桥架结构设计

第3章 箱形梁式桥架结构设计

3.1 箱形梁式桥架结构的构造

箱形梁式桥架结构主要是由两根主梁和端梁所组成。主梁是由上、下盖板和两块垂直腹板组成封闭的箱形截面的实体板梁结构。小车运行的轨道铺设在主梁上盖板的正中间，因此两根主梁的间距便取决于小车的轨距。桥架的两端梁间的距离决定于桥架的跨度大小。

安装大车运行机构和小车输电滑触线用的走台为悬臂固定在主梁的外侧。走台的宽度决定于端梁的长度和大车运行机构的平面布置尺寸。

桥架端梁的长度主要取决于大车的轮距大小。大车轮距K 和桥架跨度L 的比值通常取为：

1

1

7

5

K L = (3-1) 代入数据得11

()28.5/728.5/54

5.775

K L ===

取4K m =

3.2 主要尺寸参数的确定

3.2.1 箱形主梁的构造和主要尺寸的确定

1 主要尺寸确定

箱形主梁的主要构件是上盖板、下盖板和两块垂直腹板。通常为了制造方便，腹板中部为矩形面两端做成梯形，同时使下盖板两端向上倾斜（如图3-1）。

图3-1 主梁示意图 这时梯形的高度取为

11

(

)5

10

C L = （3-2） 主梁在跨度中部的高度H ，根据起重机桥架刚度的要求和制造的经验，一般按照跨度L 的大小取如下值：

当

L >23m 时，

20

L

H =

（3-3）

主梁在端梁连接处的高度0H 可取：

0(0.40.6)H H = （3-4）

所以由设计参数得11

(

)0.128.50.228.5 2.85 5.75

10

C L ==⨯⨯=由于C 一般取2到3m 。所以C 取值为3m 。

28.5 1.4252020

L H m =

== 0(0.4

0.6)0.4 1.4250.6 1.4250.57

0.855H H ==⨯⨯=m

因为起重量和跨度较大，所以选取00.8H =m

两腹板的厚度δ 一般取相等。上、下盖板的厚度1δ也常取同值。这些板厚的取值与起重量有关，按表（3-1）选取。

图3-2 箱形主梁的构造简图

表3-1 箱形主梁腹板和盖板厚度推荐值 （mm ）

起重量Q （t ） 5，8

10（12.5） 15（16）

20

30（32) 50 腹板厚δ 6

6 6，8 盖板厚度δ1

8，10 10，12

12，14

16-22

注：表中所列板厚较大值用于跨度较大者。

根据设计参数得6δ= 盖板厚度112δ=

为了保证桥架具有足够的水平刚度，主梁两腹板内壁的间距b 不能太小，其值为：

3H b ≥

且50

L

b ≥

（3-5） 同时，根据焊接施工条件需要，这个距离还必须大于350mm 。当b 值确定后，便可以按下面的关系式定出上、下盖板的宽度B ：

2(10)B b δ=++ mm （手工焊）

2(20)B b δ=++ mm (自动焊) （3-6）

由公式3-5可知 1.42533H b ≥

==0.475m 且28.50.575050

L b m ≥== 所以选择b 的值为0.6m 。从而2(20)600226652B b mm δ=++=+⨯=

所以214252121401h H δ=-=-⨯=mm

/1401/6233.570h δ==>

所以00120.820.0120.776h H δ=-=-⨯= 2 加劲板的布置

图3-3 箱形主梁的构造简图

为了保持腹板的局部稳定性，当/70h δ>时，便需要在主梁腹板内布置一些垂直的横向大加劲板（图3-3中4）。在靠近端梁处两块加劲板的距离

'1401a h ≈=，取'1400a =；而跨中为(1.52)a h =且 2.2a ≤m 。所以a 的取值为2.2m 。

为了使小车的轮压更直接地传到腹板上去，并进一步增加腹板的局部稳定性，在大加劲板之间腹板受压缩区域内，增设一些垂直的小加劲板（图3-3中5），其高度约为h /3。两个小加劲板的间距1a ，主梁端部小加劲板的间距

'

'

1

700

2

a a == 主梁中部小加劲板的距离取为

1 1.1a m

=

加劲板的厚度推荐值由[4]查得取为4k mm =。

当/160h δ>时，必须在离上盖板（0.2-0.5）h 地方再添设纵向加劲板条或角钢，以增加腹板受压缩区的局部稳定性。在小加劲板的下面采用

45455∠⨯⨯角钢水平加劲杆（图3-3中6）

。 3.2.2箱形梁式桥架的端梁构造和主要尺寸确定

箱形梁式桥架的端梁也采用箱形的实腹板梁式结构。端梁的中部截面也是由上、下盖板和两块垂直腹板所组成。由于运输和安装的需要，通常把端梁制成两个分段。在制造厂施工时，先把一根主梁和端梁的一个分段焊接在一起形成半个桥架，然后在使用地点安装时再将两个半桥架在端梁接头处用螺栓连接在一起，成为一台完整的桥架。端梁的安装接头采用普通螺栓连接。

端梁的盖板和腹板厚度的选择参考表3-2.在端梁与主梁连接处，以及端梁的车轮支承处均应适当配置加劲板，以保证腹板的局部稳定性。为了安装接头的施工需要，应开设直径不小于150 mm 的手孔。

表3-2 端梁的构件厚度荐用值 （mm ）

由表3-2得，端梁构件厚度值为上盖板为12；中部下盖板为12；头部下盖板为16；腹板厚为8。

端梁的中部高度为'00120.820.0120.776H H m δ=-=-⨯=。头部高度

可取为0.388mm 。中部腹板高'

0.77620.0120.752h m =-⨯=。头部腹板高为

'0.7760.0120.0160.748h m =--=。

端梁的总长度取为25L m =。查[3]得大车轮两角形轴承箱中心之间的距离A=280。

所以腹板间距离22808288b =+=。

所以端梁的宽度为22(20)2882(820)0.344B b m δ=++=++=。