1吊蓝结构计算方法(2)

1.3.2 结构几何量计算 （1）空心方管截面面积

A?h2?(h?2t)2 （1）

（2）截面惯性矩

I?（3）抗弯截面模量

14h?(h?2t)4 （2） 12??WZ?（4）截面惯性半径

I14?h?(h?2t)4 （3） h26h??h4?(h?2t)4i?IA? （4）

12h2?(h?2t)2??结构参数见1.3.1节图2.

1.3.3满载时（Tsin??F）结构受力计算 （1）钢丝绳承载力验算

钢丝绳张力

T?F （） sin?Tmax （） T钢丝绳安全系数 n?Tmax为钢丝绳破断拉力，安全系数应不小于9（依据GB19155-2003：5.4.6.2规范

要求）,钢丝绳最小直径不应小于6mm。 （2）横梁ABC轴向应力：

??Fcos? （） Asin?计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? （3）上下撑杆应力

??F?G （） A计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? 1.3.4空载时（F?0）结构计算 横梁ABC只有弯曲应力：

??To?a?sin? （）

WZ计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? To为钢丝绳预紧力，空载时下撑杆应力和丝绳张力比满载时小，不再需要校核，

即空载时只需要校核钢丝绳预紧力引起横梁ABC的弯曲应力。

1.3.5 结构稳定性计算 (1) 压杆柔度

横梁ABC和撑杆BD受压力，若方管柔度?计算值大于柔度界限值?p，则需要校核稳定性,否则不需要。材料为Q235，弹性模量E?206GPa，比例极限

?p?200MPa，根据欧拉公式计算柔度界限值?p：

206?109?p?????100

?p200?106E压杆自身的柔度为?

???l ii?IA为惯性半径，方管截面面积、惯性矩和见1.3.2节,?为约束因数（本文

铰支撑，取?=1），l为压杆杆长。 （2）横梁ABC稳定性计算

l??

il为横梁ABC全长。若?计算值大于柔度界限值（?p=100），则校核稳定性（否

则不需要）。临界压力Fcr为欧拉公式

Fcr??2EI??l?2

材料为Q235，E?206GPa，截面参数见1.3.2节，结构参数见1.3.1节图2，横梁ABC实际压力载荷为P?Tcos?，所以稳定性安全系数为：

n?

（3）撑杆BD稳定性计算

FcrFcr?； PTcos?l??

il为横上、下撑杆BDE全长，若?计算值大于柔度界限值（?p=100），则校核稳

定性（否则不需要）。临界压力Fcr为欧拉公式

Fcr??2EI??l?2

材料为Q235，E?206GPa，截面参数见1.3.2节，结构参数见1.3.1节图2，实际压力载荷为P?F?G,所以稳定性安全系数为：

?2EIFcrn??

P?F?G???l?2

1.4悬挂机构承载力详细计算

1.3节为常用的简化计算方法，它是把前支撑B点假设为固定端，并未考虑主梁ABC和钢丝绳组合体的整体变形协调，而且直接假设前梁横向力

Q?P?Tsin??0。但外力P的分配实际上与钢丝绳和前梁刚度比相关，应把主

梁ABC简化为外伸梁，前支撑B点为铰支撑，如图4,其变形情况才符合实际情况。

本节不是必要计算，可作为特殊要求时更精确和详细的计算。支架结构和受力图和参数同1.3.1和 1.3.2节。

T

TTDTA CP B

（a）悬挂机构总体变形图

? ?L0?L??wo?CwC

（b）空载时吊点局部变形图 （c）满载时吊点局部变形图

图4 吊篮悬挂机构受力变形图

1.4.1满载时结构受力计算 （1）钢丝绳承载力验算

利用变形协调关系，可获得钢丝绳总张力（推导过程从略）：

T?To?1?sin?F 其中，To为钢丝绳预紧力，?为钢丝绳和梁的刚度比

??1???L????a2(a?b)??A???3I??? 结构参数见1.3.1节。钢丝绳安全系数

n?TmaxT

（） （） （） Tmax为钢丝绳破断拉力，安全系数应不小于9。

（2）横梁ABC轴向应力

前梁横向力为Q?F?Tsin? ，前梁和中梁受轴向压力和弯矩组合作用，最大应力都发生在B截面，其值均为：

???F?Tsin??a?Tcos?WZA （）

结构参数WZ,A等见1.3.1节图2。 计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? （3）上下撑杆应力

??F?G （） A计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? 1.4.2空载时（F?0）结构受力计算 横梁ABC只有弯曲应力：

??To?a?sin? （）

WZ计算应力值应该小于许用应力???才符合要求，即：

????? To为钢丝绳预紧力，空载时下撑杆应力和丝绳张力比满载时小，不再需要校核。

1.4.3 钢丝绳预紧力To选择方案

由1.4.1和1.4.2计算可看到，To为钢丝绳预紧力为一个非常重要的参数，它的大小直接影响悬挂机构钢丝绳总张力、横梁ABC轴向应力、上下撑杆应力的大小。

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