主梁腹板下料预拱计算方法
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主梁腹板下料预拱计算方法
一、主梁跨中腹板预拱度值计算
所谓主梁跨中腹板下料预拱度值，是为了保证主梁在焊接完成后符合
(0.9~1.4)S有关标准规定的拱度要求。主梁应具有一定的上拱度值，即F=，
1000
S且最大上拱度值应控制在主梁跨中范围内。这就要求在制作主梁时，10
对腹板下料预先给出一定的拱度值，还应考虑到桥架自重（主梁、走台等）
及组装焊接的变形。
SS通常取主梁腹板的下料预拱度为：Q=5~63t，f=（~）；Q?250450
SS63~100t，f=（~）。 500550
或者按下式计算：
F=f－f－f+K 技焊自
(0.9~1.4)S式中：f—起重机技术条件要求的上拱度值，f=可取中技技1000间
值；
f—自重引起的主梁变形，根据有无悬臂分别计算，一般情况下均为自
负值；
1、梁内支垫的情况：主梁正立，对称放置两个垫架，距离小于梁的
长度。如下图所示。由自重引起主梁跨中的位移可按下式计算：
1
22qlf=（24λ+5） 自中384EJ
q—主梁单位长度重量；
E—材料弹性模量；
J—主梁截面惯性矩；
l—两支垫距离；
mλ=；m—支点到主梁端距离。 l
自重引起的悬臂端位移按下式计算：
222qmlf=f=（1－6λ－3λ） CD24EJ
计算得正值表示向上翘起，负值表示下挠。 2、梁端支垫情况
垫架放置在主梁的两端点，由自重引起的主梁跨中位移计算为：
4,5qlf= 负值表示主梁向下挠。 自中384EJ
f—主梁在垂直方向的焊接挠曲变形，“+”号表示主梁上拱，“－”焊
表示主梁下挠，其值为：
f=f+f+f+f+……+f 焊筋角走轨4
其中：f—焊接内壁筋板时的挠曲变形； 筋
f—焊接内壁加劲角钢或工艺扁钢时的挠曲变形； 角
f—焊接主梁四道角焊缝主梁挠曲变形； 4
f—桥架组装焊接走台时的挠曲变形； 走
f—焊接轨道压板时的挠曲变形； 轨
K—调整系数，5~50t通用桥式起重机正轨箱形主梁K=5~15mm，跨
2
度小的可取小值，偏轨箱形梁K=5~10mm。
对于偏轨箱形梁，由于钢轨焊接或轨道压板焊接都在主梁主腹板位置
处的上盖板上，其次，主腹板与上盖板的焊缝是双面焊缝，比副腹板多焊
一道焊缝，焊后主腹板的下挠要比副腹板大，通常主腹板下料预拱度值要
BB比副腹板大~（B—为上盖板宽度），主腹板上部焊缝多取大值。因200100
此，对于偏轨箱形梁先估算出主腹板的预拱度值，就可算出副腹板的下料
BB预拱度值了，F=F－（~）。主腹板上部焊缝多取大值。 副主200100
对于起重量较大的起重机，设计主梁截面的刚度一般都较大，从而使
得主梁变形较小。
1）对于起重量大于50t的偏轨箱形主梁主腹板下料拱度：F下1.4S=+10；
1000
S2）单腹板主梁的腹板下料拱度为：F=； 下700
S3）桁架式起重机的单片桁架在平台上放样时按F=预设拱度。 700
起 重 量 （t）
5~10 15~20 30~50 主梁类型 估算 估算 估算 跨度S（m） 跨度S（m） 跨度
S（m） 比例 比例 比例
10.5~13.5 S/400 10.5~13.5 S/450 10.5~16.5 S/500
桥式起重机 ＞13.5~16.5 S/400 ＞13.5~16.5 S/400 ＞16.5~22.5 S/450
正轨箱形主梁 ＞16.5~19.5 S/350 ＞16.5~19.5 S/350 ＞22.5~31.5 S/400
＞19.5~31.5 S/300 ＞19.5~31.5 S/300
桥式起重机偏轨箱形 10.5~31.5 S/500 10.5~31.5 S/500 主梁主腹板
门式起重机偏轨箱形梁主腹18~22 S/350 18~22 S/400 18~22 S/450
板 ＞22~35 S/400 ＞22~35 S/450 ＞22~35 S/500 注：筋板与上盖板的焊缝
在组成П型梁时焊接，按本表估算偏轨箱形梁主腹板下料拱度值；若先
焊筋板与上盖板焊缝，再组装两腹板，其腹板下料拱度值应减小10~15mm。
二、主梁悬臂端腹板下料预翘度计算
3
门式起重机和装卸桥等主梁悬臂端主腹板下料上翘度按下式计算：F=f－f－
f+K 主悬技焊自
L(0.9~1.4)1式中：f—起重机技术条件要求的悬臂端上翘度，f= 技技350
L—主梁悬臂长度； 1
f—主梁自重引起悬臂端的下挠度； 自
f—主梁焊接引起的翘度变化值，“+”值表示向上翘曲；“－”值表焊
示向下弯曲；
K—调整系数，可取K=5~10mm，悬臂短的取小值，悬臂长的取大值。
由于门式起重机偏轨箱形梁主梁上、下焊缝分布比较对称，对于通常
采用上盖板、筋板、腹板组成П形梁后再焊接筋板与上盖板焊缝的方法，
主梁上部轨道压板焊缝和小筋板焊缝引起悬臂端上翘的倾向与自重引起
L1悬臂端下挠的倾向基本相同，悬臂端腹板下料翘度值可按F=估算。悬350
对于筋板与上盖板焊缝焊接完成后再组装腹板的情况，腹板下料翘度值
为：
L1F=+K 主悬350
K—悬臂端翘度下料修正系数，对于起重量较大的，悬臂长度较小的
取K=5~10mm；对于起重量较小的，悬臂较长的取K=15~20mm。
副腹板下料翘度F应比主腹板大8~12mm。 副悬
L1单腹板主梁悬臂端腹板下料上翘度值为：F=；主、副桁架单片单悬350
L1在平台上放样时的悬臂端上翘度值也可取为：F=。 悬350
三、腹板下料的几种曲线公式
1、二次抛物线方程式
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24xy=f（1－） 中2S
式中：f—主梁中点腹板下料预拱度值； 中
S—主梁跨度；y—垂直坐标值；x—水平坐标值；
2x悬臂端上翘度：y=f悬悬 2L1
式中：f—悬臂端翘度值；L—悬臂端长度； 悬1
这种曲线比较广泛地应用于起重机主梁腹板下料，采用这种曲线下料
时，在主梁跨中拱度值最大，从跨中对称地向两端平缓下降，至跨端为零。
但这种曲线两端坡度较大，不利于小车在两端的运行，而且容易引起起重
机跨端轨道与主梁上盖板之间出现间隙等问题。
2、正弦曲线方程式
,n以跨端为坐标原点：y=fsin （n=0、1、2……m）； 中S
,n以跨中为侍标原点：y= fsin（1－）（n=0、1、2……m）； 中m2
式中：n—节点或分段点编号；m—节点或分段点总数；
正曲线与二次抛物线的拱度曲线差别不大，在跨端附近正弦曲线的变
化比较平缓，在跨中附近则是二次抛物线变化比平缓。就曲线变化趋势来
说，正弦曲线更接近于理想拱度曲线，此外正弦曲线可通过公式计算，也
可以采用图解法，应用方便。
3、三折线曲线
S,x2y=f 0?x?1.5 y=f x＞1.5 左右对称 中中S,1.52
三折线腹板号料容易，直线段可以剪切。腹板采用三折线下料，适用
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于主梁焊接下挠较小的结构形式，如偏轨箱形梁等。
4、四次曲线方程式
24x2y=f（1－） 中2S
四次曲线二次抛物线方程式所作出的曲线更加平缓过渡。
5、四次曲线+二次抛物线
224x4x1.3S1.3S2y=（1－）+（f－）（1－） 中22SS10001000
四次曲线+二次抛物线方程式所作出的曲线在跨端部过渡更加平缓。
轨道与上盖板之间接触得更好。是五种曲线中最好的一种曲线形式。是采
用数控切割或等离子切割下料最佳方式。
综上所述起重机主梁由于结构型式和焊缝的分布不同，主梁焊接后的
下挠量也不同，因此，在选择腹板预拱曲线时应加以考虑。一般来说桥式
起重机偏轨箱形梁、单腹板主梁和桁架主梁焊接后下挠变形小，腹板下料
24x2或桁架单片在平台上放样，按四次曲线y=f（1－）或三折线较合适。中
2S对于正轨箱形梁，主梁焊接下挠变形较大，主梁腹板下料最佳曲线为四次
224x4x21.3S1.3S曲线+二次抛物线y=（1－）+（f－）（1－）。 中
22SS10001000
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