPz)σPx=133.55Mpa 外边缘σ=σ0+σb+σbz=135.1Mpa
主梁刚度计算15.8822.5。