吊车梁结构设计

1设计资料简支起重机梁，跨度为12m，工作吊车有两台，均为A5级DQQD 型桥式起重机，起重机跨度L=10.5m，横行小车自重g=3.424t。

起重机梁材料采用Q235钢，腹板与翼缘连接焊接采用自动焊，自动梁宽度为1.0m。

最大轮压标准值FK=102kN.起重机侧面轮压简图如下：1.内力计算(1)两台起重机作用下的内力。

竖向轮压在支座A产生的最大剪力，最不利轮位只可能如下图所示：由图可知：243.53KN )3.635.01(12121102KN V K.A=++⨯⨯=即最大剪力标准值243.53KN.V kmax = 竖向轮压产生的最大弯矩轮压如图所示:最大弯矩在C 点处，其值为mm a 800102316501024050102=⨯⨯-⨯=KN 2.631120006400KN 0213R A =⨯⨯=m KN 38.31605.4102KN -4.6KN 2.631M K C ⋅=⨯⨯=计算起重机梁及制动结构强度时应考虑油起重机摆动引起的横向水平力，产生的最大水平弯矩为：()kNngQ M yk 2.3238.63148.9270.14424.312.038.631%12=⨯⨯+⨯=⨯+⨯= (2) 一台起重机作用下的内力最大剪力如图所示：169.6kN )21(7.951/12kN 021V K1=+⨯⨯=最大弯矩如图所示：kN 8.48124.988kN 0212R A =⨯⨯= m kN 0.234m 988.4kN 8.48M kc1⋅=⨯=在C 点处的相应的剪力为：kN 8.48R V A K C1==计算制动结构的水平挠度时应采用由一台起重机横向水平荷载标准值Tk （按标准规范取值）所产生的挠度：()kN kN n g Q T k 2.548.9270.14424.312.0%12=⨯+⨯=+=水平荷载最不利轮位和最大弯矩图相同，产生的最大水平弯矩m kN m kN M yk ⋅=⋅⨯=56.211022.50.4231（3）内力汇总，如下表A1-A5的软钩起重机，动力系数为1.05，起重机荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2 3. 截面选择钢材为Q235，估计翼缘板厚度超过16mm ，故抗弯强度设计值为2205mm N f =;腹板的厚度也不超过16mm ，故抗弯强度为2125mm N f V =.(1）梁高h 。

2.1吊车梁系统的组成2.2吊车梁上的荷载2.3吊车梁内力计算2.4吊车梁截面验算(4)其他荷载(2)吊车横向水平荷载(1)吊车竖向荷载(3)吊车纵向水平荷载(1)简支吊车梁(2)连续吊车梁2.4.2强度计算2.4.1一般规定2.4.3腹板及横向加劲肋强度补充计算2.4.4整体稳定计算2.4.5刚度计算2.4.6疲劳计算122.5吊车梁连接计算及构造要求2.5.4其它构造要求2.5.1梁腹板与翼缘板连接2.5.2支座加劲肋与腹板、翼缘板连接2.5.3吊车梁与柱的连接2.7 车挡2.6吊车轨道3横行小车吊车梁柱吊车桥架4吊车是厂房中常见的起重设备，按照吊车的利用次数和荷载大小，国家标准《起重机设计规范》(GB3811)将其分为八个工作级别，称为A1～A8。

工作制等级轻级中级重级特重级工作级别A1～A3A4、A5A6、A7A8工作制等级和工作级别的对应关系许多文献习惯将吊车以轻、中、重和特重四个工作制等级来划分，它们之间的对应关系如下：5《起重机设计规范》GB3811-1983附录A6●吊车梁(或吊车桁架)●制动结构●辅助桁架●支撑1-吊车梁；2-制动梁；3-制动桁架；4-辅助桁架；5-水平支撑；6-垂直支撑吊车梁及制动结构的组成组成：7吊车梁类型：按计算简图：●简支梁●连续梁按构造：●焊接梁●高强度螺栓桁架梁●栓-焊梁按构件类型：●实腹梁●型钢截面●焊接工字形截面●箱形截面●上行式直接支承吊车桁架：●上行式间接支承吊车桁架：吊车轨道直接铺设在桁架上弦上桁架梁上弦放置节点间短梁，以承受吊车荷载●吊车桁架8制动结构：●制动梁●制动桁架●承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定●可作为人行走道和检修平台作用：宽度：●应依吊车起重量﹑柱宽以及刚度要求确定。

●一般不小于0.75m 。

●宽度≤1.2m 时，常用制动梁●宽度＞1.2m 时，宜采用制动桁架制动结构选用：对于硬钩吊车的吊车梁，其动力作用较大，均宜采用制动梁。

专题设计（吊车梁设计）吊车梁系直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。

水电站厂房内大多采用电动桥式吊车水电站吊车具有以下特点：a.吊车起吊容量大。

在大中型水电站厂房中，吊车容量常达百吨以上。

b.吊车工作间歇性大。

水电厂吊车只是在机组安装和大修时才起吊最重件（一般为发电机连轴转子），所以吊车在最大负荷工作的机会不多。

c.操作速度缓慢。

吊车运行速度和起吊速度均较缓慢。

d.水电厂吊车大多为软钩，轮压的动力系数较小，对结构受力有利。

吊车梁的设计包括内力计算，配筋计算，抗扭计算等。

1.吊车梁荷载吊车梁的荷载包括自重、钢轨及附件重、吊车荷载等。

前两项是固定不变的均布荷载，后一项是移动的集中荷载。

吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。

吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。

在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应乘以动力系数。

对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1~A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别A6~A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。

本次设计中取动力系数为1.1。

吊车的横向水平荷载由小车横行引起，其标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度，对于软钩吊车：当额定起重量不大于10吨时，应取12%；当额定起重量为16~50吨时，应取10%；当额定起重量不小于75吨时，应取8%。

本次设计中取8%。

纵向水平荷载是指吊车刹车力，其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑，计算吊车梁截面时不予考虑。

2.吊车梁的形式吊车一般设计成简支梁，传力明确，构造简单，施工方便。

吊车梁设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感，因此对基础要求较高。

本次设计采用T形截面吊车梁，纵向、横向刚度均较大，抗扭性能较好，便于固定钢轨和有较宽的检查走道，起重量较大或中等的吊车梁宜采用这种T形截面。

吊车梁及制动结构的设计要点摘要：文章结合钢吊车梁及制动结构设计的经验，论述在钢吊车梁及制动结构设计过程中应注意的重点问题。

关键词：钢吊车梁；制动结构；设计要点一、研究背景吊车梁是工业厂房的重要组成部分，属于厂房内的重要构件，吊车梁出现问题很可能造成重大的工程事故。

现今的工程绝大部分均采用钢结构吊车梁。

本文通过理论同时结合本人设计过的一些重型汽车工业厂房钢吊车梁及制动结构的经验，论述在钢吊车梁及制动结构设计过程中应注意的几个重点。

二、钢吊车梁及制动系统设计要点1.关于吊车梁计算的荷载取值：《建筑结构荷载规范》中规定吊车横向水平荷载标准值是根据小车重量和额定起重量之和乘以不同的百分数确定的，但在《钢结构设计标准》中规定，验算重级工作制吊车梁及制动结构的强度、稳定性及连接的强度时，应考虑吊车摆动引起的水平力，并给出了计算公式，并且与《荷载规范》中的水平力不同时考虑，此时应取其中大值进行计算，当遇到重级别工作制吊车梁设计时应引起注意。

《荷载规范》中规定动力系数的取法，但并不是所有计算中都要乘动力系数，《钢结构设计标准》中规定只有在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。

《钢结构设计标准》中规定计算吊车梁及其制动结构的疲劳和挠度时，吊车荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定，而在计算强度和稳定时，一般按两台最大吊车的最不利组合考虑；并且只有在重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架才进行疲劳验算。

在选取吊车的最大轮压时，一定要注意吊车的形式。

例如50T桥式吊车在不同的吊车样本中轮子数量是不一致的。

有些样本中轮子的数量为4个，有些样本中轮子数量则为8个。

如果将8轮式吊车的最大轮压值当作4轮式吊车的荷载用于计算吊车梁，将会造成荷载取值严重偏小。

所以我们在进行最大轮压的取值时，样本不应作为我们取值的唯一依据，而应当通过吊车起重量吊车自重等主要参数估算最大轮压是否与样本接近。

专题设计（吊车梁设计）吊车梁系直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。

水电站厂房内大多采用电动桥式吊车水电站吊车具有以下特点：a.吊车起吊容量大。

在大中型水电站厂房中，吊车容量常达百吨以上。

b.吊车工作间歇性大。

水电厂吊车只是在机组安装和大修时才起吊最重件（一般为发电机连轴转子），所以吊车在最大负荷工作的机会不多。

c.操作速度缓慢。

吊车运行速度和起吊速度均较缓慢。

d.水电厂吊车大多为软钩，轮压的动力系数较小，对结构受力有利。

吊车梁的设计包括内力计算，配筋计算，抗扭计算等。

1.吊车梁荷载吊车梁的荷载包括自重、钢轨及附件重、吊车荷载等。

前两项是固定不变的均布荷载，后一项是移动的集中荷载。

吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。

吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。

在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应乘以动力系数。

对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1~A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别A6~A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。

本次设计中取动力系数为1.1。

吊车的横向水平荷载由小车横行引起，其标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度，对于软钩吊车：当额定起重量不大于10吨时，应取12%；当额定起重量为16~50吨时，应取10%；当额定起重量不小于75吨时，应取8%。

本次设计中取8%。

纵向水平荷载是指吊车刹车力，其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑，计算吊车梁截面时不予考虑。

2.吊车梁的形式吊车一般设计成简支梁，传力明确，构造简单，施工方便。

吊车梁设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感，因此对基础要求较高。

本次设计采用T形截面吊车梁，纵向、横向刚度均较大，抗扭性能较好，便于固定钢轨和有较宽的检查走道，起重量较大或中等的吊车梁宜采用这种T形截面。

钢结构厂房吊车梁设计引言钢结构厂房吊车梁设计是在钢结构厂房建设中非常重要的一环。

吊车梁作为厂房运输和搬运设备的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到厂房运行效率和安全性。

本文将介绍钢结构厂房吊车梁设计的关键要点和注意事项。

设计标准在进行钢结构厂房吊车梁设计时，需要遵循一系列的设计标准和规范。

常用的设计标准包括GB/T 706-2016《热轧钢型钢尺寸、形状、重量和允许偏差》以及GB 50017-2017《钢结构设计规范》等。

基本原则钢结构厂房吊车梁设计应遵循以下基本原则： 1. 承载能力：吊车梁的设计应满足工作负荷要求，确保吊车梁能够承受预定的荷载和工作条件。

2. 稳定性：吊车梁的结构应具有足够的稳定性，以防止发生塌落或损坏的情况。

3. 经济性：吊车梁的设计应尽可能节约钢材使用，降低成本，但不能影响结构的安全和稳定性。

吊车梁类型选择根据厂房的具体需求和使用情况，可以选择不同类型的吊车梁。

常见的吊车梁类型包括： - 单梁吊车：适用于跨度较小（通常小于30m）的厂房，结构简单，安装方便。

- 双梁吊车：适用于跨度较大（通常大于30m）的厂房，具有较好的稳定性和承载能力。

- 悬臂式吊车：适用于需要在厂房外进行搬运操作的场景，可以实现吊车梁在悬臂端的工作。

选择吊车梁类型时需要考虑以下因素： - 吊车梁的跨度：根据厂房的实际情况，选择合适的吊车梁跨度，以满足工作需求。

- 吊车梁的工作负荷：根据厂房运输和搬运的需求，确定吊车梁的工作负荷等级。

- 吊车梁的工作速度：根据搬运物料的要求，确定吊车梁的工作速度。

- 吊车梁的高度限制：根据厂房天花板的高度，确定吊车梁的高度限制。

吊车梁荷载计算在进行吊车梁设计时，需要进行荷载计算以确保吊车梁的结构稳定。

吊车梁的荷载计算包括静态荷载和动态荷载两部分。

静态荷载计算包括自重、搬运物料的重量以及设备和附件的重量等。

动态荷载计算则考虑吊车梁在运行过程中产生的冲击荷载和振动荷载。

吊车梁设计3.3.1设计资料P 轮压P图3-1 吊车轮压示意图吊车总重量：8.84吨，最大轮压：74.95kN ，最小轮压：19.23kN 。

3.3.2吊车荷载计算吊车荷载动力系数05.1=α，吊车荷载分项系数40.1=Q γ 则吊车荷载设计值为竖向荷载设计值 max 1.05 1.474.95110.18Q P P kN αγ=⋅⋅=⨯⨯=横向荷载设计值 0.10()0.108.849.81.4 3.032QQ g H kN n γ⋅+⨯⨯==⨯=3.3.3内力计算3.3.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力如图位置时弯矩最大A图2-2 C 点最大弯矩Mmax 相应的截面位置考虑吊车来那个自重对内力的影响，将内力乘以增大系数03.1=w β，则最大弯矩好剪力设计值分别为：222.max274.95(3.75 1.875)273.107.5c k l P a M kN m l ωβ⎛⎫∑- ⎪⎡⎤⨯⨯-⎝⎭==⨯=⋅⎢⎥⎦⎣2max ()2110.18(30.125)2 1.0387.07.5cw lP a V kN l β-⨯⨯-==⨯=∑3.3.3.2吊车梁的最大剪力如图位置的剪力最大图2-3 A 点受到剪力最大时截面的位置3.51.03110.18(1)179.606A R kN =⨯⨯+=，max 179.69V kN =。

3.3.3.3水平方向最大弯矩max 3.3312.688.6110.18c H H M M kN m P ==⨯=⋅。

3.3.4截面选择3.3.4.1梁高初选允许最小高度由刚度条件决定，按允许挠度值(500lv =)规定的最小高度为：6min 0.6[][]0.6600050020010360lh f l mm v-≥=⨯⨯⨯⨯=。

由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩633max 1.2 1.2312.68101876.0810200M W mm f ⨯⨯===⨯梁的经济高度为：300563.34h mm ==。

一、轮压就是轮子传到钢轨上的压力.最大轮压是指起吊额定载荷小车运行到一端,这一端的轮压,最小轮压是指吊钩空载小车运行到另一端,这一端的轮压。

二、工业厂房计算吊车梁及其连接强度时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。

三、1 建筑结构设计的动力计算，在有充分依据时，可将重物或设备的自重乘以动力系数后，按静力计算设计。

2 搬运和装卸重物以及车辆起动和刹车的动力系数，可采用1.1～1.3；其动力荷载只传至楼板和梁。

3 直升机在屋面上的荷载，也应乘以动力系数，对具有液压轮胎起落架的直升机可取
1.4；其动力荷载只传至楼板和梁。

四、荷载系数
吊车纵向和横向水平荷载
吊车纵向水平荷载标准值，按作用在一边轨道上所有制动轮的最大轮压之和的10%采用。

吊车横向水平荷载标准值，取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度g。

软钩吊车：当额定起重量不大于10t时，取12%；当额定起重量为16～50t时，取10%；当额定起重量不小于75t时，取8%。

硬钩吊车：取20%。

其横向荷载等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的制动情况。