牛腿设计
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第三章 牛腿设计
3.1 设计资料
厂房跨度S?21000mm,柱间距为
B?6000mm,吊车荷载5t,轮距K?3550mm,行车宽度B?4650mm,最大轮压P=85K
图3-1 牛腿根部支座反力影响线示意图
N,偏心距e?350mm,外伸长
d?200mm,牛腿型号BH(450-200)?200?6?10,材料Q235,截面高h?450mm,截面宽b?300mm,翼缘厚hf?10mm,腹板厚tw?6mm,力的作用点处截面为 BH300?200?6?10。焊条采用E43系列,手工焊。连接焊缝采用沿周边围焊,转角处连续施焊,没有起弧落弧所引起的焊口缺焊,且假定剪孔仅由牛腿腹板焊缝承受,并对工字型翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。
根据吊车梁设计,吊车梁截面面积A?136cm2,Q235钢的密度为
7850kg/m3,吊车梁自重7850?10?136?10?4?1067.6N/m,轨道自重
430KN/m,由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为: Dk.min?33.5?(0.41?1.0?0.82?0.23)?82.41KNDk.max?85?(0.41?1.0?0.82?0.23)?209.1KN。
则牛腿根部承受剪力为:
V?1.2?(1067.6?430)?10?3?10?85?102.97KN 3.2 截面选择 牛腿选用
BH(450?200)?200?6?10力作用点处截面为BH300?200?6?10
=36.04KN
牛腿剖面示意图
3.3 截面特性 牛腿根部截面:
A=300×10×2+(450-20)×6=55.80
S=300×10×220+6×215×215/2=798.68
3.4 强度验算 3.4.1 抗弯强度
M36.04?106????41.75N/mm2?f?215N/mm2 3?x?Wx1.05?822.02?10
3.4.2 抗剪强度
3.4.3 腹板计算高度边缘处折算应力
M36.04?106450?2?102??y1???41.9N/mm 4Inx18495.35?102V?S102.97?103?660?1032N/mm????61.24 4Ix?tw18495.35?10?6?和?的最不利组合出现在腹板边缘,因此,验算公式为:
=
满足要求。 3.5 焊缝验算
1.5tf?hf?1.2tw,取hf?6mm,腹板上竖向焊缝的有效面积为:
A?0.7?6?(450?20)?2?3612mm2
焊缝最外边缘的截面模量为:Ww1?翼缘和腹板连接处的截面模量为:
Iw?1296.15?103mm3
(450?4.2?2)/2
Ww2?Iw?1381.75?103mm3
430/2