吊车梁设计
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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。
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。
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 。
钢结构厂房吊车梁设计在钢结构厂房的设计中,吊车梁是一个至关重要的组成部分。
它承担着吊车在运行过程中产生的垂直和水平荷载,并将这些荷载传递给厂房的柱和基础,对整个厂房结构的安全性和稳定性起着关键作用。
接下来,让我们详细探讨一下钢结构厂房吊车梁的设计。
吊车梁所承受的荷载主要包括吊车的自重、吊重、运行时的冲击荷载以及横向和纵向的水平荷载等。
这些荷载的组合和取值需要根据相关的规范和标准进行准确计算,以确保吊车梁在使用过程中具有足够的强度和刚度。
在设计吊车梁时,首先要合理选择其截面形式。
常见的截面形式有工字型钢梁、箱型梁等。
工字型钢梁制造简单、施工方便,在中小跨度的吊车梁中应用广泛;箱型梁的抗扭性能较好,适用于跨度较大或对梁的抗扭要求较高的情况。
材料的选择也是设计中的重要环节。
一般选用高强度的钢材,如Q355 或 Q390 等。
钢材的质量和性能直接影响到吊车梁的承载能力和耐久性。
吊车梁的强度计算包括正应力、剪应力和局部承压应力的计算。
正应力要考虑弯矩的作用,剪应力则与剪力有关,局部承压应力主要出现在吊车轨道与梁的接触部位。
同时,还需要进行整体稳定性和局部稳定性的验算,以防止梁在受力过程中发生失稳现象。
除了强度和稳定性,吊车梁的刚度同样不容忽视。
过大的变形会影响吊车的正常运行和厂房结构的安全性。
通常通过控制吊车梁的挠度来保证其刚度要求,挠度限值应符合相关规范的规定。
在连接设计方面,吊车梁与柱的连接通常采用高强螺栓连接或焊接。
连接节点的设计要保证传力明确、可靠,并且便于施工和维护。
吊车梁之间的拼接也需要精心设计,以确保拼接部位的强度和刚度不低于梁的其他部位。
吊车梁的疲劳问题也是需要特别关注的。
由于吊车的频繁运行,吊车梁会承受反复的荷载作用,容易产生疲劳损伤。
因此,在设计中要对吊车梁的疲劳性能进行验算,并采取相应的构造措施来提高其抗疲劳能力,比如采用合理的焊缝形式、减少应力集中等。
为了提高吊车梁的耐久性,还需要进行防腐和防火处理。
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。
工字型吊车梁设计一、 基本设计资料 A 组:吊车梁跨度6m ,无制动结构,支承于钢柱,采用平板支座。
跨内设有两台Q=16t/3.2t 中级工作制(A5)软钩吊车,吊车跨度L K =28.5m 。
吊车规格,吊车宽度B=7004mm ,轮距W=5000mm ,小车质量g=6.427t ,吊车总质量G=37.967t ,最大轮压P max =202KN 。
吊车轮距如下图。
吊车梁采用Q235钢材,E43型焊条。
B 组:吊车梁跨度12m ,无制动结构,支承于钢柱,采用平板支座。
跨内设有两台Q=20t/5t 中级工作制(A5)软钩吊车,吊车跨度L K =31.5m 。
吊车规格,吊车宽度B=6434mm ,轮距W=5000mm ,小车质量g=6.858t ,吊车总质量G=41.497t ,最大轮压P max =231KN 。
吊车轮距如下图。
吊车梁采用Q235钢材,E43型焊条。
100210025000717717 50002二、设计内容1.吊车梁荷载及内力计算2.吊车梁的截面选择2.吊车梁的刚度、强度及稳定性验算;3.翼缘与腹板连接焊缝的验算;4.画出吊车梁详图、吊车梁安装节点图、吊车梁系统平面布置图。
三、设计要求设计分两组进行,每位同学在一周内完成指定的课程设计内容,并提供相应计算书及施工图纸。
四、设计要点提示。
的吊车梁,可取对于05.112=ωβm五、参考文献1.《钢结构设计手册》编辑委员会钢结构设计手册(上册)北京:中国建筑工业出版社 2004.12.陈志华建筑钢结构设计天津:天津大学出版社 2004.33.王肇明建筑钢结构设计上海:同济大学出版社 2001.2。
10t吊车梁的设计参数
摘要:
1.10t 吊车概述
2.10t 吊车梁的设计参数
2.1 跨度高度
2.2 吊钩适用范围
2.3 车身自重
正文:
1.10t 吊车概述
10t 吊车是一种广泛应用于室内外工矿企业、铁路运输、钢铁化工、机械加工、港口码头、物流周转等部门和场所的起重设备。
它可以帮助用户完成各种吊装作业,提高工作效率。
2.10t 吊车梁的设计参数
2.1 跨度高度
10t 吊车梁的跨度高度是指吊车梁在安装后,两侧支撑点之间的距离。
跨度高度直接影响到吊车的吊装范围和作业效率。
不同的吊车梁跨度高度适用于不同的作业场景,用户需要根据实际需求选择合适的跨度高度。
2.2 吊钩适用范围
吊钩是吊车梁的重要组成部分,它的选用需要考虑吊车的使用场景和吊装物品的重量、体积等因素。
10t 吊车梁通常配置适用于机械加工、装配车间、金属结构车间、冶金等行业的吊钩。
2.3 车身自重
车身自重是指吊车梁、金属结构、电气设备等部分的总重量。
车身自重会影响到吊车的稳定性和承载能力。
一般来说,10t 吊车的车身自重在400 吨左右,不同厂家和型号的吊车可能有所差异。
一、吊车梁所承受的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。
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.桁架式吊车梁用钢量省,但制作费工,连接节点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏,故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁.一般跨度小起重量不大(跨度不超6米,起重量不超过30吨)的情况下,吊车梁可通过在翼缘上焊钢板、角钢、槽钢的办法抵横向水平荷载,对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度.对于跨度或起重量较大的吊车梁应设置制动结构,即制动梁或制动桁架;由制动结构将横向水平荷载传至柱,同时保证梁的整体稳定。
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。
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。
桁架式吊车梁用钢量省,但制作费工,连接节点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏,故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁。
一般跨度小起重量不大(跨度不超6米,起重量不超过30吨)的情况下,吊车梁可通过在翼缘上焊钢板、角钢、槽钢的办法抵横向水平荷载,对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度。
对于跨度或起重量较大的吊车梁应设置制动结构,即制动梁或制动桁架;由制动结构将横向水平荷载传至柱,同时保证梁的整体稳定。
制动梁的宽度不宜小于1~1.5米,宽度较大时宜采用制动桁架。
吊车梁的上翼缘充当制动结构的翼缘或弦杆,制动结构的另一翼缘或弦杆可以采用槽钢或角钢。
制动结构还可以充当检修走道,故制动梁腹板一般采用花纹钢板,厚度6~10毫米。
对于跨度大于或等于12米的重级工作制吊车梁,跨度大于或等于18米的轻中级工作制吊车梁宜设置辅助桁架和下翼缘(下弦)水平支撑系统,同时设置垂直支撑,其位置不宜设在发生梁或桁架最大挠度处,
以免受力过大造成破坏。
对柱两侧均有吊车梁的中柱则应在两吊车梁间设置制动结构。
二、吊车梁的设计1、吊车梁钢材的选择吊车梁承受动态载荷的反复作用,因此,其钢材应具有良好的塑性和韧性,且应满足钢结构设计规范GB50017条款3.3.3—3.3.4的要求。
2、吊车梁的内力计算由于吊车荷载为移动载荷,计算吊车梁内力时必须首先用力学方法确定使吊车梁产生最大内力(弯矩和剪力)的最不利轮压位置,然后分别求梁的最大弯矩及相应的剪力和梁的最大剪力及相应弯矩,以及横向水平载荷在水平方向产生的最大弯矩。
计算吊车梁的强度及稳定时按作用在跨间荷载效应最大的两台吊车或按实际情况考虑,并采用载荷设计值。
计算吊车梁的疲劳及挠度时应按作用在跨间内载荷效应最大的一台吊车确
定,并采用不乘载荷分项系数和动力系数的载荷标准值计算。
求出最不利内力后选择梁的截面和制动结构。
3、吊车梁的强度、稳定承载力验算(1)强度验算假定吊车横向水平荷载由梁加强的上翼缘或制动梁或桁架承受,竖向荷载则又吊车梁本身承受,同事忽略横向水平荷载对制动结构的偏心作用。
对于无制动结构的吊车梁按下式验算受压区最大正应力。
对于焊接组合梁尚应验算翼缘与腹板交界处的折算应力。
梁的支座截面的最大剪应力,在选截面时已予保证,不必验算(2)局部稳定验算对于焊接组合梁,应进行局部稳定设计及验算(3)整体稳定验算当采用制动梁或制动桁架时,梁的整体稳定能够保证,不必验算。
无制动结构的梁应按下式验算。
4吊车梁疲劳验算吊车梁直接承受动力载荷,对重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架可作为常福疲劳,验算疲劳强度。
验算的部位一般包括:受拉翼缘与腹板连接处的主体金属、受拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑的连接处的主体金属以及角焊接连接处。
5吊车梁刚度验算吊车梁在竖向荷载作用下的挠度要满足给出的容许限制要求。
对冶金工厂或类似的车间中工作制为A7、A8的吊车梁,按一台最大吊车的横向水平载荷(按《建筑结构荷载规范》)/GB50009取值)产生的挠度不宜超过制动结果跨度的1/2200.应注意的是:在计算竖向挠度时系按自重和起重量最大的一台吊车计算。
6 吊车梁的合理构造设计应力集中式造成疲劳破坏的主要原因,因而应特别关注吊车梁的细部构造设计。
焊接组合吊车梁翼缘宜用一层钢板,当采用两层钢板时,外层钢板宜沿梁通长设置,并应在设计和施工中采用措施使上翼缘两层钢板紧密接触。
吊车梁的翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝,引弧板和引出板割去处应予打磨平整。
焊接吊车梁和焊接吊车桁架的工地整段拼接应采用焊接或高强螺栓的摩擦型连接。
吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于90毫米。
在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对布置,并与梁上下翼缘刨平顶紧。
中间横向加劲肋的上端应与梁的上下翼缘刨平顶紧,在重级工作制的吊车梁中,中间横向加劲肋亦应在腹板两侧成对布置,而中、轻级工作制吊车梁则可单侧设置或两侧错开设置。
在焊接吊车梁中,横向加劲肋(含短加劲肋)不得与受拉翼缘相焊,但可与受压翼缘焊接,端加劲肋可与梁上下翼缘相焊,中间横向加劲肋的下端宜在距受拉下翼缘50~100mm处断开,其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。
当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时,不宜采用焊接连接。
重级工作制吊车梁中,上翼缘与柱或制动桁架传动水平力的连接宜采用高强度螺栓的摩擦型连接,而上翼缘与制动梁的连接,可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊缝连接。
吊车梁端部与柱的连接构造应设法减少由于吊车梁弯曲变形而在连接处产生的附加应力。
吊车梁的受拉翼缘边缘,宜为轧制边或自动气割边,当用手工气割或剪切机切割时,应沿全长刨边。
吊车梁的受拉翼缘上下不得焊接悬挂设备的零件,并不宜在该处打火或焊接夹具。