Pro／E桥式起重机的变截面主梁设计CAD/CAE(7)
主梁在各种工况下的载荷及载荷系数见下表3.8：
表3.8 各种工况下的载荷及载荷系数
工况编号 主梁自重加速度m/s2 小车自重载荷t 自振动载荷系数 额定载荷t 起升动载荷系数 载荷位置
0 9.8
1 9.8 7 1.1 20 1.14 主梁端部
2 9.8 7 1.1 20 1.14 主梁1/4处
3 9.8 7 1.1 20 1.14 主梁中间
其中：
1）额定起升载荷 =20t，小车自重7t。小车静力时轮压分别为73KN，67KN。起升载荷平均加载在节点上。
2）自重载荷 =6.5t，自重为体积力。
3）自重振动载荷：当物体起升离地时起重机本身之中出现振动而产生的脉冲式的动力响应，表示为 ， =1.1。
4）起升动载荷 ：当物体离开地面时物体的惯性力使起升载荷出现动载增大的作用，等效为 ，查表起重机在起升离地有轻微冲击，根据起升速度得系数 为1.14，P为额定载荷。
所以轮压 =73000 1.14N=83220N
=67000 1.14N=76380N
3.4 起重机主梁强度要求
桥式起重机主梁上任意节点在各工况下均应满足材料的强度和刚度要求。其中强度要求包括：主梁拉伸、压缩、弯曲的许用应力（即：基本许用应力）[σ]和主梁剪切许用应力[τ] [29]。
3.4.1 主梁拉伸、压缩、弯曲许用应力
根据强度理论，当应力值达到材料的强度极限（或屈服极限）时，材料就会发生断裂破坏（或塑性变形）。在四种常用的强度理论中，最大拉应力理论和最大伸长线应变理论是用来解释断裂失效的，通常适用于以断裂形式失效的材料，即铸铁、石料、混凝土等脆性材料；最大切应力理论和畸变能密度理论是用来解释屈服失效的，通常适用于以屈服形式失效的材料，即碳钢、铜、铝等塑形材料[29]。
因而在该研究中，首先考虑到在各工况下，主梁各处的应力值都应在许用应力范围内，必须对主梁进行有限元分析，得出各工况下的应力云图，与许用应力作对比。根据第四强度理论（畸变能密度理论）进行强度校核。
等效应力表示为：
强度：
而根据查询《起重机设计手册》可知[1]：
对 的钢材：
（其中： ——材料的抗拉强度， ， ——材料的屈服极限， ）；
基本许用应力[σ]为材料屈服极限应力 除以表3.9规定的安全系数n , 即[σ]= /n。
表3.9安全系数n 和基本许用应力[σ] ( )
载荷组合 A B C
安全系数n 1.5 1.33 1.15
基本许用应力[σ] /1.5
/1.33
/1.15
Q235的许用应力为：[σ]=160MPa
3.4.2 主梁剪切许用应力
纯剪切是拉-压二向应力状态，且：
对塑性材料，按最大切应力理论得强度条件为：
即：
另一方面，剪切的强度条件为：
比较上面两式，可见：
即[τ]为[σ]的1/2，这是按最大切应力理论求得的[τ]与[σ]之间的关系。
如按畸变能密度理论，则纯剪切的强度条件为：