MGE45-9.42门式起重机设计金属结构设计.doc

1、 论文题目：MGE45-9.42门式起重机设计金属结构设计绪论起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“门架型起重机”。门式起重机一般有大车运行机构的门架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一个屹立在工作场所的大门。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。门式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用

2、吊钩门式起重机，其他形式的门式起重机都是在通用吊钩门式起重机的基础上派生发展出来的。其中金属结构是整台起重机的机械骨架，承受和转递起重运输机所负担的载重及自身的重量。本起重机的金属结构主要由主梁、端梁、马鞍梁、支腿等组成。刚性支腿通过高强度螺栓与主梁连接，柔性支腿与主梁通过柔性铰连接。主梁是箱形结构是由上、下盖板和两块垂直腹板组成的封闭的箱型截面的实体板梁结构。小车的运行轨道铺设在靠里的垂直腹板的上方，两根主梁的间距主要取决于起重小车的轨距。支腿是变截面的箱形结构，这种结构既保证了工作的可靠同时也减轻了自重。端梁和马鞍梁的截面形式也是箱形结构，本起重机由于工作级别较高增加马鞍梁能增加起重机工作

3、时的整体稳定性和平稳性，使用时更加安全、稳定。第一章 MG型吊钩门式起重机的概述MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机,也称A型双梁门吊,由桥架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成。本起重机是按GB/T14406-1993通用门式起重机设计制造，常用起重量10-50t，工作环境为-20- 40。C，工作级别A5、A6两种。本起重机小车导电采用软缆导电，大车采用滑触线或电缆卷筒方式供电，操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选择。标准操纵方式为室控，全部机构均在司机室操纵并有防雨设备。适用于露天仓库、货（料）场、铁路车站、港口码头各种物料的装卸和搬运工作。本起重机特点：桥架采

4、用箱形梁焊接结构，起重机运行平衡，抗风性能好，各机构设有安全保护装置。1.1 MG型吊钩门式起重机的结构及组成箱体双梁门式起重机（图1）有一个由两根箱型主梁和两根马鞍构成的双梁门架，大车运行机构和电气设备等。在门架上运行起重小车，可以起吊和水平搬运各类物件。箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点，因而在生产中得到广泛采用。构成门式起重机的主要金属结构部分是门架，它矗立工作场所的轨道上，并沿轨道前后运行。除门架（主梁和马鞍）外，它的主要组成部分还有小车（主、副起升机构、小车运行机构和小车架），可以带着吊起的物品沿门架上的轨道左右运行。于是门架的前后运行和小

5、车的左右运行以及起升机构的升降动作，三者构成的立体空间范围是门式起重机吊运物品的服务空间。 图1.MGE45-9.42门式起重机1.2 MG型吊钩门式起重机的工作原理门式起重机，一般都具有三个机构：即起升机构（起重量大的有主副两套起升机构）、小车运行机构和大车运行机构。按照正常工作程序，从起吊动作开始，先开动起升机构，空钩下降，吊起物品上升到一定高度，然后开动小车运行机构和大车运行机构到指定位置停止；在开动起升机构降下物品，然后空钩回升到一定高度，开动小车运行机构和大车运行机构式起重机回到原来的位置，准备第二次吊运工作。每运送一次物品，就要重复一次上述过程，这个过程通常称为一个周期。在一个周期

6、内，各机构不是同时工作的。有时这个机构工作，别的机构停歇，但每个机构都至少作一次正向运转和一次反向运转。1.3 MG型吊钩门式起重机的用途它适用于各种工矿企业，交通运输及建筑施工等部门的露天仓库、货场、铁路、车站、码头、建筑工地等露天场所。做装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装使用。 第二章 设计初始参数 2.1基本参数：起重量 =45.000 (t)跨 度 S=9.420 (m)左悬臂长 =8.400(m)左有效悬臂长 =4.000 (m)右悬臂长 =1.025 (m)起升高度 =9.000 (m) 结构形式及尺寸如图11所示图11结构形式及尺寸整机工作级别为 主起升工作级别为 E7小车运行

7、工作级别为 E5大车运行工作级别为 E5主起升速度 VZQ=重载9(m/min) /轻载18 (m/min)小车运行速度 VXY=1.2512.500 (m/min)大车运行速度 VDY=2.3523.500 (m/min)工作最大风压 q1=250(N/m2)非工作风压 q2=600(N/m2)2.2设计许用值：钢结构材料Q235- 许用正应力 许用剪应力 龙门架许用刚度： 主梁垂直许用静刚度： 跨中 S/80011.78mm； 悬臂 /36011.11mm； 主梁水平许用静刚度： 跨中 S/20004.71mm； 悬臂 /7005.71mm； 龙门架纵向静刚度： 主梁沿小车轨道方向 H/8

8、0012.9mm； 许用动刚度 2.0Hz； 连接螺栓材料 8.8级螺栓 许用正应力 210.0Mpa； 疲劳强度及板屈曲强度依 计算许用值选取。第三章 金属结构的总体设计3.1 主梁设计3.1.1 主梁基本尺寸设计选用主梁为偏轨式箱型主梁；主梁的合理高度一般取为：根据设计的实际要求和结构要求，取 箱型梁翼缘板的宽度（两腹板净间距）按整体稳定性和水平刚度要求确定，取为及,计算得 根据本起重机工作级别较高以及方便施焊等其他因素考虑，取b=890mm通常取腹板厚 ，在这里取 箱型梁翼缘板的总宽度为： =b+2+40=946mm，取为=950mm箱型梁受压翼缘板的厚度按局部稳定条件决定：=17.8m

9、m，取=20mm3.1.2主梁截面形式主梁截面形式如图2-1所示3.2端梁设计3.2.1端梁基本尺寸设计端梁高度 端梁宽度 端梁上下翼缘板厚 腹板 主梁和端梁采用法兰盘螺栓连接3.2.2端梁截面形式端梁截面形式如图2-2所示3.3支腿的设计3.3.1支腿基本尺寸设计根据跨度S=9.42m,采用两侧刚性支腿的门架，通过高强度螺栓与主梁连接。初次计算时，对轴心受压柱和偏心受压柱的长细比，可以假定轴向力N，据估算本机轴向力N=33t，故可取=80则：式中N计算的轴向力， N=33t 柱的计算长度，= 又因为 受压柱的稳定系数，查表取=0.437根据表6-15中组合梁截面尺寸的近似比值关系，则有 ：

10、式中h、b、 分别为柱截面的高、宽和平均管径、依界面而定的比例系数，由表6-15查,取=0.4、截面的回转半径，初计算时取=为使截面尺寸合理，对于偏心受压柱则先确定截面高度h，再按选定的尺寸和截面积求出另一尺寸，所以只需根据算出h即可。即 =586.75mm，为便于计算取为600mm，箱型截面翼缘板宽厚比应满足即11.6mm，取=10mm3.3.2 支腿等效截面形式支腿等效截面形式如图2-3所示3.4上马鞍设计上马鞍与主梁直接相连，截面比较细小，起到加强门架稳定性，水平刚度、抗弯、扭转能力。因为上马鞍不在支腿平面与支腿直接刚性连接，所以所受作用力相对较小，为了简化模型，再次我们不对其做考虑，把

11、其当做进一步加强作用。第四章 载荷计算 4.1垂直作用载荷4.1.1. 自重载荷 计算出梁的质量有公式和公式可得梁自重： 若轨道每米质量为，轨道安装质量系数为r，栏杆、小车导电架质量和之半为0.03(t/m)，则轨道安装等质量和为：=(r+0.03)=(0.0431.200+0.03)=1.538 (t)=15.378 (KN)主梁总重量M为M= +=6.64+1.538=8.18(t)运行冲击系数对于轨道接头状况一般，起重机通过接头时会发生垂直冲击效应，此时运行冲击系数由式确定所以=1.1+0.0580.3921=1.2由于本机工作级别较高所以所以起升动载系数=1.15+0.510.151.

12、2 构件质量或质量集度与重力加速度(=10.0m/s.s)之积，便为作用门机结构上的集中重力或重力集度。于是，主梁重力集度为：其余构件质量(t)、质量集度(t/m)计算方法相同，详见表11，表中重力考虑了冲击系数 表1-1 单位：t主梁质量马鞍梁质量支腿质量下横梁质量上端梁质量司机房及电气房质量悬臂支腿质量大车运行机构质量8.182.59243.2772.3630.9542.008.984.1.2.移动载荷 移动载荷由起重量、小车质量及起升、下降、运行的冲击引起的，如假设小车的轮压均匀分布，则作用在一根主梁上两小车轮压力和为： P1=(+)/2=(45.0001.200+20.7401.100

13、)/2=38.407 (t)=384.070 (KN)4.2 水平作用载荷水平作用载荷主要是自重载荷和移动载荷的质量，在大车制动时产生的惯性力及风载荷引起的。它可分为均布力和集中力作用在结构上。4.2.1水平惯性力FG物体自重g重力加速度大车制动/启动时产生的平均加速度t=810s，本题取8s上端梁惯性水平力，主梁惯性水平力和小车及载荷惯性水平力计算4.2.2启动或制动时货物的摆动力T4.2.3.均布风力 结构件风力也属于均布力，通常多考虑沿大车轨道方向的风力作用。若单位风压为0.025t/m.m，箱型结构风振系数C=1.5，迎风面积为时，主梁所受风力为：=0.0251.5（）=0.0251.

14、51.450（9.420+8.4+1.025）=1.025(t)=10.25(KN) 若主梁均布风力集度为，则： =/(）=1.025/(9.420+8.4+1.025) =0.054 (t/m)=0.544 (KN/m) 小车的风载荷计算注：风力、风力集度及迎风面积的含义在这里均为沿大车轨道方向4.2.4小车集中惯性力 当大车制动时，起重量及小车质量产生集中惯性力，它通过车轮作用于二根主梁上，若摩擦系数为0.14，大车驱动轮数n驱=2，全部车轮数n全=8，其比值为0.3，则作用于一根主梁的集中惯性力为： =0.035(+)/2=0.035(45.000+20.740)/2=1.150 (t)

15、=11.504 (KN)4.2.5.小车集中风力 当风沿着门机轨道方向吹时,工作状态风力为： 水平合力为： =+ =11.504+6.804=18.308 (KN)4.2.6.偏斜侧向力 就这种结构而言，因侧向力计算值不准确，引起应力不大，故本计算中忽略此因素作用。由于主梁和支承架均以载荷组合作用时，受力严重，故以此工况校核强度和稳定性。组合的工况为：大车运行和满载下降同时制动的工况，此时侧向横推力减弱了，可忽略不计。第五章 主门架设计计算5.1门架结构型式及尺寸,门架结构型式及尺寸如图5-1所示图51结构形式及尺寸5.2主门架强度设计计算5.2.1主梁内力计算1.主梁截面积S计算S=0.95

16、0.02+0.890.02+1.45(0.008+0.008) =0.06（）截面对中性轴xx的惯性矩计算截面对中性轴YY的惯性矩计算2.垂直载荷作用产生内力 主梁在垂直载荷作用下，取计算简图为简支刚架，作用有均布载荷及集中轮压，主梁的跨中截面1-1及主梁的悬臂根部2-2为危险计算截面。 小车位于跨中时，计算简图如图24图24 计算简图 =4.000(m) =8.400(m) =0.500(m) =1.025(m) S=9.420(m) =38.407(t) =0.594(t/m) 支腿反力计算= =32.988（t）计算主梁跨中弯矩为：计算主梁跨中剪力为： 小车作用在悬臂端极限位置时，计算简

17、图如图25图25 计算简图计算主梁悬臂弯矩为计算主梁悬臂剪力为 3.水平载荷作用产生内力 主梁和上端梁组成水平框架，承受水平惯性力、风力和小车及吊重引起的惯性力。其中水平惯性力和风力为均布作用载荷，小车及吊重引起的惯性力为移动的集中载荷作用。水平框架超静定内力计算：小车位于跨中或位于悬臂端时，计算简图如图26，27所示图26 计算简图 图27计算简图当移动载荷位于跨中主梁惯性力和主梁风载荷之和计算主梁悬臂根部A点支反力 主梁跨度中间弯矩计算 移动载荷位于跨中，主梁跨中截面角点应力跨中截面翼缘角点最大弯曲正应力为（计入约束扭转8%）移动载荷处于有效悬臂处由于偏轨箱形梁的约束扭转应力只占普通弯曲应

18、力的8%以下为简化计算，应将应力数值乘8%，其悬臂根部A点主梁截面翼缘板角点最大弯曲应力为：上述最大弯矩正应力计算结果，最大弯曲正应力在小车位于有效悬臂处，悬臂根部截面主腹板受压翼缘板的右下角点其（压应力）。因此计算折算应力时，仅计算悬臂根部主腹板右下角点的切应力和弯曲正应力的组合。5.2.2主梁应力校核计算 危险截面内危险应力点为1、2、3、4、5点，如图27所示，危险端面内3点承受剪应力最大，由于3点最大剪应力与其许用剪应力相比很小，可不进行验算。5 点为中轨或半偏轨箱形梁上盖板局部弯曲应力验算点。一般箱型梁上下盖板厚度不等，造成截面的中性轴上移，1,4点应力略大于2点应力；1点应力略小于

19、4点，由于1点2点亦为疲劳强度、板稳定的验算点，当1点满足要求而有余量时，4点也应该满足，因此，静强度设计只验算1点2点强度足以满足设计要求。1.跨中截面1点应力为： 垂直正应力：=/X1.15 垂直剪应力： = /(+)1.1 =0.1356/(1.450(0.008+0.006)1.1 =7.34(MPa) 扭转剪应力： =MZ1/(-0.06+(+)/2.0)/( +/2+/2)/2/(+)/2.0=0.091/(0.950-0.06+(0.008+0.006)/2.0)/(1.450+0.014/2+0.010/2)/2/(0.008+0.006)/2 =4.953 (MPa) 剪应力

20、和： =+=7.34+4.953=12.293 (MPa) 水平正应力： 合应力为： 同理跨中截面2点应力为： 垂直正应力：=(/2.0-)/( /2.0+)=18.218 水平正应力：=(-0.06)/2.0-)/( -0.06)/2.0+)=1.653 合应力为：=56.32(MPa)跨中截面1点、2点计算应力、小于许用值160.000，满足要求。2.悬臂根部截面1点应力为： 垂直正应力：=/x1.15 =178.255/0.0223580.7981.15 =73.17 (MPa) 垂直剪应力： =/(+)1.1 =0.434/(1.450(0.008+0.006)1.1 =23.516

21、(MPa) 扭转剪应力：=/(-0.06+(+)/2.0)/(+/2.0+/2)/2.0/(+)/2.0)=0.182/(0.950-0.06+(0.008+0.006)/2.0)/(1.450+0.014/2.0+0.010/2.0)/2.0/(0.008+0.006)/2.0) =9.906 (MPa) 合剪应力为： =+=23.516+9.906=33.422 (MPa)水平正应力为：合应力为： 同理悬臂根部截面2点应力为： 悬臂根部截面截面1点、2点计算应力小于许用值160.000，满足要求。5.2.3疲劳强度设计计算结构的疲劳强度取决于其工作级别、结构件材料种类、接头连接型式、结构件

22、的最大应力以及应力循环特性等。对工作级别是、级的结构件，应验算疲劳强度。验算的截面为跨中和悬臂的根部，验算的点如图29所示：对于使用较繁重的起重机金属结构必须进行疲劳强度计算其疲劳强度应满足 计及实际起重量变动影响的等效静载荷系数。对重级工作类型的起重机，在焊接的板结构金属结构计算时，取值=0.85上面门架内应力计算中，最大应力再悬臂根部截面主腹板翼缘板下角点，为此用代替Q，即为在等效载荷作用下产生的最高应力。1.悬臂根部主腹板下角点疲劳计算 绝对值最大的应力为压应力时，其疲劳强度的许用压应力计算 式中相应于一定的应力循环次数，当p=0时，主体金属或连接件的疲劳许用应力，对本起重机工作级别，材

23、料35A其值=56.7（MPa）K系数， K=0.65 ，其为构件验算部位的应力比值（拉为正，压为负） ，式中悬臂上静载荷产生的力矩 2.悬臂根部腹板上角点（拉应力）疲劳强度计算绝对值最大的应力为压应力时，其疲劳强度的许用压应力计算 式中，其为构件验算部位的应力比值（拉为正，压为负）上面疲劳强度计算结果均小于疲劳强度许用应力，故主梁断面受悬臂刚度控制。5.2.4主梁腹板局部稳定性计算已知主梁截面的主腹板高度h=1450mm，其厚度副腹板高度h=1450mm，其厚度，则其高厚比为：对腹板的高厚比在的范围内，在梁的全长内应设置横向加劲板，还需要设置两条纵向加劲肋，这时第一条设置在受压边=（0.15

24、0.2）h处，即=217.5290mm，第二条设置在距腹板受压边（0.30.4）h处，即=435580mm。这时通常只需验算最上区隔的稳定性5.2.5主梁腹板局部稳定校核主梁跨中和悬臂根部腹板受力较大，应校核腹板局部稳定性 由主梁结构，得跨中腹板屈曲验算区格如图210所示：由于水平筋为刚性筋条，只验算1区格屈曲强度即可保证腹板稳定，区格板长为a，板宽为，板厚为，屈曲应力验算点为图的210的2点。 h=1.440(m) C=2.0(H7+X7)+0.05=2.0(0.140+0.014)+0.05=0.358(m) =0.22=1.4500.220=0.319(m)由于=0.220,可知板验算上

25、区格上下应力比=0.560。屈曲验算板的长宽比为： = a/=0.500/0.319=4.514 =C/a=0.358/0.500=0.249屈曲验算简支板基本临界应力为： ，正应力计算屈曲系数、切应力计算屈曲系数、挤压应力计算屈曲系数为： =8.4/(+1.1)=8.4/(0.560+1.1)=5.060 =5.34+4/=5.34+4/=5.536 =0.8(2+.7/)(1.0+)/ / =0.8(2+.7/)(1+0.249)/4.514/0.249 =2.795 由于假定板周边为弹性支承，则验算板临界压缩应力及、临界切应力、临界局部压应力分别为：由于主梁为半偏轨梁，2点无挤压应力，即

26、弹塑性临界应力即弹性临界应力折减公式为：z腹板的局部稳定性验算公式： 故满足使用要求 5.2.6.悬臂腹板局部稳定性 由主梁结构得悬臂腹板屈曲验算区格如图所示： 同理：弹塑性临界应力即弹性临界应力折减公式为：腹板的局部稳定性验算公式： 故满足使用要求5.2.7主梁整体稳定性由于主梁盖板宽，梁跨度与梁宽比远小于，梁的整体稳定性自然保证，不必验算。5.3 龙门架刚度设计计算-5.3.1主梁垂直静刚度计算 1.主梁跨中静刚度依简支刚架计算，小车作用在跨中时，计算简图如图212所示，跨中静刚度：为小车轮距对刚度影响系数,其值为： =1-3BB/2/ + /2/ =1-35.65.6/2/+/2/ =0

27、.575=(+)/(9600E) =(45.00+20.74)9.43/(9600210000.00.022358)0.575 =0.0744 (mm) K=h/(S) =0.0225810.346/(0.0090549.42) =2.712 主梁跨中静刚度许用值为12.6mm 通过验算，跨中静刚度满足要求。 2.主梁悬臂静刚度依简支刚架计算，小车作用在悬臂极限时，计算简图如图213所示，悬臂静刚度：图213 悬臂静刚度计算示意图 =(+)/(600E)(+S) =(45.00+20.74)/(600210000.00.022358)(4+9.42) =5.01 (mm) 悬臂端静刚度许用值为

28、：11.5mm通过验算，悬臂静刚度满足要求。5.3.2主梁水平静刚度计算水平框架为多次超静定结构，利用结构力学的对称性，从两端梁中间截开取超静定框架一侧为基本系统，并作为计算简图。由前节计算得均布载荷作用超静定剪力为,， 移动载荷作用跨中或悬臂超静定剪力为,。 计算水平刚度时只考虑惯性力影响，而忽略风力作用。 1.跨中水平静刚度 小车位于跨中时，刚度计算简图如图214所示，水平刚度为：图214 刚度计算简图=1.150 (t) =0.189(t/m)=( /(4800E)(5.0/8.0-1.5(+ )+4.0 S/4.0-3.0(+)B1-3.0(+)B1) =(/(48002100000.

29、009054)(5.00.019/8.0-1.50.019(+)+4.01.1509.4/4.0-3.0(-0.598+-0.005)1.7-3.0(0.244+0.731)1.7) =0.08 (mm) 跨中水平静刚度许用值为：5.0mm 通过验算，跨中水平静刚度满足要求。 2.悬臂水平静刚度水平刚度计算式中,等于强度计算内力对应值QH0/Q0, , 等于强度计算内力各对应值/P0 小车位于悬臂时，刚度计算简图见图215，水平静刚度为：图215 刚度计算简图=1.150 (t) =0.189(t/m)=(/(300.0E)(-S+2(2.0+)S/+3.0(/)+(S+)+(S+1.5) B

30、1(-)+0.5SB1(-) =(4.0/(300.0210000.00.009054)(0.8(-9.4+2(2.08.48.4+1.01.0)9.4/+3.0(8.48.4/)4.0)+5.20(9.4+4.0)+(9.4+1.54.0)1.70(-0.60-1.17)+0.59.421.70(-0.01-0.56) =0.36(mm) 悬臂水平静刚度许用值为：6.0mm 通过验算，悬臂端水平静刚度满足要求。 5.3.3门架纵向静刚度计算小车制动时确定主梁沿门架纵向变形值即为纵向静刚度计算，取计算模型为静定结构，计算基本简图如图216图216 计算基本简图=1.282(t)同样只考虑小车制

31、动惯性力，不计风力，小车制动门架纵向静刚度Y为：= /300S(1+K)/E/ =1.282/3009.42(1+1.952)/210000.0/0.02258=3.4 (mm)其中： K=H/(1S) =0.0225810.346/(0.0090549.42) =2.71258 主梁纵向静刚度许用值为：13.0mm 主梁纵向静刚度满足要求。第六章 支承架设计计算6.1支承架强度设计计算6.1.1垂直载荷作用下，马鞍横梁跨中截面内力计算1.刚性腿侧计算 垂直作用载荷有、。计算简图如图217所示。图217 计算基本简图 支承架是三次超静定结构，由马鞍横梁中间截面断开，作为超静定的基本结构，由于结

32、构对称，载荷对称，断开截面只有弯矩和轴向力。为了求解超静定内力简单，将均布载荷、与集中力作用分开考虑，设均布载荷引起截面弯矩为，轴向力为，由集中力引起的截面弯矩为，轴向力为，然后将内力求和进行校核计算。2.基本系统在弯矩作用下单位力图，如图218所示3.基本系统在轴向力作用下单位力图，如图219所示 图218 弯矩作用下单位力图 图219轴向力作用下单位力图4.基本系统在均布载荷和作用下弯矩图，如图220所示5.集中力作用下弯矩图,如图221所示 图220 均布载荷和作用下弯矩图 图221 作用下弯矩图 基本结构在均布载荷、集中力作用下各截面的弯矩值为： 各截面弯矩值=/8=0.227/8=0

33、.696 (tm)=6.956 (KNm)=6.956 (KNm)=6.956 (KNm)=(+/4)/2 =(1.356+4.950/4)0.234.950/2 =1.458 (tm) =14.579 (KNm)=1.3560.741=1.005 (tm)=10.047 (KNm)=/2=2.4121.3561.356/2=2.218 (tm)=22.176 (KNm)=+=1.458+1.005+2.218=4.680 (tm)=46.803 (KNm) =/2+/2 =4.9500.227/2+0.741+2.4121.356+0.3068.4/2 =5.886 (t) =58.856

34、(KN)=+ =4.680+5.8860.453=7.346 (tm)=73.465 (KNm)=/8=0.306/8=2.810 (tm)=28.096 (KNm) =603.145 (KN)=60.3151.225=73.885 (tm)=738.853 (KNm)=(+)=60.315(1.225+1.356)=155.672 (tm)=1556.718 (KNm)=+ =155.672+60.3150.453 =182.994 (tm) =1829.943 (KNm)=1829.943 (KNm)注：以上符号如的含义为：截面在作用下的方向的弯矩6.1.2水平载荷作用下，马鞍横梁跨中截面

35、内力计算1刚性支腿侧计算 支承架作用水平载荷有、及扭矩MN作用，支承架两侧作用的载荷对应相等，计算简图如图222所示图222 计算简图 水平载荷作用下基本结构同前。由于结构对称，载荷反对称，马鞍横梁断开截面只有剪力，为求解简单，将载荷分为三种情况作用在基本结构上，一种是均布载荷，一种是作用，第三种是MN作用。三种情况的内力分别假定为、，然后求和内力，最后进行校核计算。 2剪力作用下单位力图 ：如图223所示 3均布水平载荷、作用下弯矩图，如图224所示 图223 剪力图 图224弯矩图 4.集中水平力作用下弯矩图，如图225所示5.MN作用下弯矩图，如图226所示 图225 作用下弯矩图 图2

36、26 MN作用下弯矩图 6.基本结构在均布载荷、集中力，扭矩MN作用下， 各截面弯矩值= =0.0184.321=0.077 (tm)=0.773 (KNm)=(2)/2=(0.0294.3212)/2 =0.262 (tm)=2.625 (KNm)=0.773 (KNm)=2.625 (KNm)=(+)=0.018(4.321+8.295) =0.226 (tm)=2.256 (KNm)=(+/2)=0.0294.321(8.295+4.321/2=1.096 (tm)=10.963 (KNm)=/2=1.857 (tm)=18.572 (KNm)=+=0.226+1.096+1.857=3

37、.179(tm)=31.792 (KNm) =2/=3.1792/8.568=0.742 (t)=7.421 (KN)=- =3.179-0.7420.453=2.843 (tm)=28.430 (KNm)=0=2/ =22.5418.295/8.56=5.454 (t)=54.539 (KN)=0=2.5418.295=23.365 (tm)=233.647 (KNm)=-V=23.365-5.4540.453=20.894 (tm)=208.941 (KNm)=0=2MN/=22.384/8.568=0.556 (t)=5.564 (KN)MX5MN=MN=23.838 (KNm)MX6M

38、N=MN=23.838 (KNm)MX7MN=0MX8MN=MN-=2.384-0.5560.453=2.132 (tm)=21.317 (KNm) 7.支承架上横梁截面内力、的计算 DT11=(3/24/+2/4/+/12/(3+6+4 )+/24/(2+)2)/E+/(4.0) =(4.9503/24/0.00673+4.95024.321/4/0.00673+8.40/12/0.008687 (34.954.95+64.951.36+41.361.36)+7.66/24/0.00159(21.4+4.9)2)/210000.0+4.9504.9500.901/(4.081000.00.0

39、1213) =0.182DT1QY=(2.0+3.0/)/+(+2.0) /+(3.0+2.0)(+)+(3.0+4.0)(+)+(2.0+3.0)/)/12.0/E+/(4.0)(+(+)/) =(3.4204.950(2.00.172+3.00.0773.420/4.321)/0.00673+7.661(4.950+2.01.356)2.843/0.00159+8.405(3.04.950+2.01.356)(0.077+0.262)+(3.04.950+4.01.356)(0.226+1.096)+(2.04.950+3.01.356)1.857)/0.008687)/12.0/2100

40、00.0+0.9014.950/(4.081000.00.01213)(0.172+0.262+(3.420+4.321)/4.321)0.077) =0.067 =DT1QY/DT11=0.067/0.182=0.367 (t)=3.673 (KN)DT1=/(4.0)+(3.0(+)+2.0 (+2.0)/(12.0E)+(+2.0)/(12.0E)=0.9010.901/(4.081000.00.01213)4.9502.541+8.405(3.04.950(2.289+23.365)+2.01.356(2.289+2.023.365)/(12.0210000.00.008687)+7.

41、661(4.950+2.01.356)20.894/(12.0210000.00.00159) =0.506DT1MN=(+)MN/2/+/12/(+2)MX8MN)/E+MN/(2.0)=(8.405(4.950+1.356)2.384/2/0.008687+7.661/12/0.00159(4.950+21.356)2.132)/210000.0+2.3840.9014.950/(2.081000.00.01213) =0.071 =DT1/DT11=0.506/0.182=2.776 (t)=27.760 (KN) =DT1MN/DT11=0.071/0.182=0.391 (t)=3.910 (KN)6.1.3 支承架各截面内力及应力计算1.截面内力值和应力值=-(+)/2 =0.696-(-0.461)-(-11.728)-(0.367+2.776+0