起重机刚度计算

第2章门式起重机支腿弯矩对主梁跨中挠度的影响门式起重机与桥式起重机不同，其两端刚接支腿对主梁挠度有影响。桥式起重机可看成支腿高度为零的特殊门式起重机，因此研究门式起重机支腿弯矩对主梁挠度的影响更具有一般性。服役起重机在质检系统检验检测中，不考虑自重对挠度的影响。根据国家检规描述，在静载试验后，将小车停在主梁跨中，起升额定载荷，测量跨中的下挠值。因此，整机额定载荷试验按一次超静定计算。当载荷处于跨中时，计算分析支腿弯矩、水平约束力和支腿惯性矩的变化对主梁挠度的影响具有重要意义。

2.1基于图乘法主梁挠度的分析及计算

门架结构按弹性小变形变化进行计算，理论上起重机主梁的挠度应通过分别计算门架平面和支腿平面内的静挠度相叠加而获得，但由于支腿平面内各构件宽度小，刚性强，变形更小，对总的静挠度贡献很小，可以忽略不计。因此，只在门架平面内进行分析计算［112］。此时门架结构简化为3个梁组成。设主梁CD为梁①，左侧支腿AC为梁②，右侧支腿BD为梁③。梁①跨度为L,梁②和梁③长为h,如图2-1所示，F为额定载荷。

① D

十丄…卜 一八. 11

—e 3-\

■L iT

③i

I ■I i ：

r

d ■ -

△ E

图2-1门架结构简化示意图

2.1.1水平约束力计算

首先，解除图1中B 点水平约束，代之以X i ,得到静定结构。由力法方程:

3i X 什△仆=0

(2-1)

式中

讯一在B 点沿X i 的方向作用一单位力，B 点沿X i 方向仅因为这一单位力引起

的位移，单位：mm/N ;

△IF —

在X i 的作用点沿X i 方向，仅由载荷F 引起的位移，单位：mm 。

下面采用图乘法求 和和△IF O

载荷F 和水平约束力X i 分别作用下的弯矩图如图2-2 和图2-3所示。 由虚功原理:

式中l i —主梁截面惯性矩，单位：m 4；

I z2、I Z 3 —左、右侧支腿折算惯性矩[112],单位：m 4。文中的惯性矩无特殊说明均指

门架平面内的惯性矩。

C

A

r 0

■I I

:

1②

I- ■ I q L I

A 左 4

-：

IF

-1(1 FLL 丄 1 FL L,〕 = --- ---------- h + -------- h L

EI 1

EIA2 4 2 2 4 2 丿

M F M 1 -FL 2h -8Eh 'ii

M 1M

EI

^

dx

Lh 2 EI i

3EI Z 2 3EI Z 3

X i

1F 11

FL _______ 3I

Z2 丨 Z 3L

____________ 8h 3I Z2I Z3L IJ Z2h l 」Z 3h

(2-2)

(2-3)

(2-4)