钢结构-吊车梁设计(课件.pptx

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1、 吊车梁的荷载吊车梁的荷载 吊车梁的内力计算吊车梁的内力计算 吊车梁截面的验算吊车梁截面的验算 吊车梁的连接吊车梁的连接 2.4 2.4 吊车梁的设计吊车梁的设计 吊车梁系统组成吊车梁系统组成 2.4.1 吊车梁系统组成吊车梁系统组成 图图2.4.1 吊车梁系统吊车梁系统吊车梁吊车梁吊车梁吊车梁制动系统制动系统制动系统制动系统制动系统：制动系统：tQ30ml6（1）加强上翼缘）加强上翼缘 图图2.4.2 吊车梁系统组成吊车梁系统组成（a）加加强强上上翼翼缘缘51 AAlQ、（2）制动梁、制动桁架）制动梁、制动桁架较大较大吊车梁竖向荷载竖向荷载 吊车梁吊车梁横向水平荷载横向水平荷载 制动梁制动梁

2、制动梁制动梁（b）图图2.4.2 吊车梁系统组成吊车梁系统组成竖向荷载竖向荷载 吊车梁吊车梁横向水平荷载横向水平荷载 制动桁架制动桁架wt15制动桁架制动桁架辅助辅助桁架桁架图图2.4.2 吊车梁系统组成吊车梁系统组成（c）垂直支撑垂直支撑水平支撑水平支撑ml12重级工作制重级工作制 ml18（3）边柱）边柱吊车梁设置垂直辅助桁架吊车梁设置垂直辅助桁架轻、中级工作制轻、中级工作制制动桁架制动桁架吊车梁吊车梁2.4.2 吊车梁荷载吊车梁荷载吊车、起重物及系统自重。吊车、起重物及系统自重。 max,max4 . 1kPP2.横向水平荷载横向水平荷载 （1）每个车轮）每个车轮横向水平荷载设计值横向水

3、平荷载设计值 nQQT）1(4 . 1吊车横向水平荷载系数吊车横向水平荷载系数 吊车额定起吊重量吊车额定起吊重量kN Q小车自重标准值小车自重标准值kN1Q1.竖向荷载竖向荷载悬挂吊车、轻中级工作制软钩悬挂吊车、轻中级工作制软钩动力系数动力系数1.05， 重级工作制重级工作制1.1；计算疲劳、变形不考虑；计算疲劳、变形不考虑（1）吊车竖向荷载吊车竖向荷载动力系数动力系数（2）吊车竖向荷载设计值）吊车竖向荷载设计值 n吊车轮数吊车轮数3.纵向水平荷载纵向水平荷载nKKPP1max,刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数取取0.1 nikP1max,吊车一侧吊车一侧制动轮制动轮的

4、最大轮压之和的最大轮压之和 （2）每个轮压处）每个轮压处摇摆力标准值摇摆力标准值 kkPHmax,刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数（取值见刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数（取值见P89P89） 注：摇摆力仅用于重级工作制吊车梁验算强度、稳定、注：摇摆力仅用于重级工作制吊车梁验算强度、稳定、连接时考虑连接时考虑注：此荷载由柱间支撑承担。注：此荷载由柱间支撑承担。一侧轨道上纵向水平荷载标准值一侧轨道上纵向水平荷载标准值及局部弯矩（制动桁架）及局部弯矩（制动桁架） 2.4.3 吊车梁内力计算吊车梁内力计算maxxM及相应及相应、QmaxVyM1.计算内容计算内容支座支座2.计算原则计算原则 注意注意：计算吊

5、车梁的强度、稳定和连接时，按计算吊车梁的强度、稳定和连接时，按两台两台吊吊车考虑；计算吊车梁的疲劳和变形时按作用在跨间内车考虑；计算吊车梁的疲劳和变形时按作用在跨间内起重量最大的一台吊车起重量最大的一台吊车考虑。疲劳和变形的计算，采考虑。疲劳和变形的计算，采用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。maxyM3.计算方法计算方法影响线方法影响线方法2.4.4 截面设计及验算截面设计及验算截面选择同第六章受弯构件组合梁截面选择同第六章受弯构件组合梁1.截面选择截面选择疲劳验算疲劳验算2.截面验算截面验算强度验算强度验算整体稳定验算整体稳定验算刚度验算刚度验算xxyy

6、PT1.加强上翼缘加强上翼缘受压区：受压区： A点点最不利最不利受拉区：受拉区：B点最不利点最不利fWMnxx2 吊车梁吊车梁上翼缘截面上翼缘截面 对对y轴的净截面抵抗矩。轴的净截面抵抗矩。nyW21nxnxWW 、 吊车梁截面对吊车梁截面对x轴轴上部上部、 下部下部纤维处的净截面纤维处的净截面 抵抗矩。抵抗矩。Al强度计算强度计算图图2.4.3 截面强度验算截面强度验算（a）B2.带制动梁带制动梁A点最不利点最不利制动梁截面对其形心轴制动梁截面对其形心轴y1的净截面抵抗矩。的净截面抵抗矩。1nyW图图2.4.3 截面强度验算截面强度验算（b）d1b3.带制动桁架带制动桁架局部弯矩局部弯矩轴力

7、轴力 横向水平荷载产生横向水平荷载产生 的最大弯矩设计值的最大弯矩设计值。11bMNy3dTMyT作用于一个吊车轮上的作用于一个吊车轮上的 横向水平荷载或摇摆力横向水平荷载或摇摆力1N1NT节间荷载节间荷载yM图图2.4.3 截面强度验算截面强度验算（c）图图2.4.4 局部弯矩计算局部弯矩计算加强上翼缘的吊车梁，按下式验算其整体稳定。加强上翼缘的吊车梁，按下式验算其整体稳定。fWMWMyyxbx依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的 整体稳定系数整体稳定系数l 整体稳定验算整体稳定验算b注：吊车梁其它方面强度验算同上册所讲。注：吊车梁其它方面强度验算同上册所讲。A

8、A点最不利点最不利fANWMWMnnyynxx1An吊车梁上翼缘及腹板吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截面面积之和。的净截面面积之和。 按按效应最大效应最大的的一台一台吊车的荷载吊车的荷载标准值标准值计算，且计算，且不乘动力系数。不乘动力系数。竖向挠度：竖向挠度：102vEIlMvxkxl 刚度验算刚度验算Mkx竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩。竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩。水平挠度：水平挠度：22001012lEIlMuyky跨内跨内一台一台起重量最大吊车横向水平荷载起重量最大吊车横向水平荷载标准值标准值作用下所产生的最大弯矩。对作用下所产生的最大弯矩。对制动制动桁架桁架应考虑应考虑腹杆变

9、形腹杆变形的影响，的影响，Iyl乘以乘以0.7的的折减系数。折减系数。 制动结构制动结构截面对形心轴截面对形心轴y1的毛截面惯性矩。的毛截面惯性矩。kyM1yIl 疲劳验算疲劳验算tw2wt2wt1.构造要求构造要求选用合适的钢材标号和冲击韧性要求。选用合适的钢材标号和冲击韧性要求。受拉翼缘受拉翼缘边缘全长刨边。边缘全长刨边。吊车桁架或制动桁架优先采用高强螺栓连接。吊车桁架或制动桁架优先采用高强螺栓连接。焊接工字形吊车梁，翼缘和腹板的连接采用焊接工字形吊车梁，翼缘和腹板的连接采用 加引弧板的加引弧板的焊透对接焊缝（课本焊透对接焊缝（课本P96 b图）。图）。受拉翼缘除与腹板焊接外，不得焊接其他

10、任何受拉翼缘除与腹板焊接外，不得焊接其他任何 零件，零件，不许在受拉翼缘打火不许在受拉翼缘打火。1.受拉翼缘受拉翼缘与腹板连接处的与腹板连接处的主体金属主体金属2.受拉区受拉区加劲肋端部加劲肋端部的的主体主体金属金属4.下翼缘与腹板连接的下翼缘与腹板连接的角焊缝角焊缝3.受拉翼缘与支撑连接处的受拉翼缘与支撑连接处的主体金属主体金属（螺栓孔处）（螺栓孔处）5.支座加劲肋与腹板连接的支座加劲肋与腹板连接的角焊缝角焊缝123542.疲劳验算位置疲劳验算位置5图图2.4.5 疲劳验算点疲劳验算点（b）支座截面）支座截面（a）跨中截面）跨中截面 A6A8级吊车梁下列位置应进行疲劳验算级吊车梁下列位置应进

11、行疲劳验算采用采用一台一台起重量最大吊车的荷载标准值，起重量最大吊车的荷载标准值，不计动力系数，按常幅疲劳问题计算。不计动力系数，按常幅疲劳问题计算。f fminmax3.疲劳验算方法疲劳验算方法应力幅应力幅循环次数循环次数n=2106次时的容许应力幅；次时的容许应力幅；欠载效应的等效系数（按表欠载效应的等效系数（按表2-12取用）取用）作业作业2.21.吊车梁下翼缘与柱的连接吊车梁下翼缘与柱的连接 重级工作制吊车梁宜采用重级工作制吊车梁宜采用板铰连接板铰连接，以以保证吊保证吊车梁在简支状态下工作。车梁在简支状态下工作。 2.4.5 2.4.5 吊车梁的连接吊车梁的连接M20M26普通螺栓（注意防松动）普通螺栓（注意防松动） 2.吊车梁上翼缘与柱的连接吊车梁上翼缘与柱的连接 永久防松动高强螺栓（双螺帽、弹簧垫圈、将螺帽永久防松动高强螺栓（双螺帽、弹簧垫圈、将螺帽螺杆焊死）螺杆焊死） 保证连接能传递全部支座反力保证连接能传递全部支座反力3.吊车梁之间连接吊车梁之间连接制动边梁制动边梁上柱截面上柱截面吊车梁吊车梁板铰板铰连接板连接板制动板制动板高强螺栓高强螺栓图图2.4.6 吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接高强螺栓高强螺栓