龙门式起重机总体设计及金属结构设计(6)

ks————主梁结构在跨中的刚度系数，其物理意义为使主梁在跨中处产生单位垂直静挠度所需的集中力的大小kN?cm?；按表 计算；

2Ms——主梁结构在跨中的换算集中质量与小车质量之和（对于双梁结构，如果小车质量按整台小车计算，则Ms近似等于一根主梁结构的质量）（kN?scm）；按表 计算；

m——Ms与额定起升载荷的质量MQ之比，即m?K——KS与钢丝绳绕组的刚度系数Ki之比，即k?MMQKs；

Kt。

钢丝绳绕组的刚度系数kT（其物理意义为使钢丝绳绕组在荷重悬挂处产生单位静伸长所需的力）可按下式计算：

kt?nErFr21?63?31?1280 =

45lr式中 Kt——钢丝绳绕组的刚度系数kN； cm n——绕组的分支数；

Er——所用的钢丝绳的纵向弹性模数，与钢丝绳结构有关，一般取值1.0?104kNcm2??；

Fr——一根钢丝绳的钢丝截面积cm2;

lr_____钢丝绳绕组在相当于额定起升高度时的实际平均下放长度，可近似取为卷筒中心与上部固定滑轮中心之半处至吊滑轮中心的实际平均下放长度（cm）,见图 。

??

2．11稳定性校核计算：

对于双梁箱形截面桥式和门式起重机以及单主梁门式起重机，一般不进行整体稳定性验算，但应进行腹板和盖板的局部稳定性验算。

1）桥式类型起重机梁的腹板可能在下列几种应力作用下丧失稳定性：

2）弯曲剪应力：在剪力作用下，梁的腹板会在45度方向受压而在斜向失去局部稳定性（图）；

3）弯曲正（压）应力。这时，梁的腹板和盖板的受压区有可能在梁长方向失去局部稳定性（图）；

4）弯曲正（压）应力和轴向压应力（如门式起重机的支腿）；

5）作用在腹板上缘的载荷（如集中轮压等）产生压应力（如偏轨桥式和门式起重机），这时，腹板会因挤压应力在竖向失去稳定（图和图）。

金属结构也可能在以上几种应力共同作用在梁的腹板上时丧失局部稳定。这时，腹板随着作用于其上的载荷性质不同翘曲各种曲面（图）。

图 腹板局部稳定的计算

。

为了保证梁的腹板的局部稳定性，通常用加劲板或加劲杆来加固腹板，这样要比增加腹板的厚度经济些。加固的方式如下：

1）在箱形截面梁整个高度上设置横向加劲板（图）；

2）对于正轨箱形结构桥式起重机，除设置横向加劲板外，在箱形截面腹板受压区域设置短横向加劲板（图）；

3）在跨度较大的桥式和门式起重机中。梁的高度比较大，这时，除设置横向加劲板外，常常在腹板的受压区设置一条纵向加劲线，如果需要，例如从工艺方面限制腹板旁弯和波浪形，在腹板受压区也设置纵向加劲杆（图）。

1．

12箱形截面梁腹板加劲的设计原则：

1）通常沿腹板全高设置横向加劲板（图和）加固腹板。当之间的距离不应大于2h或3m；当

hh??100时，横向加劲板

??100时，不应大于2.5h。在跨度较大时横

向加劲板的间距，在支座附近较小些，而在跨中较大些。考虑到实际生产中，为了限制腹板波浪度，一般取间距??2.2m。 2）如果腹板仅在剪应力作用下；当

h??70（对于低碳钢）或

h??(55~60)（对

于低合金钢）时，可不必设置横向加劲板，但是为了增加截面的扭转刚度，提高梁的整体稳定性，一般仍设置横向加劲板。

3）如果腹板仅在正应力作用下，当

于低合金钢）时，可不必加固。

4）对于高度较大的梁，必须在腹板受压区设置纵向加劲条（图的3），且设置在离受压翼缘板（0.2~0.25）h处（图 ）；当

hh??1（对于低碳钢）或

h??(135~145)（对

??240（对于低碳钢）或

h??220（对于低合金钢）时，一般只加一根纵向加劲条，如果因梁高很大，而必须用两根纵向加劲条来加固腹板时，则第一根纵向加劲条离受压边缘距离为（0.15~0.20）h ，第二根离受压边缘距离为（0.35~0.40）h。纵向加劲条截面必须的惯性矩见表3-6。

图 箱形主梁加劲板的设置

5）若腹板仅仅只用横向劲板加固时，对于箱形截面梁，横向劲板宽度取为等于两腹板间距b，若梁宽B较大，横向加劲板中部可开孔，但应保证bf?(劲板厚度不应小于

1bj。 15h?40)mm，加306）在有纵向加劲条的情况下，横向劲板的惯性矩为： Jh?3h?3

=3?27?322=117.32

纵向加劲条所需的惯性矩根据比值h1h确定

7）当梁的上翼缘作用有集中载荷（例如正轨箱形结构桥式起重机）时，一般在腹板上须设置短横向加劲板（图 ），其高度h1?0.3h或h1?0.4?1。

如果腹板上有纵向加劲条，则短横向加劲板应与纵向加劲条相连，短横向加劲板

的间距?1?(40~50)?。

2．13腹板局部稳定性的校核验算：

对于正轨箱形梁，腹板同时受弯曲正应力，剪应力和集中轮压作用在腹板上缘产生的压应力。 根据板的弹性稳定理论，结合工程实际，可将工字型截面的腹板看作是由上下翼缘板支承着的弹性嵌固板，但有水平位移的可能。弹性嵌固起提高腹板屈曲系数的作用，能水平位移，有降低抗屈曲能力的作用，所以可以偏安全地认为腹板的上下支承是只能转动的简支支

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