4510t-19.5m桥式起重机桁架梁主桁架结构及工艺设计.doc

I / 4145/5t-19.5m 桥式起重机桁架梁主桁架结构与工艺设计摘要桥式起重机是应对产业机械化的一种快速搬运货品的机械装置，桥式起重机横跨在厂房上方，通过小车和吊钩可以实现在厂房的三维空间里任意移动，这样就为搬运各种零件或毛坯等提供了方便。桁架结构能在保证正常运输和移动的条件下，节省生产本钱、减轻重量，同时还有易安装的特性等等，从而桥式起重机的主梁广泛地应用桁架结构。不过桁架结构侧向刚度小、结构空间大、焊接位置多等缺点，这些缺点需要通过校核和工艺分析来把控，使设计到达要求。为了使主桁架不发生失稳破坏和扭曲变形，确保在运行状态中其挠度值不能大于规定的挠度值，必须用这些参数的许用值来控制计算结果，从而使桁架到达要求，这种方法叫做许用应力法。也是我们此次设计所主要采用的方法，还包括YXXYXX法等等。本次设计包括以下内容：首先进行计算，这一步包括了确定设计参数，然后通过 YXX 法，求出其各构件受力的情况，确定出所受最大内力的构件，以此构件为标准选取适宜大小参照面的构件，再通过用料和稳定性选取适宜的角钢，根据需要添加协同块或者上挠等等。本次设计选用型桁架，其具有竖杆SG的三角形体系，能更稳上上上上定的承受载荷。考虑到本次设计主桁架跨度为 19.5m，需要通过上挠来保重机的稳定运行。另外，主桁架长度较大，为满足需要，焊接时可以用不同长度的型钢对接成适宜的尺寸。关键词：主桁架，许用应力，YXX， CO2气体保护焊Main Trusss Structure and Process Designof 45t-22.5m Trussed CraneABSTRACTBridge crane is a response to the mechanization of industry of a fast moving goods machinery, bridge crane span over the factory, by car and hook can be implemented in any mobile workshop in the three-dimensional space, thus provided convenience for handling various parts or blank, etc. The truss structure can ensure normal transport and mobile conditions, save production costs, reduce weight, as well as the characteristics of easy installation, and so on, is widely used to bridge crane girder truss structure. But small lateral stiffness of truss structure, space structure, such as welding position more II / 41disadvantages, these shortcomings need to check and process analysis to the control.In order to buckle failure and distortion, to ensure that the running state of its deflection value of the deflection value is not greater than, must use these parameters to control the allowable value of the calculation results, which met the requirement of the truss, this measure is called the allowable pressureway. It is also the main method of our design, including the influence line (YXX) method and so on. Calculated, the planhas the following contents: first of all, this step includes the design parameters, and then through the YXX method, find out the situation of each bar stress determined by the maximum internal force of the bar, bar is the standard to select suitable size of section bar, and then through the economy and select appropriate Angle stability, so the need to add the block or add together the arch, and so on.The design is with a curve that has a vertical bar (SG) with a triangular strut system that can withstand loads more steadily. we need to use the arch to stabilize the machine. In addition, the main truss is a large length, which is suitable for the welding of different lengths of steel.KEY WORDS: main truss, permissible stress, influence line, CO2 gas shielded weldingIII / 41目录符号说明 V前言 1第一章主桁架参数计算与确定 21.1 主桁架主要设计尺寸确实定 21.2 主桁架根本载荷确实定 41.3 主桁架许用值确实定 6第二章桁架各构件内力分析计算 72.1 各构件内力 YXX 的绘制与内力计算 72.2 各构件内力表的绘制 19第三章桁架各构件的参照面设计与面积计算 213.1 设计说明 213.2 受压构件的设计 213.2.1 LG的校核与设计223.2.2 SG的校核与设计233.2.3 SXG参照面的设计243.3 中心受拉构件中心受拉构件-XXG 的设计的设计 26第四章桁架节点的设计 284.1 节点 WS 的设计 284.2 连接块和协同块的设计计算 29第五章桁架整体刚度校校核与上挠设计 345.1 整体刚度校核 345.2 上挠设计上挠设计 35结论 39参考文献 40致谢 41IV / 41符号说明件内力 V /m min上上上上P1轮压(t)1上上上qP2/Lt m上上上上上上上上 2t上上上上上b mm上上上上L计mm上上上上d (m) 上上上A (mm2)上上上上n数 上C主长度(m) 上上上上上上上 hm上上均Lq上上上上上上上上上上上上布载荷t/m长度(m) 1h上上上上上上杆上上上上上节上上上上上上上上上(mm)上上上qL 上上重(t/m) 上上上上上K角寸上上上上上qL 下m) /(t上上上上上上上iU下弦杆 Gt上上上上上上iUXXGiO/qt m上上上上上上杆上上P惯水 (t) 上上上上上上上iV上上d上上上上上上上上上力系数上上上上上上C系数 上上上上上上上NP起的内(t)上上上上上上上M 节中弯(tm) 上上上上上上上力(t)2qN上上上上上上上上上上的节点弯(tm) M上上上上上上R竖荷上上上上上上上上(mm) Wl上上上上荷引起PN上上上上上上上上上上的内力t U(t) 上上上Nq 惯荷引起上上上上上上上上上上力(t)上上r惯1上上上1 / 41前 言随着工业规模越来越大和大型国防设备升级换代越来越快，越来越多的产品趋向于大型化，随之而来招致桥式起重机使用越来越普遍。桥式起重机是生产中不能或少的辅助设施，不仅很大程度上提高了生产效率，也对我们国家综合国力的提高起着重要的作用。但是桥式起重机设计复杂，工艺要求高，所以在此研究桥式起重机桁架梁主桁架有着积极的意义。本次桁架梁的设计从以下六个局部来进行。一根据设计的根本参数，计算出桁架梁的主要设计尺寸、根本载荷和主桁架许用值。二对所有构件通过YXX 法进行内力计算三根据最大内力杆设计各构件的参照面积四设计节点处焊缝WS相关参数，并根据实际需要考虑是否选用协同块五对桁架梁进行刚度校核，并依据跨度长短决定能否上挠与上挠参数确实定。为保证各构件符合要求，不能发生失稳破坏和扭曲变形，确保在运行状态中其挠度值不能大于规定的挠度值，必须用这些参数的许用值来控制计算结果，从而使桁架到达要求，这种方法叫做许用应力法。也是我们此次设计所主要采用的方法，还包括 YXX 法等等。另外，我们使用了较多前辈总结的几何算式来进行计算，虽然难免存在误差，但这样能保证构件在理论条件下能进行使用。之后我们利用计算得来的数据进行绘图，利用不同的比例绘制了桁架梁主桁架的示意图。但由于此次设计产品不用于实践工作，此次计算还有校核过程中的精度要求不是很高。在用料校核方面，要求有所降低。2 / 41表 1-1 原始数据起重量 Qt均布载荷 qyt/m集中载荷 Gq(t)/50.080.085 1.0第一章主桁架参数计算与确定1.1 主桁架主要设计尺寸确实定一、设计参数本次设计的产品是 45/5t-19.5m 桥式起重机桁架梁主桁架，本次设计的起重机起重量是 45/5t，跨度为 19.5m，所需参数的原始数据1见表 1-1 所示。桁架梁均布载荷值、集中载荷值、冲击系数2以与动力系数分别由表1-2、表1-2、表1-3查得。起重量 Q(t)45/10跨 度 L(m)19.5工作级别A5运行速度 V (m/min)90主桁架自重 qLt/mQ(L-5)/100L驱动方式集中驱动轮数 n4小车重量 GX(t)8轮距b (mm)2500t1 (mm)1100t2 (mm)100桁架用材Q235表 1-3 冲击系数 K 值运行速度m/s2.0冲击系数(K)1.01.11.21.3表 1-4 动力系数 值工作级别A4轻级A5中级A6重级d1.11.21.3表 1-3 冲击系数 K 值3 / 41二、主要参数折线形桁架优点为节约材料，起重量大，易于安装成型。本次设计起重量较大，所以选用折线型桁架体系2。根据经验公式算的以下参数2。1. 主桁架高度 h 由经验公式 h=151121L 那么 h=13001625mm 取 h=1600mm2. 梁身自重均布载荷 qL qL=QL-5/100L=0.335t/m3. 分段数 n n= L/d =12.188,取 n=124. 分段距离 d d=nL=1625mm19.512 取 d= h=1600mm5. 斜杆(LG)与弦杆的夹角 =arctandh= arctan=45160016006. 端部高度 h1 h1=0.40.6h 取 h1=0.4h=640mm7. 倾斜段长度 C C=0.10.2L=0.10.219.5=1.953.9m试取 C=2d+0.5h1=21.6+0.50.64=3.52m8. 主桁架简易示意图见图 1-1 所示。1.2 主桁架根本载荷确实定主桁架所受载荷情况复杂，本次设计主要从固定均布载荷和移动均布载荷两方面确定主桁架的根本载荷。一、固定均布载荷图 1-1 主桁架简易示意图4 / 41(1)主桁架自重：qL= QL-5/100L= =0.335t/m2019.55100 19.5(2)上下水平桁架自重：q上L=q下L=31 qL=310.335t/m=0.112/m(3)大车运行机构重量均布载荷：qy=0.12 t(4)驱动件重量：Gq=2.0t(5)将驱动件重量折算成的均布载荷 qq= LqG=0.103t/m2.019.5(6)操纵室重量：G操= 1.2t(7)操纵室重量折算成的均布载荷：qc= G操/L=0.062t/m1.219.5(8)冲击系数：K=1.2总均布载荷：qL =Kq=KqL+q传/2+ q上L/2+ q下L/2+qq+qc =1.2(0.335+0.06+0.056+0.056+0.103+0.062) =0.086 t/m二、移动集中载荷1.垂直方向的载荷(1)小车自重：Gx=8t(2)起重量：Q=45t 取(3)提升动力系数：d=1.2。总移动集中载荷：R=Gx/2+dQ/2=31t8451.222(4)轮压 P1、P2：P1=17.36t2RtB31 14002500P2=R- P1=13.64t2. 水平方向的载荷p惯=2.65t1102XQG5 / 41方向性质类型垂 直均布qL =0.806t/m集中R=31t，1P=17.36t，2P=13.64t水平均布q惯=0.088t/m集中P惯=2.65t三、桁架梁的载荷组合情况表 1-5 桁架梁的载荷6 / 411.3 主桁架许用值确实定一、构件的应力许用值材料选用 Q235 钢3，载荷组合为类，那么平安系数为 n=1.33，屈服强度s=235N/mm=235Mpa，= =176.69 N/mm =18.03kg/mm4 。sn2351.3322二、构件的许用长细比为了防止构件失稳，需要控制构件的长细比在一定范围，具体参数见表 1-6所示。三、主梁的许用挠度f跨中=27.86mm700L四、上弦杆SXG局部弯矩M节中=4.629Nm16P dM节点= -=-2.314Nm112P d第二章 桁架各构件内力分析计算表 1-6 各杆件极限长细比 5杆件名称值压杆拉杆弦杆120150竖杆120150斜杆1502007 / 41本次设计的第二局部内容是对桁架各构件的内力进行分析计算，采用的方法是 YXX 法6，即单位移动载荷对某一量值的影响，以便找出最大受力杆，进行参照面的设计。2.1 各构件内力 YXX 的绘制与内力计算一、主梁的内力计算简图主梁的结构为对称结构，故内力简图只需要整个主桁架的一半，见图 2-1 所示。二、构件的内力 YXX 绘制与内力计算61、SXG 内力 YXX 绘制与内力计算1O2作参照面，力矩点为 U1与 U2的交点。1 1单位载荷14在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，1 1上上上,可以求出。，选见图 2-2 所示。22AOhRd 22/AOdRh 上上上y3=1.67222LddLh上19.52 1.6219.5 上y4=1.41622LdbdLh上19.52 1.62.5219.5 上y惯=122LdtdLh上19.52 1.6 1.1219.5 上=1.558W=W= =32y L=16.3022上1.672 19.5上图 2-1 内力计算简图图 2-2 SXGO2和 O3内力 YXX8 / 412O4 作参照面，力矩点为 U2与 U3的交点22单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，22上上上，可以求出。44AOhRd 44/AOdhR 单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，22上上上，可以求出。48BOhRd 48/BOdRh O4 与 O5 的 YXX 相同。见图 2-3 所示。y3=44LddLh上=2.68819.54 1.6419.5 上y4=2.17644LdbdLh上19.54 1.62.5419.5 上y惯=2.46144LdtdLh上19.54 1.6 1.1419.5 上W=W=26.20832y L2上2.668 19.5上3O6 作参照面，力矩点为 U3与 U4的交点55单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX55上上上定义得,可以求出 O6=RA。66AOhRd 单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX5-5上上上定义得，可以求出。见图 2-4 所示。66BOhRd 66/BOdRh y3y惯y4-4d/h=-4YX4do图 2-3 SXGO4和 O5内力 YXX图 2-4 SXGO6内力 YXX9 / 41y3=3.04866LddLh上19.56 1.6619.5 上y4=2.27466LdbdLh上19.56 1.62.5619.5 上y惯=2.706166LdtdLh19.56 1.6 1.1619.5 上W=W= =29.71832y L2上3.048 19.5上2、下弦杆XXG内力 YXX 绘制与内力计算1U1 作参照面，力矩点为 O1与 O2的交点。1-1单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX1-1上上上的关系得,可以求出。2AUhRd 2/AUdRh单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，1-1上上上，可以求出。XXG 内力计算简图见图 2-5 所示。211BUhRd 211/BUdRhXXG 内力 YXX 见图 2-6 所示。根据计算，可得h=1.1my1=1.807Ld dLh19.5 1.6119.5y2=1.555Ldb dLh19.5 1.62.5119.5y3y惯y4-6d/h=-6YX6do10 / 41W=+W=12y L=21.807 19.5=17.6182U2 作参照面，力22矩点为 O3与 O4的交点单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX22上上上关系得,可以求出。 23AUhRd23/AUdRh单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX22上上上关系得，可以求出。XXGU2内力 YXX 见图 2-7 所29BUhRd29/BUdRh示。y1=2.26233LddLh19.53 1.6319.5 y2=1.87833LdbdLh19.53 1.62.5319.5 图 2-5 XXG U1内力 YXX 计算简图图 2-6 XXG U1内力 YXX1h1D2hh02图 2-7 XXGU2内力 YXX11 / 41W=+W= =22.05412y L22.262 19.53U3 作参照面，力矩点为 O5与 O6的交点44单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为研究目标，由 YXX44上上上关系得,可以求出。35AUhRd35/AUdRh单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为研究目标，由 YXX44上上上关系得，可以算出。37BUhRd37/BUdRhXXGU3的内力 YXX 见图 2-8 所示。y1=55LddLh=2.9519.55 1.6519.5 y2=2.3155LdbdLh19.55 1.62.5519.5 W=+W=28.76212y L22.95 19.53、LG 内力 YXX 绘制与内力计算LGD1和 D2的 YXX 计算简图见图 2-9 所示。1D1 作参照面，r1=2.398m. a=3.3m00单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，00上上上,可以求出。LGD1的内力 YXX 见图 2-10 所示。11ADrRa 11/ADaRr 图 2-8 XXGU3内力 YXX 线图 2-10 LGD1内力 YXX图 2-9 LGD1和 D2内力 YXX 计算简图12 / 41y3=1.4681Ld aLr上19.5 1.63.319.52.398上y4=1.3181Ldb aLr上19.5 1.62.53.319.52.398上W=W=16.88232y L上1.263 19.522D2 作参照面，r2=3.324m1 1单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，1 1上上上,可以求出。22ADrRa 22/ADaRr 单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX1 1上上上关系得,可以求出。LGD2的内力 YXX22BDrRLa （）22 /BDLaRr （）见图 2-11 所示。y1=0.5632d LaLr1.619.53.319.53.324y2=0.8322LdaLr19.52 1.63.319.53.324 图 2-11 LGD2内力 YXX13 / 41y3=0.70322Ldb aLr19.52 1.62.53.319.53.324 上+W= 2.776311312y dyLdyy10.703 1.60.56319.5 1.620.5630.703W= =0.845331312y dydyy10.703 1.60.7031.620.7030.563上上上3D3 作参照面，采用切力法22单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX22上上上关系得,可以求出。3ADsinR 3/ADRsin 单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX22上上上关系得,可以求出。LGD3的内力 YXX 见图2-13 所示。3 BDsinR3/BDRsin1=0.05112sindbL2 1.62.51.41419.5y2=0.23221sindL2 1.61.41419.5y3=1.06631sinLdL上19.53 1.61.41419.5 上y4=0.74731sinLdbL上19.53 1.62.51.41419.5 上+W= 0.322223122y dydyy10.232 1.60.2322 1.620.232 1.066W=7.5842323122y dyLdyy4D4 作参照面，采用切力法33图 2-13 LGD3内力 YXX14 / 41单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX33上上上关系得,可以求出。4ADsinR4/ADRsin单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，33上上上,可以算出。LGD4的内力 YXX 见图 2-14 所示。4 BDsinR 4/BDRsin y1=0.9541sinLdL19.54 1.61.41419.5 y2=0.76941sinLdbL19.54 1.62.51.41419.5 y3=0.16713sindbL上3 1.62.51.41419.5上y4=0.348上31sindL3 1.651.41419.5上+W=6.4694114132y dyLdyy10.348 1.60.9519.54.820.950.348上W= =0.6744414132y dydyy10.348 1.60.3483 1.620.950.348上上5D5 作参照面，采用切力法44单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX44上上上关系得,可以求出。5ADsinR 5/ADRsin 单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，由 YXX44上上上关系得，可以算出。LGD5的内力 YXX 见图 2-15 所5 BDsinR5/BDRsin示。y1=0.28314sindbL4 1.62.51.41419.5y2=0.46441sindL4 1.61.41419.5图 2-14 LGD4内力 YXX15 / 41y3=0.83451sinLdL上19.55 1.61.41419.5 上y4=0.65351sinLdbL上19.55 1.62.51.41419.5 上+W= =1.3622223142y dydyy10.464 1.60.4644 1.620.4640.834W=6.2982323142y dyLdyy10.464 1.60.83419.56.420.4640.8346D6作参照面，采用切力法55单位载荷在参照面的，选定参照面另一面为设计目标，55上上上,可以求出。6ADsinR6/ADRsin单位载荷在参照面的，选定参照面为研究目标，,可55上上上6 BDsinR 以求出。LGD6的内力 YXX 见图 2-16 所示。6 BDsinR y1=0.71861sinLdL19.56 1.61.41419.5 y2=0.53661sinLdbL19.56 1.62.51.41419.5 y3=0.34915sindbL上5 1.62.51.41419.5上y4=0.5851sindL上5 1.61.41419.5上+W=6.4351114162y dydyy10.718 1.60.7186 1.620.7180.58图 2-15 LGD5内力 YXX 16 / 41W= =0.9011414162y dydyy10.718 1.60.586 1.620.7180.584、SG 内力 YXX 绘制与内力计算SGV1的YXX 见图 2-17所示。=13yW=2d=1.6123y2.2 各构件内力表的绘制一、相关计算公式与数据1 、计算公式 2 、数据qL=0.81t/m P1=17.36t P2=13.64t P惯=2.65t q惯=0.088t/m二、 各构件内力表绘制各构件内力表绘制见表 2-1 所示。YXy35do图 2-17 SGV 内力 YXX图 2-16LGD6内力 YXX17 / 4118 / 41第三章 桁架各构件的参照面设计与面积计算在上述内力分析之后，我们利用 LG、SG 和弦杆的最大受力杆进行校核，在满足刚度、强度和用料条件下，设计出适宜的参照面积，进而选择适宜的角钢。3.1 设计说明在进行参照面设计时，为了设计结果满足所有构件。我们都是以最大受力件为参考进行设计，最大受力件见表 3-1 所示。3.2 受压构件的设计本次设计主要通过试取参照面面积值，选取角钢，再进行校核。假设校核不符合要求，重复试取，直到适宜。一、稳定性公式设计所需的稳定性15公式如下： (3-1)=max maxNA II (3-2) IIWMN2dAmaxmax上述式中，各符号代表含义见表 3-2 所示。刚度是通过许用值法来保证的，校核公式为： (3-3) rl计表 3-1 选取最大受理杆件杆件类别最大受力件上弦杆杆件 O6下弦杆杆件 U3斜杆杆件 D1竖杆随意选择表 3-2 刚度校核公式各个代数符号的意义max类载荷作用，杆件受的最大应力Nmax杆件的最大内力中心受压杆件的稳定性系数起重机运行冲击系数M节中轮压引起的节中弯矩W2抗弯截面系数许用应力A截面面积19 / 41三、 强度公式强度也是通过许用值法来确定构件的强度满足要求，校核公式为： (3-4) IIANmaxmaxLG 的校核与设计：D1的内力最大Nmax=46.7t=46700kgmax=s/n=235/1.33=176.69 N/mm =18.03kg/mm221.试取=0.7，得 A =3700.2mm2maxNmax取 A实 1=3744.1mm28，选用8，查得回转半径为上上上上160 12=49.5mm，l=1.727m，=34.9r221dhLr172749.5=34.9根据 查焊接手册8，可得实 2= 0.910max=134.32Mp，满足强度要求maxmaxNA而100%=24%，用料不满足要求。 max2.试取=0.9，得 A =2877.9mm2maxNmax取 A实 2=3150.2mm2，选用等边角钢7，查得回转半径6为160 10r=49.8mm，l=1.727m，=34.7221dhLr172749.8=34.7根据 5查焊接手册，可得实 2= 0.918max=158.26Mp，满足强度要求。maxmaxNA而100%=10.4%，虽然用料不太满足要求，但 max176.69 158.26176.69可以使用。所以选用型号的钢。上上上上160 1020 / 41SG 的校核与设计：SG 的内力均相等，Nmax=18.656t=18656kg根据 max=1.试取 =0.7，得A=1557.4mm2maxNmax上上上上根据 查焊接手册，可得实 2= 0.852max=maxmaxNA=137.22Mp，强度满足要求。而 max100%=22.4%5%，用料不满足要求。2.试取 =0.9，得A=1149.7mm2maxNmax取 A实 2=1512.6 mm2，选用，查得回转半径为 r=24.2mm，上上上上80 10Lr=71.4172724.2根据 查焊接手册，可得实 2= 0.745max=maxmaxNA=162.24Mp，强度满足要求。186560.745 1512.6而 max100%=8.2%5%，经济性5不太满足要求，176.69 162.24176.69但已经是最正确选择，可以使用。所以选用型号的钢。上上上上80 10SXG 参照面的设计SXG 参照面见图 3-1 所示。21 / 41稳定性所需要公式：节中：=ANmax2WMd节中max分段：max=ANmax1WMd节间式中：动力系数9d=1.2，11yXIW ，22yXIW 。：L计= = 1600mm，Nmax =100.59t=100590kg，=120， M节中=4.629tm，M节点=2.314tm1.试取1=0.6，得 AmaxN= =9298.4mm21005900.6 18.03选取=6201.3 mm2，选用 220016 边角钢。1A查表得，r=61.8mm，=2366.15，= 5.54cm，=14.46 cmxI4cm2y12yby11yXIW =2=32726822366.1514.463mm22yXIW =2=85420622366.155.543mm=19.4rL计160061.8由查表8得: =0.973 1实节中: max=ANmax2WMd节中=+=14.8381005900.973 6201.3 21.2 4629000854206max=14.838kg/mm2 节点: max=ANmax+1WMd节点=+=16.8201005900.973 6201.3 21.2 2314000327268max=16.820kg/mm2 图 3-1 SXG 参照面形状22 / 41用料： max=6.718.03 16.82018.032.选取=6195.5 mm2，选用 218018 边角钢1A查表得，r=55.0mm，=1875.12，= 5.13cm，=12.87 cmxI4cm2y12yby11yXIW =2=29139421875.1212.873mm22yXIW =2=73104121875.125.133mm=29.1rL计160055.0由查表8得: =0.939 1实节中: max=ANmax2WMd节中=+=16.2431005900.939 6195.5 21.2 4629000731041max=16.243kg/mm2 ，不满足稳定性要求。虽用料有所欠缺，不过已经是最优选择。应选择边角钢。2 200 163.3 中心受拉构件中心受拉构件-XXG 的设计的设计XXG 参照面见图 3-2 所示。23 / 41：XXGU3的内力最大，选择 U3为研究对象。需要满足公式 max =maxNANmax=106.02t=106020kg。L计=2d=21.6m=3.2mA maxN=5880.20mm210602018.031.试取角钢 214012 为 XXGA实 1=3251.2mm2 ，minr=43.1mm校核刚度 =minr计L=74.25 =150320043.1强度 max =maxNA=16.30kg/mm25%18.03 16.3018.03用料不满足要求。2.降低 A实 1，试取角钢 216010 为 XXGA实 2=3150.2mm2minr=49.8mm校核刚度 =minr计L=64.26 =150320049.8图 3-2 XXG 参照面形状24 / 41强度 max =maxNA=16.83kg/mm2d=1600mm，协同块12。40BminLr上上上上上2、XXG 的协同块的设计由于 80rmin=8049.8=39842d=3200mm，故。上上上上上上上3、SG 协同块的设计SG 选用单角钢,所以无需加协同块。4、LG 协同块的设计SG 选用单角钢,所以无需加协同块。31 / 41第五章 桁架整体刚度校校核与上挠设计为了保障桥式起重机的平稳运转，必须进行桁架整体刚度校核，本次刚度校核采用许用值法。在校核合格后，针对跨度大于 17m 的桁架梁必须进行上挠，由设计参数查得，本次设计桁架梁跨度为 19.5m，需要上挠13。由于本次设计的桁架梁是对称结构，所以本次加拱计算只需要计算其中一半的加拱值，另一半加拱值对应相等。5.1 整体刚度校核校核公式如下：f=iNPiiNLEAf=700L=2.786cm1950700上述公式符号代表含义见表 5-1 所示。各构件的名称用不同符号代替。上弦杆分别用O1、O2、O3、O4、O4、O6、O7表示，下弦杆分别用 U1、U2、U3表示，斜杆分别用 D1、D2、D3、D4、D5、D6表示。各杆件的总体刚度校核状况见表 5-2 所示。表 5-1 刚度校核公式代数式具体含义Np桁架各杆件所产生的内力NI单位力作用在跨中时桁架各杆件产生的内力Li杆件长度Ai杆件的截面积EQ235 钢的弹性模量32 / 41由公式(5-1)得：f=Li=24.34mmf =32.14mm。所以刚度满足要AiENpNi*求。5.2 上挠设计上挠设计一、上挠值确实定其中跨中的拱值：=21.4523.4mm，1.11.21000LF 23Fmm上表 5-2 总体刚度校核表杆件杆件号Li(cm)iA(cm)iN(kg)Np(kg)iNPiiNLAkg/cm上弦杆O116062.013000O2、O332062.013116000179919.983O4、O532062.013232000719679.9O6、O732062.0133480001619279.85下弦杆U1333.831.5020.74611936256156.20U232031.5021.524000991994.43U332031.5022.5400002755540.09斜杆 D1172.731.5020.76951231292301.60D2226.231.5020.404646433409.05D3226.231.5020.70711312102315.22D4226.231.5020.70711312102315.22D5226.231.5020.70711312102315.22D6226.231.5020.70711312102315.2233 / 41从主桁架的开始，用以下公式计算得:上上iy上上上上上上上上上上式中，n 为节点数，m 为跨内分段数，且 m=12。各节点处上挠高度计算如下：n=0，y0=0n=1，y1=5.95mm n=2，y2=11.5mmn=3，y3=16.26mmn=4，y4=19.92mmn=5，y5=22.22mmn=6，y6=23mm各节点处的上挠值为表 5-2 所示：上挠设计示意图如 5-1 所示：二、上挠后各节点间的距离确实定上挠后分段距计算图见图 5-2 所示：图 5-1 上挠设计示意图34 / 41BD=212HHDBE=222HHDAB=2H12DBC=2H22D其中 h1=yi-yi-1，h2=yi+1-yi；SXG 各构件长度见图 5-3 所示。长度计算过程如下：O1=dABL1600mmO2=dBCL1600mmO3=dCDL1600mmO4=dDEL1600mmO5=dEFL1600mmO6=dFGL1600mmSXG 设计参数选定为 1600mm。XXG 各构件长度：U1=3340.9mmHRL221AChh2232001600640U2=2d=3200mmRMLU3=2d=3200mmMNL端部歪曲部位 U1取 3340.9mm，其余弦杆选定为 3200mm。LG 各构件长度：D1=1725.5mmHBL221dhh2216006405.95D2=2271.88mmBRL2