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第五章起重机轴向受力构件VIP免费

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1 第五章 轴向受力构件──柱 第一节 轴向受力构件在起重运输机金属结构中的应用 起重运输机金属结构中,轴向受力构件的应用极为广泛。轮式起重机、履带起重机、塔式起重机和桅杆起重机的直线型动臂,在变幅平面内都是轴向受力构件。桁架式各型起重机的绝大多数桁架杆件、以及各型起重机的支腿也是轴向受力构件。 按轴向受力构件受轴向力的性质不同,可分为轴向受拉构件(拉杆)和轴向受压构件;按所受轴向力的位置不同,则可分为轴心受压(拉)和偏心受压(拉)构件;根据轴向受力构件支承与约束情况的不同,有简支的和固定的轴向受力构件之分;从组成轴向受力构件的基本元件上,还可分为可实体式柱和桁架式柱(格形柱);按沿柱长的断面情况也可分成等截面柱和变截面柱。 轴向受力构件通常由柱身、柱首和柱脚三部分组成。本章主要研究柱身的构造和设计计算,其余两部分则在以后各章的典型起重机金属结构中介绍。 轴向受力构件可由单根型钢制成,如角钢、槽钢、工字钢和钢管等(图 5-1),也可用型钢或钢板制成组合截面柱(图 5-2)。组合截面柱的腹杆体系有缀条式和缀板式两种(图 5-3a、b)。 图 5-1 单根型钢作为轴向受力构件 2 图5-2 组合截面作为轴向受力构件 图5-3 组合截面柱的腹杆体系 (a) 缀板式腹杆体系 (b)缀条式腹杆体系 第二节 轴向受拉杆件的设计和计算 轴向受拉杆件的设计,通常应考虑其强度和刚度两个方面。对特别细长的拉杆尚应考虑其疲劳问题。 轴向受拉杆件的强度表达式为: IIjAP][maxmax (5-1) 式中:maxP──杆件的计算拉力(N或 kN); jA ──受拉杆件的净截面面积(mm2) II][──第II类载荷组合时,材料的许用应力。 拉杆应有足够的刚度,以避免过大的挠曲和减小抖动,并可防止运输及安装过程中因磕碰或受局部集中力而发生变形。工程上常用限制杆件长细比的方法来保证拉杆的刚度。拉杆长细比的计算表达式为: 3 max][ rl j (5-2) 式中: ──杆件长细比; jl ──拉杆的计算长度(mm),jl 常取为杆件的几何长度; r ──杆件截面回转半径(mm),在计算拉杆的r 时,不计截面削弱; max][─杆件容许最大长细比,各种受力性质的杆件容许长细比见表5-1。 细长拉杆的疲劳计算表达式为: ][maxrt (5-3) 式中:max──按第I 类载荷计算的杆件最大应力; ][rt──疲劳许用应力,计算式为: rrt67.01][67.1][1 (5-4) 其中...

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