钢结构-3载荷组合与计算(大起).
起重机钢结构总体设计时常用地载荷系数
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1.0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0。
2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:φ4=1.10+0.058v√h (注:√h为h开更号)式中v-----起重机(或小车)的运行速度(m/s)h----轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√[1/δg(λ0+yo)]各符号的意义见《起重机设计规范》(GB3811-83)附录B为了检验上式的正确性,曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定,φ2值与实测值很接近。
2018年GB50017《钢结构设计规范》
(1)新增条文——较详细讲解 (2)修改条文——指明修改之处 (3)强制条文——重申重要性 (4)未改条文——简要概述规范比
背 景
(1)GBJ17-88 从1997年起开始修订,2001年 12月完成报批
稿,这两年其它规范陆续推出,不断修改协调。 (2)吸收了国内外近十年的钢结构研究和工程应用成果,借 鉴了欧洲、美国、英国、澳大利亚等国新规范的经验。 (3) 条文增改部分超过2/3。
物符合《建筑抗震设计规范》、《构筑物抗震设计规
范》、《中国地震动参数区划图》要求。
Hale Waihona Puke 1.0.4条 设计原则,未变
1.0.5条(强制条文) 在钢结构设计文件中,应注明建筑结 构的设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号(或钢 号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其他的附
加保证项目。此外,还应注明所要求的焊缝形式、焊缝
谱系数Kp有轻、中、重、特重等4级)综合划分吊车工作级
别为A1A8级。本规范所指轻级工作制即A1A3级;中级为 A4A5级;重级为A6A8级(其中A8为特重级)。
3.2.3条 计算屋盖桁架考虑悬挂吊车和电动葫芦时:在同
一跨每条运行线路上的台数:梁式吊车≤2,电动葫芦 ≤1。 3.2.4条 (原3.1.9条)冶炼车间荷载折减系数,未变
质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的要求。
1.0.6条 特殊设计要求,未变
第2 章
术语和符号
材料并入第3章。第2章主要列出《建筑结构设计术语和符
号标准》( GB/T50083-97 )中没有的术语(如腹板“通
用高厚比”等),但符号列出较全。
第3 章
基本设计规定
3.1 设计原则
钢结构吊车梁设计一般规定、荷载计算
钢结构吊车梁设计一般规定、荷载计算一、设计一般规定1.吊车梁及吊车的工作级别(1)吊车的使用等级根据《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.1,吊车按照吊车可能完成的总工作循环数将使用等级划分为U0~U9共10个等级,吊车使用总工作循环数Cr与吊车使用等级及使用频繁程度的关系见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.1表1,如下:表1 起重机的使用等级(2)吊车的起升荷载状态级别根据《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.2,起重机的起升载荷,是指起重机在实际的起吊作业中每一次吊运的物品质量(有效起重量)与吊具及属具质量的总和(即起升质量)的重力;起重机的额定起升载荷,是指起重机起吊额定起重量时能够吊运的物品最大质量与吊具及属具质量的总和(即总起升质量)的重力。
其单位为牛顿(N)或千牛(kN)。
起重机的起升载荷状态级别是指在该起重机的设计预期寿命期限内,它的各个有代表性的起升载荷值的大小及各相对应的起吊次数,与起重机的额定起升载荷值的大小及总的起吊次数的比值情况,据此载荷状态级别被分为Q1~Q4共4个级别。
详见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.2表2。
表2起重机的载荷状态级别及载荷谱系数(3)吊车的工作级别根据吊车的10个使用等级与吊车的4个起升荷载状态级别,将吊车整机的工作级别分为A1~A8共8个级别,详见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.3表3。
表3 吊车的工作级别在《建筑结构荷载规范GB 5009-2012》(简称《荷规》)中,工作级别与吊车的荷载系数(《荷规》6.2)、动力系数(《荷规》6.3)及吊车荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数(《荷规》6.4)有关,为方便设计,在吊车荷载的条文说明中将吊车的工作制与工作级别的对应关系做如下规定:表4 吊车的工作制等级与工作级别的对应关系2吊车梁荷载吊车梁荷载分为竖向荷载(吊车的竖向轮压)与水平荷载,水平荷载又分为纵向水平荷载与横向水平荷载,吊车纵向水平制动力产生纵向水平荷载,对于轻、中级工作制吊车(A1-A5),横向水平荷载考虑由小车的水平制动力产生,对于重级、特重级工作制吊车(A6-A8),横向水平荷载还需考虑吊车的摇摆力,根据《钢结构设计标准GB50017-2017》3.2.2,计算强度、稳定性以及连接的强度时,此水平力不宜与小车产生的水平制动力同时考虑。
钢结构载荷计算及相关
钢结构载荷计算及相关目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 建筑设计 (1)1.1 建筑平面设计 (1)1.2 建筑立面设计 (4)1.3 建筑平面设计 (6)2 结构方案设计说明 (7)2.1 构件截面尺寸及材料选择 (7)2.2 结构体系抗震防火要求 (7)3.荷载统计 (9)3.1恒荷载统计 (9)3.2活荷载统计 (9)3.3整个厂房部分作用的荷载 (12)4.各种荷载作用下的内力分析 (16)4.1手算内力标准值 (16)4.2电算内力标准值 (21)5.门式刚架计算和选型 (24)5.1 截面选型 (24)5.2 刚架梁验算 (27)5.3 刚架柱验算 (28)5.4 位移验算 (32)6.檩条设计和计算 (35)6.1设计说明 (35)6.2荷载计算 (35)6.3内力计算 (36)6.4截面选型及计算 (37)7.墙梁设计和计算 (41)7.1 荷载计算 (41)7.2内力分析 (42)7.3 截面选型和验算 (42)7.4 拉条计算 (49)8 支撑设计 (50)8.1屋面横向水平支撑设计 (50)8.2 柱间支撑设计 (53)9 屋面板设计和计算 (58)9.1内力及截面验算 (58)9.2 强度验算 (61)9.3 刚度验算 (61)10 吊车梁的设计 (63)10.1 吊车梁的设计 (63)11 节点设计 (71)11.1 柱脚设计 (71)11.2 梁柱节点设计 (73)11.3 牛腿 (79)11.4 抗风柱的计算 (81)12 基础设计计算 (84)12.1 基础设计资料 (84)12.2 基础底面尺寸设计 (84)13 全文总结 (91)14 参考文献..................................... 错误!未定义书签。
15 致谢 (95)附录:内力组合计算表 (96)1 建筑设计本建筑依据其功能要求设计成单层的单坡双跨刚架承重厂房,适用于《门式刚架轻m。
荷载标准组合
荷载标准组合荷载标准组合是指在工程设计中,根据实际情况将各种荷载按照一定的组合方式进行计算,以确保结构在使用过程中能够安全可靠地承受各种荷载的作用。
荷载标准组合是工程设计中非常重要的一环,它直接关系到结构的安全性和稳定性,因此在进行荷载标准组合时,需要严谨认真,不能马虎处理。
首先,我们需要了解各种荷载的性质和作用。
荷载是指施加在结构上的外力或外部作用,主要包括恒载、活载、风载、地震作用等。
恒载是指结构自身的重量和常设的荷载,如墙体、楼板、梁柱等构件的自重;活载是指人、车、设备等在结构上活动时施加的荷载;风载是指风对建筑物或结构物产生的作用;地震作用是指地震对结构物产生的作用。
各种荷载的性质和作用不同,因此在进行荷载标准组合时,需要根据实际情况进行合理的组合。
其次,我们需要了解荷载标准组合的基本原则。
在进行荷载标准组合时,需要遵循“安全性优先、合理性和可行性”的原则。
首先,要确保结构在承受各种荷载作用时能够保持安全可靠,不发生破坏或失稳;其次,要根据结构的实际情况和使用要求,合理确定荷载标准组合的方式和参数;最后,要考虑到荷载标准组合的可行性,即在实际工程中能够方便、经济地进行计算和施工。
在进行荷载标准组合时,需要注意以下几点。
首先,要根据结构的用途和功能确定荷载标准组合的设计要求,包括结构的安全性、稳定性、使用性能等;其次,要合理确定各种荷载的作用系数和组合系数,以确保计算结果符合实际情况;最后,要进行荷载标准组合的计算和分析,得出合理的设计结果,并在设计图纸和说明中进行详细记录和说明。
总之,荷载标准组合是工程设计中非常重要的一环,它关系到结构的安全性和稳定性。
在进行荷载标准组合时,需要严谨认真,遵循安全性优先、合理性和可行性的原则,合理确定荷载标准组合的设计要求和计算参数,以确保结构在使用过程中能够安全可靠地承受各种荷载的作用。
最新钢结构焊接规范讲解
最新《钢构造焊接规范》讲解一、序言钢构造焊接规范出台旳背景1、中国经济发展旳规定(钢构造建设旳历史回忆、钢产量旳发展势头、都市化进程旳规定)2、与之建设配套旳技术规定(从业队伍较年轻、技术力量缺乏、人员流动性较大、建筑发展旳时效性强——板、管、铸、锻)3、长远旳战略考量(节能、环境保护、抗灾害、资源)4、从钢构造使用范围旳扩展考虑(将原原则JGJ81-2023《建筑钢构造焊接技术规范》改编和提高为国标GB50661《钢构造焊接规范》)伴随名称旳变化也带来了内容、规定旳对应变化二、新老原则在构造上旳差异1、目录JGJ81原则 GB50661原则总则总则基本规定术语和符号材料基本规定焊接节点构造材料焊接工艺评估焊接连接构造设计焊接工艺焊接工艺评估焊接质量检查焊接工艺焊接补强与加固焊接检查焊工考试焊接补强与加固附录A(钢板厚度方向性能级别附录A(钢构造焊接接头及其硫含量、断面收缩率值)坡口形式、尺寸和标识措施)附录B(建筑钢构造焊接工艺评估附录B(钢构造焊接工艺评估汇报格式)汇报格式)附录C(箱形柱(梁)内隔板电渣附录C(箱形柱(梁)内隔板电焊焊缝焊透宽度旳测量)焊焊缝焊透宽度旳测量)附录D(圆管T、K、Y节点焊缝旳本规程用词阐明超声波探伤)引用原则名目附录E(工程建设焊工考试成果登记附:条文阐明表、合格证格式)本规程用词阐明三、新原则旳详细章节阐明与其他原则旳有关性1、总则1.01、强调新原则在对应科研、实践基础上形成旳(1985年发展中心开始至今)1.02、载荷条件参照AWS等有关原则分为静载和动载,对其他构造也能参照执行1.03、强调安全(以人为本、吸取上海胶州路大楼、北京央视大楼失火教训)1.04、强调原则旳互补与强制性原则旳执行2、术语和符号该章节旳术语和符号相比老原则都是新增长旳,术语共8个、符号29个,这里强调都是与焊接技术有关旳。
检测——强调采用一定旳试验和测试处理所进行旳技术操作检查——强调对材料、人员、工艺、过程或成果旳核查,并确定其符合性(CNAS也有对应旳机构)2.2符号强调在使用该原则中旳某些有关符号时,为了防止力学性能符号旳引用混乱,提议在检测汇报中,力学性能名称后,用括弧标出符号。
钢结构设计中组合楼板的计算
钢结构设计中组合楼板的计算摘要:本文主要进行钢结构设计中组合楼板的计算,介绍了组合楼板的结构形式和发展概况,并对几种常见组合楼板的结构性质进行了讨论,并从施工阶段和使用阶段两个方面进行了组合楼板的计算和构造。
关键词:钢结构设计组合楼板近年来组合楼板在国内发展迅速,在组合楼板设计过程中,压型钢板具有承担永久性模版的作用,组合楼板需要具有足够的纵向抗剪强度,才能够限制压型钢板和混凝土之间的纵向滑移,实现压型钢板和混凝土之间良好的组合作用[1]。
影响组合楼板纵向抗剪能力的因素很复杂,包括压型钢板类型、混凝土强度、钢筋用量和剪跨比等,端部锚固能够显著提高楼板纵向抗剪能力。
本文主要对钢结构设计中的组合楼板的设计构造进行研究,供工程设计应用参考。
一、组合楼板组合楼板主要结构包括压型钢板、混凝土板,二者之间通过抗剪连接措施共同作用形成组合楼板。
组合楼板的优势是十分明显的,压型钢板能够用作浇灌混凝土的模板,能够有效节省木模板和支撑,压型钢板本身结构轻便,堆放、运输和安装的工程量都比较小。
投入使用之后,压型钢板能够发挥受拉钢筋的作用,能够减少钢筋的制作和安装,有效的节省了结构自重。
组合楼板结构内管线布置、维修比较方便,相比于木模板,组合楼板有效的减少火灾发生的可能性,压型钢板能够对钢梁侧向进行支撑,提高了结构的整体稳定性[2]。
最早在上个世纪30-50年代人们就对压型钢板和混凝土楼板的组合结构的优势有了一个充分的认识,认为这种结构省时省力,有着良好的经济效益,在50年代,第一代压型钢板出现在建筑市场上。
60年代之后,欧美和日本等国家开始了大规模高层建筑的建设,开始使用压型钢板作为楼层的永久性模板和施工平台,人们开始考虑在压型钢板的表面制作凹凸不平的齿槽使压型钢板和混凝土粘结在一起成为整体共同受力结构,这种情况下压型钢板能够代替或者节省一部分楼板的受力钢筋,有着很高的优越性。
在那之后,组合楼板持续发展,实验和理论均取得了深远的发展,在高层建筑中,压型钢板组合楼板得到了非常广泛的应用,西方国家开始制定相关的规程[3]。
钢模板计算书
湖畔郦百合苑9-13、14、15、18、19#楼及车库工程 模板工程施工方案模板计算书1.计算依据1.参考资料《建筑结构施工规范》 GB 50009—2001《钢结构设计规范》 GB 50017—2003《木结构设计规范》 GB 50005—2003《混凝土结构设计规范》 GB 50010—2002《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205-20012.侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。
通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值:2/121022.0V t F c ββγ=H F c γ=式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m 2)γc ------混凝土的重力密度(kN/m 3),此处取26kN/m 3t 0------新浇混凝土的初凝时间(h ),可按实测确定。
当缺乏实验资料时,可采用t0=200/(T+15)计算;假设混凝土入模温度为250C ,即T=250C ,t 0=5V------混凝土的浇灌速度(m/h );取2.5m/hH------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m );取9mβ1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm 时,取0.85;50—90mm 时,取1;110—150mm 时,取1.15。
大模板侧压力计算2/121022.0V t F c ββγ=20.22265 1.0 1.0 2.545.2/K N m =⨯⨯⨯⨯⨯=H F c γ==26x9=234KN/m取二者中的较小值,F =45.2kN/ m 2有效压头高度:/45/26 1.74c h F m γ===倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4.0 kN/ m 2245.2 1.24 1.460/q K N m =⨯+⨯=柱模板侧压力计算2/121022.0V t F c ββγ= 20.22265 1.0 1.15 2.552/K N m =⨯⨯⨯⨯⨯=H F c γ==26x9=234KN/m取二者中的较小值,F =52kN/ m 2有效压头高度:/52/262c h F m γ===倾倒混凝土产生的水平载荷标准值6.0 kN/ m 2252 1.26 1.471/q K N m =⨯+⨯=综上,大模板混凝土侧压力标准值为45KN/m 2,设计值为60KN/m 2;柱模板混凝土侧压力标准值为52KN/m 2,设计值为80KN/m 2。
钢结构基本原理第三章 构件截面承载力 强度
第三章 构件截面承载力--强度钢结构承载能力分3个层次截面承载力:材料强度、应力性质及其在截面上分布属强度问题。
构件承载力:构件最大截面未到强度极限之前因丧失稳定而失稳,取决于构件整体刚度,指稳定承载力。
结构承载力:与失稳有关。
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择3.1.1 轴心受力构件的应用及截面形式主要用于承重钢结构,如平面、空间桁架和网架等。
轴心受力截面形式:1)热轧型钢截面2)冷弯薄壁型钢截面3)型钢和钢板连接而成的组合截面(实腹式、格构式)(P48页)对截面形式要求:1)提供强度所需截面积2)制作简单3)与相邻构件便于连接4)截面开展而壁厚较薄,满足刚度要求(截面积决定了稳定承载力,面积大整体刚度大,构件稳定性好)。
3.1.2 轴心受拉构件强度由εσ-关系可得:承载极限是截面平均应力达到抗拉强度u f ,但缺少安全储备,且y f 后变形过大,不符合继续承载能力,因此以平均应力y f ≤为准则,以孔洞为例。
规范:轴心受力构件强度计算:规定净截面平均应力不应超过钢材强度设计值f A N n ≤=/σN :轴心拉力设计值; An :构件净截面面积;R y f f γ/=: 钢材抗拉强度设计值 R γ:构件抗力分项系数Q235钢078.1=R γ,Q345,Q390,Q420111.1=R γ49页孔洞理解见书例题P493.1.3 轴心受压构件强度原则上与受拉构件没有区别,但一般情况下,轴心受压构件的承载力由稳定性决定,具体见4章。
3.1.4 索的受力性能和强度计算钢索广泛用于悬索结构,张拉结构,桅杆和预应力结构,一般为高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线,钢丝绳等。
索是一种柔性构件,内力不仅与荷载有关,而且与变形有关,具有很强几何非线性,但我们通常采用下面的假设:1)理想柔性,不能受压,也不能抗弯。
2)材料符合虎克定理。
在此假设下内力与位移按弹性阶段进行计算。
加载初期(0-1)存在少量松弛变形,主要部分(1-2)线性关系,接近强度极限(2-3)明显曲线性质(图见下)实际工程对钢索预拉张,形成虚线应力—应变关系,很大范围是线性的高强度钢丝组成钢索初次拉伸时应力—应变曲线钢索强度计算采用容许应力法:k f A N k k //maxk N :钢索最大拉力标准值 A :钢索有效截面积k f :材料强度标准值 k :安全系数2.5-3.03.2 梁的类型和强度3.2.1 梁类型按制作方法:型钢梁:热轧型钢梁(工字梁、槽钢、H 型钢)。
起重机械金属结构
s b
§1.2钢材的性能及影响因素
b,塑性特性 伸长率:δ=(l1-l0)/l0 x 100%=△l/ l0 x 100% 断面收缩率:Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%=△A/A x 100% 回弹性和韧性:衡量材料吸收机械能的能力。 回弹性是弹性应变能,韧性是全部的能量。 高强度钢回弹性增加,但韧性全并不同比增加。
§1.2钢材的性能及影响因素
2,焊接性能——在一定焊接工艺下,焊缝及其 相邻的基本金属的抗裂性能和焊后性能(强度、 塑性、硬度、冲击韧性和冷弯性能等)的好坏。 衡量指标:碳当量。
Ceq C Mn Si Cr Ni Mo V 6 24 5 40 4 15
经验值:Ceq<0.45%时,焊接性能好。
§0.2在起重机械中的应用
二、金属结构构件的分类 1. 根据结构件的受力性质分: 轴心受力构件——力作用线通过机构截面的 几何中心线。只受轴向载荷。又可细分为轴 心受拉和轴心受压。 受弯构件——承受横向载荷的作用。承受弯 矩。 偏心受力构件——力作用线不通过截面的几 何中心,有一定的偏心。既受轴向载荷又受 弯矩载荷。
材料的剪切应力-应变曲线类似于拉伸应力曲线,不同为直线段的 斜率为G——剪切弹性模量。 其与弹性模量、泊松比之间的关系: G=E/(2(1+μ))
§1.2钢材的性能及影响因素
2,复杂力状态下的性能
对于理想弹性体,von-miss强度理论
zs
2 2 2 2 zs x2 y z2 x y x z y z 3 xy xz yz
§0.1金属结构概述
1.
金属结构的一般定义 金属结构是由型材、板材、铸件和锻件等金属制件, 通过一定的连接手段所制成的并满足一定使用要求工 程结构。 型材包括:角钢、槽钢、工字钢、圆管等。 连接手段有:铆接、焊接、螺栓连接(普通螺栓和 高强度螺栓)和铰轴连接等。
起重机钢结构总体设计时常用的载荷系数
起重机钢结构总体设计时常用的载荷系数————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!ﻫ一、自重冲击系数ﻫ当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
ﻫ按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
ﻫ1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1.0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0。
ﻫﻫ2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:ﻫφ4=1.10+0.058v√h(注:√h为h开更号)式中v-----起重机(或小车)的运行速度(m/s)h----轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)ﻫ理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2ﻫ这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2ﻫ当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
门式起重机设计计算说明书
双梁门式起重机设计计算书(75.0吨18.0米)太原科蓝数据技术有限公司2009年04月20日目录第一章设计初始参数-------------------------------------1 第一节基本参数--------------------------------------1 第二节选用设计参数----------------------------------1 第三节相关设计参数----------------------------------1 第四节设计许用值参数--------------------------------1 第二章起重机小车设计-----------------------------------3 第一节小车设计参数---------------------------------3 第二节设计计算(详见桥吊计算书)-------------------3 第三章门机钢结构部分设计计算---------------------------4 第一节结构型式、尺寸及计算截面---------------------4一、门机正面型式及尺寸---------------------------4二、门机支承架型式及尺寸-------------------------4三、各截面尺寸及几何特性-------------------------5第二节载荷及其组合---------------------------------7一、垂直作用载荷---------------------------------7二、水平作用载荷---------------------------------8三、载荷组合-----------------------------------12第三节龙门架强度设计计算---------------------------13一、主梁内力计算---------------------------------13二、主梁应力校核计算-----------------------------17三、疲劳强度设计计算-----------------------------19四、主梁腹板局部稳定校核-------------------------20五、主梁整体稳定性-----------------------------22六、上盖板局部弯曲应力---------------------------22第四节龙门架刚度设计计算---------------------------25一、主梁垂直静刚度计算---------------------------25二、主梁水平静刚度计算---------------------------26三、门架纵向静刚度计算---------------------------27四、主梁动刚度计算-------------------------------27第五节支承架强度设计计算---------------------------29一、垂直载荷作用下,马鞍横梁跨中截面内力计算-----29二、水平载荷作用下,马鞍横梁跨中截面内力计算-----35三、支承架各截面内力及应力-----------------------40第六节支承架刚度设计计算---------------------------45一、垂直载荷作用下,支承架的小车轨顶处位移-------45二、水平载荷作用下,支承架的小车轨顶处位移-------49第七节支腿整体稳定性计算---------------------------58 第八节连接螺栓强度计算-----------------------------60一、马鞍立柱下截面或上端梁截面的螺栓强度---------60二、支腿下截面螺栓强度计算-----------------------62 第四章大车运行机构设计计算-----------------------------65 第一节设计相关参数及运行机构形式--------------------65一. 设计相关参数---------------------------------65二. 运行机构型式---------------------------------65第二节运行支撑装置计算------------------------------66一. 轮压计算-------------------------------------66二. 车轮踏面疲劳强度校核-------------------------66三. 车轮踏面静强度校核---------------------------67第三节运行阻力计算----------------------------------67一. 摩擦阻力计算---------------------------------67二. 风阻力计算-----------------------------------68三. 总静阻力计算---------------------------------68第四节驱动机构计算----------------------------------69一. 初选电动机-----------------------------------69二. 选联轴器-------------------------------------69三. 选减速器-------------------------------------70四. 电机验算-------------------------------------70第五节安全装置计算----------------------------------71一. 选制动器-------------------------------------71二. 防风抗滑验算---------------------------------72三. 选缓冲器-------------------------------------72 第五章整机性能验算-------------------------------------74 第一节倾翻稳定性计算-------------------------------74一、稳定力矩-------------------------------------74二、倾翻力矩-------------------------------------74三、各工况倾翻稳定性计算-------------------------75第二节轮压计算-------------------------------------75一、最大静轮压-----------------------------------75一、最小静轮压-----------------------------------75第一章设计初始参数第一节基本参数:起重量 PQ=75.000 (t)跨度 S=18.000 (m)左有效悬臂长 ZS1=4.000 (m)左悬臂总长 ZS2=6.000 (m)右有效悬臂长 YS1=4.000 (m)右悬臂总长 YS2=6.000 (m)起升高度 H0=15.000 (m)结构工作级别 ABJ=5级主起升工作级别 ABZ=5级副起升工作级别 ABF=5级小车运行工作级别 ABX=5级大车运行工作级别 ABD=5级主起升速度 VZQ=5.000 (m/min)副起升速度 VFQ=9.280 (m/min)小车运行速度 VXY=38.500 (m/min)大车运行速度 VDY=32.100 (m/min)第二节选用设计参数起升动力系数 O2=1.20运行冲击系数 O4=1.10钢材比重 R=7.85 t/m^3钢材弹性模量 E=2.1*10^5MPa钢丝绳弹性模量 Eg=0.85*10^5MPa第三节相关设计参数大车车轮数(个) AH=8大车驱动车轮数(个)QN=4大车车轮直径 RM=0.800 (m)大车轮距 L2=9.000 (m)连接螺栓直径 MD=0.0240 (m)工作最大风压 q1=0/* 250 */ (N/m^2) 非工作风压 q2=0/* 600 */ (N/m^2)第四节设计许用值:钢结构材料Q235─A许用正应力〔σ〕I=156Mpa〔σ〕II=175Mpa许用剪应力〔τ〕=124Mpa龙门架许用刚度:主梁垂直许用静刚度:跨中〔Y〕x~l=S/800=22.50mm;悬臂〔Y〕l=ZS1/360=11.11mm;主梁水平许用静刚度:跨中〔Y〕y~l=S/2000=9.00mm;悬臂〔Y〕l=ZS1/700=5.71mm;龙门架纵向静刚度:主梁沿小车轨道方向〔Y〕XG=H/800=19.1mm;许用动刚度〔f〕=2.0Hz;连接螺栓材料 8.8级螺栓许用正应力〔σ〕ls=210.0Mpa;疲劳强度及板屈曲强度依GB3811-83计算许用值选取。
塔式起重机结构概述
工程研究Engineering research■ 刘家成塔式起重机结构概述摘要:随着经济的持续增长,城市规模在不断扩张,起重机作为城市建设不可或缺的工程设备,在城市建设中扮演着越来越重要的角色。
因此,优化起重机结构,提高起重机工作性能,已成为当今工程设计重要课题。
本文从起重机的结构原理出发。
阐述了塔式起重机分类及其工作时所受载荷,为相关工程设计研究提供了参考。
关键词:塔式起重机;结构优化;工程应用塔式起重机在国民经济建设中扮演着重要角色,可以说没有塔式起重机就没有现在的城市面貌。
塔式起重机在设计时为了保证其正常工作,往往要满足足够的强度、刚度及稳定性。
塔式起重机的机身基本都是由钢结构构成,钢结构所占比重约为70%以上,为了使起重机结构尽可能轻便,这就需要对其进行结构优化,在保证各方面性能指标的同时,尽可能多地降低自身重量。
在对机械设备进行结构优化时,通常材料决定设备的强度及稳定性,而设备的刚度往往只能凭主观经验而定,本文研究的塔式起重机也是如此,在起重机设计手册中对刚度并没有明确且统一规定。
而在实际的工程设计中,设备的静刚度设计往往成为整个设计过程中主要因素。
1塔式起重机结构型式塔式起重机俗称塔机,在实际工程建设中,承担着重要角色,是现代工民建设不可或缺的重要设备。
塔机设备主要由钢结构构成,耗钢量大,其重量的70%以上都是整机骨架钢结构,塔机重要零部件都直接装载在上面,故钢结构的性能将直接影响到整机的工作精度。
因此,对塔机钢结构进行合理结构设计,将对减轻其自身重量,提高性能有重要意义。
塔式起重机结构如下图1所示:塔头或塔帽、塔身、起重臂架、活动平衡臂架、回转工作台、台车架、底架等。
对于有特殊用途的塔式起重机,其整体结构基本相同,只有局部结构根据其功能情况的不同稍有变动。
塔式起重机在工作时,为了获得大幅的起升高度及左右位移幅度,将臂架直接连接到塔身顶部,这样导致塔身所受弯矩变大。
而为了降低塔身所受的额外弯矩力,将活动平衡架直接安装在塔身上端臂架反侧及塔身下端固定支架上。
Midas Gen软件在电除尘器多层钢支架结构设计中的应用
2020年第6期No.6 2020©芻之谈新世紀水泥导报Cement Guide for New Epoch 中图分类号:TQ172.688.1 文献标识码:B 文章编号:1008-0473(2020)06-0080-03 D0I 编码:ki. 1008-0473.2020.06.020Midas Gen 软件在电除尘器多层钢支架结构设计中的应用任凯尹成屈荷叶姚李龙郭纯任轩西安西矿环保科技有限公司,陕西西安710000摘 要用Midas Gen 软件设计某湿式电除尘器多层钢支架,建立有限元模型,对结构进行静力分析、稳定分析,从结构设计的角度提出建立多层钢支架的安全有效方法。
Midas GenW 能够快速地进行钢结构分析 及设计,比较准确地表现钢结构中的各个受力性能,有助于对多层钢支架结构安全性的整体把控。
关键词Midas Gen 软件多层钢结构稳定性应力湿式电除尘0引言工矿企业建筑物的设计必须满足工艺要求。
一些特定的工艺增加了建筑物结构设计的难度,布置在脱硫塔顶部的顶置式湿式电除尘器就是一例: 含尘烟气在脱硫塔之后直接从脱硫塔顶部出口进入湿式电除尘器,省去了中间的各类管道连接,降低了阻力和功耗等。
而此类湿式电除尘器由于布置在 脱硫塔上方,高度普遍较高,且钢支架要将脱硫塔包裹在内。
钢支架的设计不仅要满足湿式电除尘器 的各类荷载需求,同时也要防止下方脱硫塔上的环 形楼梯、喷淋管道等的干涉,这就使得在组成钢结构的体系单元中,除框架形式比较明确外,支撑 等形式更为丰富,从而导致多层钢结构具有受力情况复杂、支撑形式多变等特点。
使用传统的计算方法计算多层钢结构的强度、稳定性等会凸显复 杂与繁琐,而作为通用结构分析及优化设计软件的Midas Gen 就可完美解决这些问题。
1工程简介以某顶置式湿式电除尘器为例,湿式电除尘 器多层钢支架,高度H=30m,钢支架上为湿电本 体,湿电本体上为竖直烟囱,湿电本体下方为脱硫 塔,整体钢支架将脱硫塔包裹在内,钢支架的基础平面跨距如图1所示荷载信息:烟囱风载荷按1.87 kN/mWjt,本体风载荷按1 kN/n?考虑。
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1。
0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0.2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:φ4=1.10+0。
058v√h(注:√h为h开更号)式中v-—-——起重机(或小车)的运行速度(m/s)h—-——轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√[1/δg(λ0+yo)]各符号的意义见《起重机设计规范》(GB3811—83)附录B为了检验上式的正确性,曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定,φ2值与实测值很接近.2、初步设计阶段φ2的估算值在初步设计阶段,上述公式的一些参数未知,φ2如何估算呢?将上式进行简化:φ2=1+acva=√[1/δg(λ0+yo)]根据《规范》规定,按照以下公式参考选取:①φ2=1+0.17v--—-—做安装用的、使用轻闲的臂架起重机.②φ2=1+0。
起重机械计算方法
你的力学模型如附图1所示,其实就是一静止物体突然加载到某弹性物体上的冲击工况,重物G在初始时静止弹簧K的自由状态,G挂上弹簧突然松手,此时弹簧的最大受力为2mg,即φ2=2,这就是你的公式的由来,注意,是静止物体。
二、起重机起升工况要比上述工况复杂的多,而且不是上述工况。
现在,把起重机设计所用的8个载荷系数φ1~φ8都简要地讲完了,大家可能是一头雾水—-—-----—这几个系数都知道了,但是起重机钢结构设计都还考虑哪些载荷呢?是的,这些系数是和载荷密切相关的,它和一般的工业厂房考虑的载荷的确不一样,下面我就将这些载荷一一列出,因为在上面已经将载荷系数讲清了,那么,下面就直接引用,思路也就很清楚了。
φ3=1—(Δm/m)*(1+β3)
Δm—--—-—-起升载荷突然卸去的那部分重量
m——--—起升质量
β3—-—--—对于抓斗起重机或类似起重机取0。5,对于电磁起重机或类似起重机取1。0
从式中看出,在严重情况下(即突然卸去全部起升质量),起重机将受到与起升质量相等但方向相反的载荷.
φ3的取值范围—1~1。
Mmax=Mj+Mg=φ8*Mn
考虑到机构传动系统在起动和制动时产生的扭转振动,则
Mmax=φ5*φ8*Mn
刚性动载系数φ8和电动机的驱动特性及计算零件两侧的转动惯量的比值有关,一般φ8=1。2~2.0。
弹性振动增大系数φ5,对突然起动的机构,取1。5~1.7,对较平稳的机构,取1。1~1.5。
事实上,机构起动和制动时,除传动机构承受动载荷外,起重机的金属结构也将承受水平动载荷,因此,也可先将起重机各个质量的惯性力按照刚体动力学的方法计算出,然后再乘以φ5。
起重机钢结构总体设计时常用的载荷系数
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1.0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0。
2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:φ4=1.10+0.058v√h (注:√h为h开更号)式中v-----起重机(或小车)的运行速度(m/s)h----轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√[1/δg(λ0+yo)]各符号的意义见《起重机设计规范》(GB3811-83)附录B为了检验上式的正确性,曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定,φ2值与实测值很接近。