2.4梁的设计

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1、 第二章重型厂房结构设计v吊车梁的荷载吊车梁的荷载v吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成v吊车梁的连接吊车梁的连接v吊车梁截面的验算吊车梁截面的验算 2.4 2.4 吊车梁的设计吊车梁的设计 第二章重型厂房结构设计 竖向荷载竖向荷载: P: PPP纵向水平荷载纵向水平荷载: : T Tc c（通过柱间支撑传至基础）（通过柱间支撑传至基础）TcTcTT横向水平荷载横向水平荷载: T: T 2.4.1 2.4.1 吊车梁的荷载吊车梁的荷载 第二章重型厂房结构设计(1)(1)吊车竖向荷载（最大轮压）吊车竖向荷载（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：max,max4 .

2、 1kPPP Pk,maxk,max吊车最大轮压标准值吊车最大轮压标准值, ,查吊车手册。查吊车手册。-动力系数动力系数 第二章重型厂房结构设计(2)(2)吊车横向水平力吊车横向水平力 依依建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范(GB 50009)(GB 50009)的规定，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 . 1Q Q 吊车额定起重量吊车额定起重量n -n -桥式吊车的总轮数桥式吊车的总轮数Q-Q-小车重量小车重量g g 重力加速度重力加速度 系数，见书本系数，见书本P85P85 第二章重型厂房结构设计说明：说明：吊车工作级别为吊车工作级别

3、为A6 A6 A8A8时，吊车运行时时，吊车运行时摆摆 动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：此时作用于每个吊车轮压规定：此时作用于每个吊车轮压 处的横向水平力处的横向水平力标准值应按下式计算：标准值应按下式计算：max,1 kKPT 0.1 0.1 软钩吊车软钩吊车 1 1= 0.15 = 0.15 抓斗或磁盘吊车抓斗或磁盘吊车 0.2 0.2 硬钩吊车硬钩吊车 第二章重型厂房结构设计o单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面（加强受压翼缘型）（加强受压翼缘型）o带制动梁的吊车梁带制动梁的吊车梁o带制

4、动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁 2.4.2 2.4.2 吊车梁的截面组成吊车梁的截面组成 制动结构不仅用于承受横向水平荷载，保证吊车制动结构不仅用于承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定，同时还作为人行走道和检修平台。其梁的整体稳定，同时还作为人行走道和检修平台。其宽度应根据吊车起重量、柱宽以及刚度要求确定，一宽度应根据吊车起重量、柱宽以及刚度要求确定，一般不小于般不小于0.75m0.75m。当宽度。当宽度1.2m1.2m时，常用制动梁，超时，常用制动梁，超过过1.2m1.2m时宜采用制动桁架。但对于硬钩吊车的吊车梁，时宜采用制动桁架。但对于硬钩吊车的吊车梁，因动力荷载较大，均宜采用制动梁。

5、因动力荷载较大，均宜采用制动梁。 第二章重型厂房结构设计 1. 1.单轴对称工字形截面单轴对称工字形截面 （加强受压翼缘型）（加强受压翼缘型）: :用于吊车起重能力用于吊车起重能力Q30tQ30t，跨度跨度l l6m6m，工作级别为工作级别为A1A5A1A5的吊车梁。的吊车梁。 第二章重型厂房结构设计2.2.带制动梁的吊车梁：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 制动桁架制动桁架制动梁：由吊车制动梁：由吊车梁的上翼缘、钢板梁的上翼缘、钢板和槽钢三部分组成和槽钢三部分组成 第二章重型厂房结构设计3.3.带制动桁架的吊车梁：带制动桁架的吊车梁： 竖向荷载竖向荷载

6、 吊车梁吊车梁横向水平荷载横向水平荷载 制动桁架制动桁架增设增设辅助桁架、水平支撑和辅助桁架、水平支撑和垂直支撑垂直支撑。L L12m(A612m(A6A8)A8)L L18m(A118m(A1A5)A5) 由两角钢和吊车梁的上翼由两角钢和吊车梁的上翼缘构成制动桁架的二弦杆，中缘构成制动桁架的二弦杆，中间连上角钢腹杆。间连上角钢腹杆。 第二章重型厂房结构设计制动桁架制动桁架吊车梁吊车梁 第二章重型厂房结构设计1.1.吊车梁上翼缘与吊车梁上翼缘与 柱的连接柱的连接2.2.吊车梁上翼缘与制动结构连接：吊车梁上翼缘与制动结构连接：q 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。

7、施工方便。q 板铰连接板铰连接保证吊车梁为简支保证吊车梁为简支 2.4.3 2.4.3 吊车梁的连接吊车梁的连接原则：原则：吊车梁上翼缘的连接应以能够可靠地与柱传吊车梁上翼缘的连接应以能够可靠地与柱传 递水平力，而又不改变吊车梁简支条件。递水平力，而又不改变吊车梁简支条件。 第二章重型厂房结构设计3.3.吊车梁支座：吊车梁支座： 1 1）简支吊车梁支座：）简支吊车梁支座： (a)(a)平板支座平板支座 (b)(b)凸缘支座凸缘支座 2 2）连续吊车梁支座：）连续吊车梁支座： 第二章重型厂房结构设计(a)(a)平板支座平板支座支座加劲肋支座加劲肋支座垫板：支座垫板： 厚度厚度t16mmt16mm

8、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扭矩作用。引起的较大扭矩作用。eRReRMT)21(传力板传力板 第二章重型厂房结构设计(b)(b)凸缘支座凸缘支座支座加劲肋支座加劲肋弹簧板弹簧板 优点：优点： e e较小，柱受到吊车较小，柱受到吊车较小的扭矩作用。较小的扭矩作用。 第二章重型厂房结构设计 2.4.4 2.4.4 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 第二章重型厂房结构设计1.1.加强上翼缘吊车梁加强上翼缘吊车梁受压区：受压区： A A点最不利点最不利fWMWMnyynxx受拉区：受拉区：fW

9、Mnxx2WWnyny吊车梁上翼缘截面对吊车梁上翼缘截面对 y y轴的净截面抵抗矩。轴的净截面抵抗矩。 2.4.4.1 2.4.4.1强度计算强度计算 第二章重型厂房结构设计2.2.带制动梁的吊车梁带制动梁的吊车梁A A点最不利点最不利fWMWMnyynxx1WWny1ny1制动梁截面对其制动梁截面对其形心轴形心轴y y1 1的净截面抵抗矩。的净截面抵抗矩。 第二章重型厂房结构设计3.3.带制动桁架的吊车梁带制动桁架的吊车梁fANWMWMnnyynxx1A A点最不利点最不利局部弯矩局部弯矩 MMy y=Td/3=Td/3轴力轴力 N N1 1=M=My y/b/b1 1M My y横向水平荷

10、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 An n吊车梁上翼缘及腹板吊车梁上翼缘及腹板15t15tw w的净截面面积之和。的净截面面积之和。 第二章重型厂房结构设计 设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大，设有制动结构的吊车梁，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。加强上翼缘的吊车加强上翼缘的吊车梁，应按下式验算其整体稳定。梁，应按下式验算其整体稳定。fWMWMyyxbx- -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 2.4.4.2 2.4.4.2整体稳定验算整体稳定验算 第二章重型厂房结

11、构设计 计算刚度时按自重和起重量最大的一台吊车的计算刚度时按自重和起重量最大的一台吊车的荷载标准值荷载标准值计算，且计算，且不乘动力系数。不乘动力系数。竖向挠度：竖向挠度：102vEIlMvxkx水平挠度：水平挠度：22001012lEIlMuyky 2.4.4.3 2.4.4.3刚度验算刚度验算 对于重级工作制吊车梁除计算竖向的刚度外，对于重级工作制吊车梁除计算竖向的刚度外，还应按下式计算其水平方向的刚度还应按下式计算其水平方向的刚度。 第二章重型厂房结构设计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

12、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；I Iy1y1制动结构截面对形心轴制动结构截面对形心轴y y1 1的毛截面惯性矩。的毛截面惯性矩。 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 Iy1y1乘以乘以 0.70.7的折减系数。的折减系数。 第二章重型厂房结构设计 构造上：构造上： 选用合适的钢材标号和冲击韧性选用合适的钢材标号和冲击韧性 要求。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。 例 ：例 ： 对 于对 于 A 6 A 8A 6 A 8 级 和 起 重 量级 和 起 重 量Q5

13、0tQ50t的的A4A4，A5A5级吊车粱，其腹板级吊车粱，其腹板与上翼缘的连接应采用焊透的与上翼缘的连接应采用焊透的K K形形焊缝。焊缝。 2.4.4.4 2.4.4.4疲劳验算疲劳验算 第二章重型厂房结构设计A6A6A8A8级吊车梁应进行疲劳验算级吊车梁应进行疲劳验算1.1.受拉翼缘的连接焊缝处受拉翼缘的连接焊缝处12.2.受拉区加劲肋端部受拉区加劲肋端部23.3.受拉翼缘与支撑连接处受拉翼缘与支撑连接处 的主体金属的主体金属34.4.连接的角焊缝连接的角焊缝4 第二章重型厂房结构设计 采用一台起重量最大吊车的荷载标准值，采用一台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 f 应力幅，应力幅，= =maxmax- -minmin； 循环次数循环次数n=2n=210106 6次时的容许应次时的容许应 力幅，按表力幅，按表2-112-11取用；取用； f f 欠载效应的等效系数欠载效应的等效系数