吊车梁设计.pdf

2.4 吊车梁的设计2.4 吊车梁的设计2.4 吊车梁的设计2.4 吊车梁的设计?吊车梁的荷载吊车梁的荷载?吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成?吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成吊车梁的连接吊车梁的连接?吊车梁的连接吊车梁的连接?吊车梁截面的验算吊车梁截面的验算2.4.12.4.1 吊车梁的荷载吊车梁的荷载2.4.12.4.1 吊车梁的荷载吊车梁的荷载?竖向荷载竖向荷载:P:P2.4.12.4.1 吊车梁的荷载吊车梁的荷载2.4.12.4.1 吊车梁的荷载吊车梁的荷载竖向荷载竖向荷载?横向水平荷载:T横向水平荷载:T?纵向水平荷载:纵向水平荷载:T Tc c吊车荷载的传递路径吊车荷载的传递路径PPTcTcTcTcTT(1 1)吊车竖向荷载吊车竖向荷载（最大轮压最大轮压）()()吊车竖向荷载吊车竖向荷载（最大轮压最大轮压）作用在吊车梁上的最大轮压作用在吊车梁上的最大轮压设计值设计值:41PPmax,max4.1kPP=P Pk maxk max吊吊车最大轮压标准值车最大轮压标准值,查吊查吊车手册车手册。k k,maxmax车最大轮压标准值车最大轮压标准值,车手册车手册-动力系数动力系数动力系数动力系数(2 2)吊车横向水平力吊车横向水平力()()吊车横向水平力吊车横向水平力依建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定，依建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定，作用于作用于每个轮压处每个轮压处的水平力的水平力设计值设计值：nQQgT/)(4.1+=QQg)(Q Q 吊车额定起重量吊车额定起重量桥桥式吊车的总轮数式吊车的总轮数Q Q-小车重量-小车重量n-n-桥桥式吊车的总轮数式吊车的总轮数g g 重重力力加速加速度度g g力度力度?吊车工作级别为吊车工作级别为重级重级(A6(A6 A8)A8)时时吊车运行时吊车运行时?吊车工作级别为吊车工作级别为重级重级(A6(A6 A8)A8)时时，吊车运行时吊车运行时摆动摆动引起的水平力比刹车更为不利,引起的水平力比刹车更为不利,钢结构设计钢结构设计规范规范(GB50017)(GB50017)规定规定吊车横向水平力吊车横向水平力标准值标准值规范规范(GB50017)(GB50017)规定规定：吊车横向水平力吊车横向水平力标准值标准值：max,1 kKPT=max,1 kK0 10 1软钩吊车软钩吊车0 0.1 1 软钩吊车软钩吊车1 1=0.15=0.15 抓斗或抓斗或磁盘吊磁盘吊车车1 1抓斗或车抓斗或车0.2 硬钩吊车0.2 硬钩吊车2.4.22.4.2 吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成2.4.22.4.2 吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成o单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面2.4.22.4.2 吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成2.4.22.4.2 吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成o单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面o带制动梁的吊车梁带制动梁的吊车梁o带制动梁的吊车梁带制动梁的吊车梁o带制动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁o带制动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁?1 1 单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面?1 1.单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面:Q 30t，L 6m，Q 30t，L 6m，A A1 1 A A5 5级级?2.带制动梁的吊车梁：2.带制动梁的吊车梁：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桁架制动桁架横向水平荷载横向水平荷载制动桁架制动桁架?3.3.带制动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁:带制动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁竖竖向荷载向荷载吊车梁吊车梁向荷载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横向水平荷载横向水平荷载制动桁架制动桁架L12m(A6A8)L12m(A6A8)L18m(A1A5)L18m(A1A5)增设辅助桁架、水平支撑增设辅助桁架、水平支撑和垂直支撑和垂直支撑和垂直支撑和垂直支撑。制动桁架制动桁架制动桁架制动桁架吊车梁吊车梁吊车梁吊车梁2.4.3 吊2.4.3 吊车梁的连接车梁的连接2.4.3 吊2.4.3 吊车梁的连接车梁的连接1 1 吊车梁上翼缘与柱吊车梁上翼缘与柱车梁的连接车梁的连接车梁的连接车梁的连接1 1.吊车梁上翼缘与柱吊车梁上翼缘与柱及制动结构的连接及制动结构的连接?高强螺栓连接高强螺栓连接?高强螺栓连接高强螺栓连接抗疲劳性能好，抗疲劳性能好，施工方便施工方便施工方便施工方便。?板铰连接板铰连接?板铰连接板铰连接保证吊车梁为简支保证吊车梁为简支吊车梁吊车梁上柱截面上柱截面制动边梁制动边梁上柱截面上柱截面制动制动板板高强螺栓高强螺栓高强螺栓高强螺栓吊车梁吊车梁板铰板铰连接板连接板吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接高强螺栓高强螺栓吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接吊车梁上翼缘连接3.吊车梁支座：3.吊车梁支座：1）简支吊车梁支座：1）简支吊车梁支座：(a)平板支座(a)平板支座(b)凸缘支座(b)凸缘支座(a)(a)平板支座平板支座(a)(a)平板支座平板支座支座加劲肋支座加劲肋支座加劲肋支座加劲肋支座垫板：支座垫板：厚度t16mm厚度t16mm传力板传力板传力板传力板缺点：缺点：柱受到吊车竖向荷载柱受到吊车竖向荷载引起的较大弯矩作用。引起的较大弯矩作用。RRRM)21(eRReRMT=)21(b)(b)凸缘支座凸缘支座(b)(b)凸缘支座凸缘支座支座加劲肋支座加劲肋支座加劲肋支座加劲肋弹簧板弹簧板弹簧板弹簧板优点优点：优点优点：e较小，柱受到吊车e较小，柱受到吊车较小的扭矩作用较小的扭矩作用较小的扭矩作用较小的扭矩作用。2 4 42 4 4 吊车梁的截面验算吊车梁的截面验算2 4 42 4 4 吊车梁的截面验算吊车梁的截面验算2 2.4 4.4 4 吊车梁的截面验算吊车梁的截面验算2 2.4 4.4 4 吊车梁的截面验算吊车梁的截面验算?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?疲劳验算疲劳验算2.4.4.12.4.4.1强度计算强度计算2.4.4.12.4.4.1强度计算强度计算1.1.加强上翼缘吊车梁加强上翼缘吊车梁2.4.4.12.4.4.1强度计算强度计算2.4.4.12.4.4.1强度计算强度计算加强上翼缘吊车梁加强上翼缘吊车梁受压区：受压区：A点最不利A点最不利fWMWMnyynxx+=nynx受拉区：受拉区：fWMx=Wnx2W Wnyny吊车梁上翼缘截面对吊车梁上翼缘截面对nynyy轴的净截面抵抗矩。y轴的净截面抵抗矩。2.带制动梁的吊车梁2.带制动梁的吊车梁A点最不利A点最不利fWMWMyx+=WWnynx1W Wny1ny1制动梁截面对其形心轴y制动梁截面对其形心轴y1 1的净截面抵抗矩。的净截面抵抗矩。3.带制动桁架的吊车梁3.带制动桁架的吊车梁My引起的轴力 NMy引起的轴力 N1 1=M=My y/b/b1 1M M横向水平荷载产生横向水平荷载产生M My y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。A A点最不利点最不利局部弯矩 M局部弯矩 My y=Td/3=Td/3fNMMyx+=1A A点最不利点最不利fAWWnnynx+=A An n吊车梁上翼缘及腹板15t吊车梁上翼缘及腹板15tw w的净截面面积之和。的净截面面积之和。2 4 4 22 4 4 2整体稳定验算整体稳定验算2 4 4 22 4 4 2整体稳定验算整体稳定验算设有制动结构的吊车梁设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大侧向弯曲刚度很大，2 2.4 4.4 4.2 2整体稳定验算整体稳定验算2 2.4 4.4 4.2 2整体稳定验算整体稳定验算设有制动结构的吊车梁设有制动结构的吊车梁侧向弯曲刚度很大侧向弯曲刚度很大整体稳定得到保证，不需验算。整体稳定得到保证，不需验算。加强上翼缘的吊车梁，应按下式验算其整体稳定。加强上翼缘的吊车梁，应按下式验算其整体稳定。fMMyx+fWWyyxbx+=-依梁在最大刚度平面内弯-依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的整体稳定系数曲所确定的整体稳定系数曲所确定的整体稳定系数曲所确定的整体稳定系数2 4 4 32 4 4 3刚度验算刚度验算2 4 4 32 4 4 3刚度验算刚度验算按效应最大的一台吊车的按效应最大的一台吊车的荷载标准值荷载标准值计算计算且不乘且不乘2 2.4 4.4 4.3 3刚度验算刚度验算2 2.4 4.4 4.3 3刚度验算刚度验算按效应最大的一台吊车的按效应最大的一台吊车的荷载标准值荷载标准值计算计算，且不乘且不乘动力系数。动力系数。竖向挠度：竖向挠度：2vlMvkx=10EIx水平挠度水平挠度2llMky水平挠度水平挠度：2200101lEIuyky=M Mkxkx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,M Mkyky跨内跨内一台起重量最大吊车横向水平荷载一台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作用下所产生的最大弯矩标准值标准值作用下所产生的最大弯矩作用下所产生的最大弯矩，I Iy1y1制动结构截面对形心轴Y制动结构截面对形心轴Y1 1的毛截面惯性的毛截面惯性y1y11 1矩。矩。对制动桁架应考虑对制动桁架应考虑腹杆变形腹杆变形的影响，的影响，I Iylyl乘以0.7的折减系数。乘以0.7的折减系数。2 4 4 42 4 4 4疲劳验算疲劳验算2 4 4 42 4 4 4疲劳验算疲劳验算构造上构造上：2 2.4 4.4 4.4 4疲劳验算疲劳验算2 2.4 4.4 4.4 4疲劳验算疲劳验算构造上构造上选用合适的钢材标号和冲击选用合适的钢材标号和冲击韧性要求韧性要求。韧性要求韧性要求。构造细部选用疲劳强度高的连接构造细部选用疲劳强度高的连接形式形式。形式形式。例：例：对于A6A8级和起重量Q50t对于A6A8级和起重量Q50t的A4，A5级吊车粱，其腹板与上翼缘的连接应采用焊透的K形焊的A4，A5级吊车粱，其腹板与上翼缘的连接应采用焊透的K形焊缝。缝。A6A6A8A8级吊车梁应进行疲劳验算级吊车梁应进行疲劳验算A6A6A8A8级吊车梁应进行疲劳验算级吊车梁应进行疲劳验算1.受拉翼缘的连接焊缝处1.受拉翼缘的连接焊缝处2.受拉区加劲肋端部2.受拉区加劲肋端部423.受拉翼缘与支撑连接处3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属的主体金属1的主体金属的主体金属3连接的角焊缝连接的角焊缝4.4.连接的角焊缝连接的角焊缝采用一台起重量最大吊车的采用一台起重量最大吊车的荷载标准值荷载标准值，不计动力系数不计动力系数按常幅疲劳问题计算按常幅疲劳问题计算不计动力系数不计动力系数，按常幅疲劳问题计算按常幅疲劳问题计算。f f 应力幅，=应力幅，=maxmax-minmin；maxmaxminmin循环次数n=210循环次数n=2106 6次时的容许应次时的容许应力幅，按表2-11取用；力幅，按表2-11取用；f f欠载效应的等效系数欠载效应的等效系数f f欠载效应的等效系数欠载效应的等效系数