吊车梁设计

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 。

吊车梁的截面选择一.截面尺寸的确定：(1).梁的高度：①.经济要求：梁的平面内最大弯矩设计值：M xmax=464700000N·MM,支座处的最大剪力V max=梁选用钢材材质Q235,f=215N/mm2fv=Q345,f=315N/mm2fv=f=315N/mm2fv=梁需要的截面抵抗矩：W= 1.2*M xmax/f=1770286梁的经济截面高度：H=7*(W)^(1/3)-300=547②.刚度要求：对中级且Q<500KN,[l/w]=600,梁的跨度l=6000mm超过此限[l/w]=750取[l/w]=600,[w/l]=0.001667梁刚度要求的最小高度：Hmin=0.56*f*l/([w/l]*106)=③.建筑净空要求：H≤建筑净空要求根据以上三条要求确定吊车梁的高度，H=700mm二.腹板厚度Tw的确定：①.经验公式：T w=7+3h=10mm②.根据抗剪要求：T w≥ 1.2V max/h w fv= 2.9630843mm③.局部挤压应力的要求：数据准备：考虑动力系数的一个车轮的最大轮压a P max=136集中荷载增大系数，对轻、中级工作制吊车梁Y=1.0,对重级工作制吊车梁Y=1.35Y=1g Q= 1.4钢轨高度：140mm,吊车梁翼缘厚度t（暂估）：轨顶至腹板计算高度上边缘的距离：h y=钢轨高度+吊车梁翼缘厚度t=车轮对腹板边缘挤压应力的分布长度，取L z=2h y+50=358T w≥aYg Q P max/(l w*f)=2mm根据以上三条要求暂估T w=8mm三.翼缘尺寸：翼缘所需的面积：A1=W x/H w-1/6HwTw=1696.6947根据翼缘的局部稳定判断翼缘不考虑局部稳定的最大宽度：b=336根据上面的翼缘最大宽度取b=330mm下翼缘厚度取10mm，下翼缘宽度Bb=300mm本吊车梁尺寸取如下值：吊车梁高度H=700mm上翼缘宽度Bt=330mm上翼缘厚度Tt=14mm下翼缘宽度Bb=300mm下翼缘厚度Tb=10mm腹板厚度Tw=8mm腹板高度Hw=676mm 根据上值转入《吊车梁截面计算》工作簿.支座处的最大剪力V max=310.63KN125N/mm2185N/mm2185N/mm2(板厚≤16mm) mm3mm636mm腹板高度暂定H w=680mmKN工作制吊车梁Y=1.3514mm车梁翼缘厚度t=154mmmmmm。

吊车梁设计（1）设计资料车。

距（2max 1max Q F P αβγ==1..05×1.03×1.4×38=57.54KN57.54237545.55600045.55 2.375108.18.57.5445.5511.99B C C C R KN M KN m V V KN⨯===⨯==-=-=左右2)求max T M()max 57.54 3.5691.116V KN ⨯+== 4)求max T Vmax 2.191.11 3.3357.54T V KN =⨯= (3)截面估算1）梁高①按经济条件确定：631.2108.181060379521573007300292sh W mm h mm⨯⨯=====②按允许挠度值确定：66min 0.6100.6215600050010387l h fh mm v -⎡⎤=⨯=⨯⨯⨯⨯=⎢⎥⎣⎦③建筑净空无要求故取h=500mm 。

2）腹板厚度①经验公式：73730.58.5mm w t h =+=+⨯=②按抗剪要求： 3max min 1.2 1.291.1110 1.75.500125w V t mm h f ⨯⨯===⨯ ③按局部挤压要求：52505102134368z y R l a h h mm =++=+⨯+⨯= 3min 1.057.54100.73.368215w z Ft mm l f ψ⨯⨯===⨯ 故取8w t mm =④局部要求50062.5808=<= 3）翼缘尺寸为使截面经济合理，选用上、下翼缘不对称工字形截面，所要翼缘板面积按下列公式近似计算。

16037951.850054165006w w W A t h mm h =-=-⨯⨯= 取上翼缘A=250×10=25002mm下翼缘A=200×10=20002mm即初选上翼缘板-250×10，下翼缘板-200×10翼缘外伸宽度151510150100a mm mm==⨯=>（4）验算1）截面特性：212250102001048088340250105480825020010495235.38340500235.3264.7A mmy mmy mm=⨯+⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯===-=()()() 3222 84808480250235.325010235.3520010264.75 12xI⨯=+⨯⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=3420411914mm3113420411911453639235.3xxIW mmy===3223420411911292184264.7xxIW mmy===3341025010200196875001212yI mm⨯⨯=+=31119687500196875100yyIW mmx===32219687500157500125yyIW mmx===48.59yi mm===[]6000123.515048.59yλλ==<=吊车梁上翼缘：2250102500A mm =⨯=上34102501302083312y I mm ⨯==上 313020833104167125y W mm ==上 2）强度验算：①正应力上翼缘正应力： 66max 1108.1810 3.95101453639104167T x y M M W W σ⨯⨯=+=+上上 2274.437.9112.3/215/N mm f N mm =+=<=下翼缘正应力： 621108.181074.4/1426498x x M N mm W ⨯==<2215/f N mm = ②剪应力突缘支座处剪应力:3max 01.2 1.291.1110.4808w V h t τ⨯⨯==⨯2228.5/125/v N mm f N mm =<=③腹板局部稳定52505102134368z y R l a h h mm =++=+⨯+⨯= 322v 1.057.541019.5/<f =125N/mm 8368c w z FN mm t l ψσ⨯⨯===⨯ 3）稳定性验算：①整体稳定性11116000100.482250500l t b h ξ⨯===<⨯ 0.730.180.730.180.480.816b βξ=+=+⨯=341102501302083312I mm ⨯== 34210200666666712I mm ⨯== 112130208330.661130208336666667b I I I α===++ ()0.8(21)0.820.66110.258b b ηα=-=⨯⨯-=24320235..b b b y x y Ah W f ϕβηλ⎤⎥=⨯⎥⎦2432083405002350.8160.258123.514536392350.9310.6⎤⨯⎥=⨯⨯⨯⨯⎥⎦=> '0.2820.2821.07 1.070.767 1.00.931b b ϕϕ=-=-=< '0.767b ϕ∴=66'108.1810 3.951097.020.9.0.7671453639 1.2157500x Y b y y M M W ϕγ⨯⨯+=+=+⨯⨯ 22117.9/<f=215N/mm N mm = 故满足整体稳定性要求。

10t吊车梁的设计参数
吊车梁的设计参数会根据其具体用途和负载情况而有所不同，以下是一些常见的设计参数：
1. 梁的长度：吊车梁的长度通常会根据吊车的长度和所需的起吊高度来确定。

2. 梁的宽度：吊车梁的宽度通常会根据吊车的宽度来确定，以确保吊车能够通过。

3. 梁的高度：吊车梁的高度通常会根据吊车的起吊高度和所需的空间来确定。

4. 梁的强度：吊车梁的强度是其设计的关键参数，通常会根据吊车的最大起重量和可能的操作环境来确定。

5. 梁的刚度：吊车梁的刚度是其设计的重要参数，通常会根据吊车的最大起重量和可能的操作环境来确定。

6. 梁的稳定性：吊车梁的稳定性是其设计的关键参数，通常会根据吊车的最大起重量和可能的操作环境来确定。

7. 梁的材料：吊车梁的材料通常是钢或混凝土，会选择具有足够强度和刚度的材料。

以上只是一些基本的设计参数，具体的参数需要根据吊车的具体型号和负载情况来确定。

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。

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。

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。

吊车沿轨道运行、起吊、卸载以及工件翻转时将引起吊车梁振动。

特别是当吊车越过轨道接头处的空隙时还将发生撞击。

因此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。

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：1）软钩吊车：当额定起重量不大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%。

2）硬钩吊车：应取20%。

横向水平荷载应等分于桥架的两端，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刹车情况。

对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。

手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。

计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接（吊车梁、制动结构、柱相互间的连接）的强度时，由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因，在轨道上产生卡轨力，因此钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动引起的横向水平力，此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑。

二、吊车梁的形式吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的荷载。

竖向荷载在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力，水平荷载在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。

吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。

吊车梁一般设计成简支梁，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。

吊车梁的常用截面形式，可采用工字钢、H 型钢、焊接工字钢、箱型梁及桁架做为吊车梁。

1、吊车梁设计1. 1 设计资料威远集团生产车间，跨度30m ，柱距6m ，总长72 m,吊车梁钢材采用Q235钢，焊条为E43型，跨度为6m ，计算长度取6m ，无制动结构，支撑于钢柱，采用突缘式支座，威远集团生产车间的吊车技术参数如表2-1所示：表2-1 吊车技术参数台数 起重量 级别 钩制 吊车跨度 吊车总量 小车重 最大轮压 25t中级软钩28.5m19.2t1.8t8.5t吊车轮压及轮距如图1-1所示：46503550图1-1吊车轮压示意图1. 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Q γ=1.40。

则吊车荷载设计值为竖向荷载设计值 Q P γα⋅=m a x P ⋅=1.05⨯1.4⨯83.3=122.45kN 横向荷载设计值 =H Qγn g Q )(12.0+⋅=1.4⨯48.9)8.15(12.0⨯+⨯=2.80kN1. 3 内力计算1．3．1 吊车梁中最大竖向弯矩及相应剪力1） 吊车梁有三个轮压（见图1-2）时，梁上所有吊车轮压∑P 的位置为：PPPPBCAa230003000a5a5a1图1-2 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图mm W B a 1100355046501=-=-= mm W a 35502==mm a a a 3.4086110035506125=-=-=。

自重影响系数β取1.03，则 C 点的最大弯矩为：cM max =W β⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--∑125)2(Pa l a l P =1.03×⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯⨯100.145.1226)408.03(45.12232 =284.94m kN ⋅2) 吊车梁上有两个轮压（见图1-3 ）时，梁上所有吊车轮压∑P 的位置为：PPBCAa130003000Pa4a4图1-3 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图mm W B a 1100355046501=-=-=mm a a 275414==则C 点的最大弯矩值为：c M max =Wβl a l P ∑-24)2( =1.03×6)275.03(45.12222-⨯⨯=m kN ⋅18.312 可见由第二种情况控制，则在max M 处相应的剪力为CV =W βla lP ∑-)2(4=1.03×6)275.03(45.1222-⨯⨯=114.51kN 。

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。