螺栓校核计算

1QD10t-13.5m桥式起重机主梁连接螺栓校核计算编制：审核：批准：郑州市华中建机有限公司2014年11月2目录一、QD10-13.5-12桥式起重机设计技术条件......................................................3二、QD10-13.5-12桥式起重机设计载荷..............................................................31计算载荷.........................................................................................................................32各部件自重.....................................................................................................................43额定起升重量.................................................................................................................44水平惯性载荷.................................................................................................................4三、材料参数.......................................................................................................................5四、计算弯矩和剪力1工况一：小车跨中..........................................................................................................52工况二小车位于截面...................................................................................................6五、螺栓抗弯抗剪的校核...........................................................................................71抗弯的校核.......................................................................................................................72抗剪的校核.......................................................................................................................83QD10-13.5m主梁连接螺栓校核计算一、QD10-13.5-12桥式起重机设计技术条件1额定起吊能力10000kg2利用等级为5U3载荷状态为3Q4整机工作级别为6A5机构工作级别为6M6起重小车升降速度：重载0─5m/min；轻载0─8m/min；7起重小车运行速度：重载0─25m/min；轻载0─40m/min；8大车运行速度：重载0─56m/min；轻载0─80m/min；9结构吊重试验要求：静载试验按额定起吊能力的1.25倍进行；动载试验按额定起吊能力的1.1倍进行。二、QD10-13.5-12桥式起重机设计载荷1计算载荷1.1载荷类型基本载荷：①自重载荷GP；②起升载荷QP；③水平惯性载荷HP。1.2计算载荷系数①起升冲击系数110.1②起升载荷动载系数21.154③运行冲击系数41.10.081.12vh式中：轨道接缝高度差1hmm1.3载荷组合载荷组合A（安全系数1.48n）自重载荷：1GP或4GP起升载荷：2QP水平载荷：HP2各部件自重主梁重量GP=36400N小车重量GP小车=31240N3额定起升重量100009.898000QPN4水平惯性载荷大车运行惯性力（小车和吊具及吊重）大车运行惯性力P大惯=+P10QGP小车=12924N主梁运行惯性载荷集度q10GPL惯=0.277N/mm5三、材料参数本设备整机采用钢结构高强度螺栓的安全系数及许用应力见下表：代号荷载组合类别安全系数直径（mm）拉、压、弯许用应力剪切许用应力等级GB/T1228-1991组合A1.48243242438.8S组合B1.34358269组合C1.22393295四、计算弯矩和剪力1、工况一：小车跨中ABCCFRA1FRB1PG小车PGPQ209511025已知：起升冲击系数i=1.1起升动载系数2=1.15主梁均布载荷集度q=2.774N/mm主梁运行惯性载荷集度q10GPL惯=0.277N/mmGP小车=31240NQP=98000NL=13120mmGP=36400N1L=2095mm2L=11025mm（1）C-C截面垂直弯矩1M211.1312401.1364001.159800022iiGQGRAPPPF小车=93552N所以垂直支反力1RAF=93552NC-C截面垂直剪力111935521.12.7742095SRAiFFqL=87159NC-C截面垂直弯矩221111118715920951.12.774209522SMFLqL189294440N.mm（2）C-C截面水平弯矩2M62+P11312409800036400210210QGGRAPPF小车=8282N所以水平支反力2RAF=8282NC-C截面水平剪切力221q82820.27777022095SRANFFL惯C-C截面水平弯矩22221111q770220950.27720951674357022SNMFLLmm惯2、工况二小车位于C-C截面ABCCFRA3FRB3PG小车PGPQ209511025已知：起升冲击系数i=1.1起升动载系数2=1.15主梁均布载荷集度q=2.774N/mm主梁运行惯性载荷集度q10GPL惯=0.277N/mmGP小车=31240NQP=98000NL=13120mmGP=36400N1L=2095mm2L=11025mm（1）C-C截面垂直弯矩3M22231211.131240110251.1598000110251.13143606400131202100132iQiGGRAPLPLPLFLN小车所以垂直支反力3RAF=143600NC-C截面垂直剪力3311436001.12.7741372072095SRAiFFqLN7C-C截面垂直弯矩3M223111113720720951.12095223294145000SiFLLMNmm（2）C-C截面水平弯矩4M224113124011025980001102536400131202212680101013120QGGRAPLPLPLFNL小车水平支反力4RAF=12680NC-C截面水平剪力441q126800.277209512100SRANFFL惯C-C截面水平弯矩2241111q1210020950.277209525957382240SFLmLMNm惯五、螺栓抗弯抗剪的校核c-c截面尺寸如下图φ2560802510010010310010310010095301001201001201003010030R108665001、抗弯的校核由计算可得工况二情况下所受弯矩最大，所以校核工况二下的抗弯强度（1）抗拉承载力111t2221yXiiMxMyNnxny水平弯矩yM=42M=12978690Nmm垂直弯矩XM=32M=147072500Nmm8左侧螺栓数量n1=9下侧螺栓数量n2=5最右边缘螺栓距y轴距离1x=220mm最下边缘螺栓距x轴距离1y=400mm水平方向每个螺栓距y轴的平方和2ix=628002mm垂直方向每个螺栓距x轴的平方和2iy=3060362mm所以1t12978690220147072500400304525628009306036NN=30.45KN（2）许用抗拉承载力111t0.2[]1000SANn高强度螺栓钢材的屈服点1S=7602/Nmm安全系数n=1.48载荷分配系数=0.4088螺栓有效截面积1A=353mm1t[]N=88.68KN结论：1tN=30.45KN1t[]N=88.68KN螺栓满足抗弯要求2、抗剪的校核由计算可得工况二情况下所受剪力最大，所以校核工况二下的抗剪（1）螺栓所受最大剪切力SF=3SF+4SF=137207+12280=149487N=149.49KN（2）单个螺栓抗剪承载力m[]VZPNn传力的摩擦面数mZ=1摩擦系数=0.35单个高强度螺栓预紧力P=158KN安全系数n=1.4810.35158[]1.48VN=37.364KN（3）抗剪承载力[N]=n[]VN9螺栓数n=23折减系数101.1150ld=0.88所以[N]=23*0.88*37.364=756.25KN结论：SF=149.49KN[N]=756.25KN螺栓满足抗剪要求