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G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。
其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 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。
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c y 。
① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。
② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /)
④ 3
21232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F F
y F y i
i c +++++-
=∑⋅∑=
(cm ) ⑤ 2
233
22323212113
112
212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ) ⑥ 202032231)2
2(21221212b
b F h b B h B h J y ++++= (4cm )
⑦ c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ 2
B
J W y
y =
(3cm ) 3、许用应力为 ][σ和 ][τ。
4、受力简图
1P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自
重分配到各车轮的作用力为轮压。如P P P 21==时，可认为P 等于Q P 和小车
自重之和的四分之一。
5. 主梁跨中集中载荷(轮压1P 和2P )产生最大垂直弯矩M p
4
)(212S
P P Mp +=
φ (N ·m) 1P ≠2P 时简算
2
2b
S P Mp -=φ (N ·m) P P P 21==时 2
2b
S P
Mp -=φ (N ·m) 1P ≠2P 时，可近似取221P P P +=
注：建议当1P ≠2P 时，采用2
2
1P P P +=
计算为佳。 6. 跨中均布载荷(自重G P )产生最大垂直弯矩M q
8
8
2
11qS S
P Mq G φφ=
=
(N ·m)
7. 主梁跨中垂直最大弯矩M 垂
Mq Mp M +=垂
8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩水M
)23(24)21(4
2r
S
S q r S S P M -+-=
惯惯水 (N ·m)
式中： y
y J J B l c S r 21233·28++
= y J 1——主梁端截面的)(4cm J y
y J 2——端梁截面的)(4cm J y
Z
Z P P 151=
惯 )(2
1Q P P +=小车自重 1Z ——起重机大车驱动轮数
Z ——总轮数
Z
Z q q 1
51=惯
9. 主梁跨中截面弯曲强度计算
34
.1][4
s
II Y
X
W M W M σσφ
σ=
=+
=水垂
10. 主梁跨端剪切强度计算
跨端最大剪力max Q
2
)1(21max qS
S b P P Q +-+=
跨端最大剪应力τ
3
][][ 2·10max II II x J S Q στδτ=≤=
0S ——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；3cm ）
δ——腹板厚（cm ）
x J 1——截面的水平惯性矩（4cm ）
二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1. 垂直静刚度垂f
][48)(3
21f EJ S P P f x
≤+=垂
——简算
][12)75.0( )(2221f EJ l S l P P f x
≤-+=垂
——精算
l 为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示。
当P P P 21==时
][6)75.0( P 22f EJ l S l f x
≤-=垂
注：① 1P 、2P 不乘以系数φ。
② 均布载荷（自重G P ）产生的垂直静刚度不予以计算，因无法检
测。
2. 水平静刚度水f 参看图2-6。
2000
][)45(384)31(4843
S
f r S EJ S q r S EJ S P f y y =≤-+-=水惯惯水
水f 不检测，只作为设计计算用。
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2000
][S
f f =
≤水水时即可免算。 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0=m σ；另一种是偏轨箱形梁，局部压应力0≠m σ(轮压作用在腹板上)。
