第六章 支腿的设计计算

第五章 支腿的设计计算

1.载荷计算

支腿平面内计算的最不利工况是：满载小车在悬臂极限位置，起重机不动或带载荷偏斜运动并制动，同时有风载荷作用。

支腿承受的载荷有：结构设备重量、小车载荷、运动冲击力、偏斜侧向力及工作风力。

1） 一根梁上的起升载荷与小车自重：

361(12080)9.8110 1.1 1.079102

p N =⨯+⨯⨯⨯=⨯∑ 2） 大车的自重

刚性支腿上端以上的自重

35699.8110 6.77102

G G N =

=⨯⨯=⨯静总上

刚性支腿下端以上的自重 3569189.81108.53102

G G G N =

+=+⨯⨯=⨯静总下刚（）

柔性支腿下端以上的自重 3569129.81107.95102

G G G N =

+=+⨯⨯=⨯静总柔下柔（）

3）小车的惯性力为：

3

4809.8110 2.810142142

xc Hx G P N ⨯⨯===⨯⨯⨯

小车与货物的风载荷

4

1.6250(1628.8) 1.7910w P cqA N ==⨯⨯+=⨯

4）垂直于门架平面的风载荷

1.604401/w q q N m =⨯=门

5）大车支腿以上桥架作用在支腿上的惯性力

42 6.23610414

H G Gx F N +=

=⨯⨯静总惯

风载荷

42.5104Fw Pw N ⨯=

==⨯主（384+16+4）250

4

6）作用与支腿架的风载荷和支腿自重惯性力：

464/A q N m =刚

536/A q N m =柔

1043.8/H q N m =刚

695.8/H q N m =柔 7) 偏斜运行侧向载荷 Ps

小车满载跨中4

s18.0910P N ==⨯ 小车满载极限位置5

s2 1.06210P N =⨯

2.支腿内力计算

（1）门架平面的支腿内力计算

柔性支腿与主梁铰接，因此门架平面按静定简图进行内力计算：

○1满载小车位于臂端，c 点受弯矩

11c M H h =

32(23)

L

H P h k =⨯

+∑

21I h

k I L

=

•

129111

4

0.70.30.7 1.095100.39.347107.69310mm

y y I I I =+=⨯⨯+⨯⨯=⨯刚下刚上

1142 3.78510x I I mm ==⨯

0.1189k =

65313

1.07910 4.4810214.5(20.11893)

H N ⨯=⨯⨯

=⨯⨯⨯⨯+

561 4.481014.5 6.5010c M N m =⨯⨯=⨯•

○

2小车惯性和风载荷：

4425

()(2.810 1.7910)14.56.6510c A H W

M H h P P h N m

==+=⨯+⨯⨯=⨯•

○

3支腿风载荷 22211

40114.5 4.21522

c w M q h N m =

=⨯⨯=•

○

4偏斜运行侧向力为Ps 引起内力

51.06210s P N

=⨯

521 1.06210M SB N m ==⨯•

B 1=1m

5

46

1.0621014.51.539910c l c s

M M M Ph N m N m

====⨯⨯•=⨯•

（2）在支腿平面内的支腿内力

在支腿平面内支腿与桥架连接相对为柔性连接，支腿与下横梁为刚性连接

○

1大车制动惯性力PH 和风载荷Pw 作用引起内力： 6

1() 1.26710H w M P P h N m =+=⨯•

62121 1.26710M N B M N m =-=⨯•

22() 3.958H w h

N P P N B

=+=

○

2作用于支腿平面的风载荷与支腿自重惯性力

2

1222

a H q q M h M +==

刚性支腿

2514641043.8

14.5 1.58102

M N m +=

⨯=⨯•

柔性支腿 2512536695.8

14.5 1.295102

M M N m +==

⨯=⨯•

3．支腿强度计算

门架平面内，刚性支腿上端截面受到弯矩。柔性支腿与主梁铰接不受弯矩。 支腿上端与主梁法兰用螺栓连接，下端与下端梁焊接。 ○

1 刚性支腿上端，内测分支的最大内测1点的应力为：

1234

6

6

(6.500.6650.04215 1.54)108.7510y c c c c M M M M M N m

=+++=+++⨯=⨯•

My 为水平弯矩产生的应力

56310112

1

(6.77 5.395)108.7510102520298880 1.0951012.320.1432.44[]

y y G P M x A I Mpa σσ+

+⨯⨯⨯⨯=

+=+⨯=+=<∑自上上○2在支腿平面内，刚性和柔性支腿下端截面都受到弯矩作用。因刚性支腿下端截面与柔性一样，但是刚性支腿所受的载荷对截面的作用较大。故在此只对刚性支

腿下端进行计算：

由于支腿下端只受单向弯曲，故下翼缘最外侧各点都是危险点，去任意点2 2点的应力：

6661112 1.267100.15810 1.42510x M M M N m =+=⨯+⨯=⨯•

56310

1

(8.53 5.395)10 1.4251080210260640 2.49210148.89745.8667.147[]

x x N P M y A I Mpa σσ+

+⨯⨯⨯⨯=

+=+⨯=++=<∑

○

3计算刚柔性支腿的中心长度处 刚性支腿受双向弯曲。柔性受单向弯曲且所受载荷是支腿下截面的一半，

截面面积比下端截面大，故在此也不做计算；

刚性支腿3点处

56363331111

1

(7.78 5.395)108.7510126010 1.42510126010222988802 2.73102 2.731049.15[]

y x x x N P M x M y A I I Mpa σσ+

+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

++=++⨯⨯⨯⨯=<∑