吊车梁截面计算
吊车梁计算书
简支焊接工字型钢吊车梁设计输出文件设计依据:《建筑结构荷载规范GB50009-2001》《钢结构设计规范GB50017-2003》设计时间: 2010.12.09吊车数据:(重量单位为 t;长度单位为 m) 序号起重量工作级别一侧轮数 Pmax Pmin 小车重吊车宽度轨道高度1 10 A1~A3软钩2 7.86 2.55 3.30 6.100 0.140卡轨力系数α: 0.00 轮距: 5.000输入数据说明:Lo: 吊车梁跨度Lo2: 相邻吊车梁跨度Sdch: 吊车台数Dch1: 第一台的序号Dch2: 第二台的序号(只有一台时=0)Kind: 吊车梁的类型,/1无制动结构/2制动桁架/3制动板/Ig1: 钢材钢号,/3.Q235/16.Q345/Izxjm:自选截面/1.程序自动选择截面/0.验算截面/h: 吊车梁总高db: 腹板的厚度b: 上翼缘的宽度tT: 上翼缘的厚度b1: 下翼缘的宽度t1: 下翼缘的厚度d1: 连接吊车轨道的螺栓孔直径d2: 连接制动板的螺栓孔直径e1: 连接轨道的螺栓孔到吊车梁中心的距离e2: 连接制动板的螺栓孔到制动板边缘的距离Iend: 变截面类型/0圆弧形/1直角/2梯形/dbH: 变截面吊车梁端部的高度dbL: 变截面吊车梁变截面位置到支座的距离dbTw:变截面吊车梁端部腹板厚度dbR: 圆弧形变截面处半径===== 输入数据 =====Lo Lo2 SDCH DCH1 DCH2 KIND IG1 IZXJM8.000 8.000 1 1 0 1 16 0H DB B TT B1 T1 D1 D2 E1 E20.600 0.006 0.340 0.016 0.240 0.016 0.030 0.000 0.080 0.000IEND DBH DBL DBTW DBR0 0.600 0.000 0.000 0.200===== 计算结果 ========== 梁绝对最大竖向、水平弯矩(标准值)计算 =====BWH: 最大弯矩对应梁上的轮子序号(从左到右) EWH: 最大弯矩对应梁上有几个轮CSS: 最大弯矩对应轮相对梁中点的距离,(轮在中点左为正) MP: 吊车最大轮压(标准值)产生的最大竖向弯矩MT: 吊车横向水平荷载(标准值)产生的最大水平弯矩P(J): 吊车最大轮压(kN),按每台吊车一侧的轮数排列T(J): 吊车横向水平荷载(kN),按每台吊车一侧的轮数排列CC(J):吊车轮距,按每台吊车一侧的轮数排列BWH EWH CSS MP MT1 1 0.000 154.166 7.826P(J) 77.083 77.083T(J) 3.913 3.913CC(J) 5.000===== 梁绝对最大竖向、水平弯矩(设计值)计算 =====MPP: 绝对最大竖向弯矩MTT: 绝对最大水平弯矩(由横向水平制动力产生) Madd: 考虑其他荷载作用时绝对最大竖向弯矩设计值增大MTadd: 考虑其他荷载作用时绝对最大水平弯矩设计值增大MPP MTT Madd MTadd235.689 10.956 0.000 0.000===== 梁绝对最大剪力(设计值)计算 =====Qmaxk: 绝对最大剪力(标准值)Qmax: 绝对最大剪力(设计值)MM: 计算最大剪力对应的轮子序号(从左往右)Qadd: 考虑其他荷载作用时绝对最大剪力设计值增大QMAXk QMAX MM Qadd105.989 162.036 1 0.000===== 吊车梁、制动梁的净截面截面特性计算 =====YCJ: 吊车梁重心位置(相对于下翼缘下表面m)JXJ: 吊车梁对于x 轴的惯性矩(m^4)WXJ: 吊车梁对于x 轴的抵抗矩(m^3)JYJ: 制动梁对于y 轴的惯性矩(m^4)WYJ: 制动梁对于y 轴的抵抗矩(m^3)YCJ JXJ WXJ JYJ WYJ0.315935E+00 0.798044E-03 0.280937E-02 0.461893E-04 0.271702E-03===== 吊车梁上翼缘宽厚比计算 =====Bf/Tf: 吊车梁上翼缘自由外伸宽度与其厚度的比值Bf/Tf = 10.438 <= [Bf/Tf] = 12.380===== 梁截面应力、局部挤压应力计算 =====CM: 上翼缘最大应力DM: 下翼缘最大应力TU: 平板支座时的剪应力TU1: 突缘支座时的剪应力JBJYYL: 吊车最大轮压作用下的局部挤压应力CMZj: 吊车横向荷载作用下的制动梁(或桁架)边梁的应力CM DM TU TU1 JBJYYL CMZJ124.219 93.306 49.024 57.055 46.062 0.000CM = 124.219 <= [CM] = 310.000DM = 93.306 <= [DM] = 310.000TU = 49.024 <= [TU] = 180.000TU1 = 57.055 <= [TU1] = 180.000JBJYYL = 46.062 <= [CJ] = 310.000CMZJ = 0.000 <= [CMZJ] = 310.000===== 无制动结构的吊车梁整体稳定计算 =====Wx: 吊车梁对于x 轴的毛截面抵抗矩(m^3) Wy: 制动梁对于y 轴的毛截面抵抗矩(m^3) Faib: 整体稳定系数ZTWDYL: 整体稳定应力----------------------------------------------------------------------------- Wx Wy Faib ZTWDYL0.328930E-02 0.308267E-03 0.679 141.042ZTWDYL = 141.042 <= [ZTWDYL] = 310.000-----------------------------------------------------------------------------===== 梁竖向挠度计算 =====| 注:吊车荷载按起重量最大的一台吊车确定,采用标准值 | | | | MPN: 最大一台吊车竖向荷载标准值作用下的最大弯矩 | | MKadd: 考虑其他荷载作用时绝对最大竖向弯矩标准值增大 | | L/f: 吊车梁跨度与竖向挠度之比 | ----------------------------------------------------------------------------- MPN MKadd L/F160.333 0.000 1390.300L/F = 1390.300 >= [L/F] = 800.000===== 梁截面加劲肋计算 =====梁腹板高厚比h0/tw= 94.667计算只需配横向加劲肋A1: 横向加劲肋的最大容许间距BP,TP: 横向加劲肋的宽度,厚度----------------------------------------------------------------------------- A1 BP TP1.000 0.090 0.006计算结果: 0.270≤1,横加劲肋区格验算满足===== 突缘式支座端板和角焊缝计算 =====SB: 支座端板的宽度ST: 支座端板的厚度HF1: 吊车梁下翼缘与腹板的角焊缝厚度HF2: 支座端板与吊车梁腹板的角焊缝厚度----------------------------------------------------------------------------- SB ST HF1 HF20.230 0.010 0.006 0.006-----------------------------------------------------------------------------===== 平板式支座加劲肋和角焊缝计算 =====PSB: 平板式支座加劲肋的宽度PST: 平板式支座加劲肋的厚度HF3: 支座加劲肋与吊车梁腹板的角焊缝厚度----------------------------------------------------------------------------- PSB PST HF30.110 0.010 0.006-----------------------------------------------------------------------------===== 吊车梁总重量和刷油面积计算 =====WW: 吊车梁总重量(包括加劲肋,端板等)(t) BPF: 刷油面积(m^2) ----------------------------------------------------------------------------- WW BPF0.851 29.836-----------------------------------------------------------------------------===== 吊车轮压传至柱牛腿的反力计算 =====(结果为标准值,单位kN,用于计算排架)RMAX: 吊车最大轮压传至柱牛腿的反力RMIN: 吊车最小轮压传至柱牛腿的反力TMAX: 吊车横向荷载传至两侧柱上的总水平力WT: 最大的一台吊车桥架重量Wt=吊车总重-额定起重量(硬钩吊车-0.7*额定起重量) MM1: 产生最大反力时压在支座上的轮子的序号----------------------------------------------------------------------------- RMAX RMIN TMAX WT MM1105.989 34.386 10.761 106.112 1----------------------------------------------------------------------------- | |===== 吊车梁与柱的连接计算 =====TQmaxK: 吊车横向荷载产生的最大水平剪力标准值TQmax: 吊车横向荷载产生的最大水平剪力设计值NHSBolt: 吊车梁与柱的连接需要高强度螺栓个数(摩擦型高强度螺栓 d=20 10.9级钢丝刷除绣表面处理) ----------------------------------------------------------------------------- TQmaxK TQmax NHSBolt5.380 7.909 1===== 设计满足 ========== 计算结束 =====。
吊车梁设计计算表(带公式程序)
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。
吊车梁设计
2
M kyl
2
10 EI y1
l 2200
Mkx—竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩, Mky—跨内一台起重量最大吊车横向水平荷载 标准值作用下所产生的最大弯矩,
Iy1——制动结构截面对形心轴Y1的毛截面惯性
矩。
对制动桁架应考虑腹杆变形的影响,Iyl乘以0.7 的折减系数。
Mkx
1 Pk l P 轮压标准值 k 4
距离的移动集中荷载,而荷载的位置决定吊车梁
的内力,荷载移动到什么位置时,使吊车梁中的 内力达到最大,这就需要确定最不利轮位,使得 吊车在该位置时内力最大。
1.最大弯矩Mmax,最大剪力Vmax
二个轮子作用于梁上时(图所示):
a1 a2 最大弯矩点(C点)的位置为: 4
最大弯矩为:
c M max
Vmax
5.3 吊车梁的截面选择
1.高度h
2.腹板厚度 3.翼缘尺寸
1.高度h
1)最大高度hmax---满足建筑净空要求。
2)最小高度hmin---满足刚度要求。
3)经济高度hs---满足受力条件下最经济。
式中:
——截面抵抗矩
------ 为竖向荷载作用下的绝对最大弯矩
2.腹板厚度tw
a.经验公式
1. 腹板加劲肋设置
2. 加劲肋的构造要求 (1)配置横向加劲肋 腹板两侧成对配置横向加劲肋时:
h0 外伸宽度: bs 30 40mm
bs / 3( 40)
bs / 2 60
横向加劲肋的厚度: t bs s
15
bs
单侧配置横向加劲时:
外伸宽度:增加20% 厚度:≥外伸宽度1/15
2
2
A6 A8 d 1.10
吊车梁计算
双轮距吊车梁的计算一、荷载计算1、吊车梁自重及埋件重h=0.65hf=0.15b=0.25mbf=0.50m轨道及埋件每米重=0.71KN/m 轻级动力系数=1.10吊车G 1=5.29小车G2=2.00重物G 3=10.00T吊车跨度Lk=8.74m主钩至吊车梁轨道的极限距离l1=0.59m一根吊车梁上的轮数m=2个吊车计G1=6.35小车计G2=2.40吨重物计G3=14.00梁重及埋件重P=46.68KN 2、垂直轮压垂直轮压P=99.69KN 吊车均布荷合计q =7.83KN/m3、横向水平力横向水平力T 0= 4.02KN二、吊车梁的内力计算(一)垂直力作用1、弯矩计算P 1=100KN P 2=100KN 车距宽b = 1.8m L=5.96m P=199KNX=3.58m a =0.600满足a =0.600试算值X 1=2.68mX 2=4.48最大弯矩M max =275KN*m1、剪力计算最大剪力Q max =193KN(二)横向水平力作用下弯矩及剪力 横向最大弯矩M max = 5.99KN*m 横向最大剪力Q max = 2.01(三)扭矩计算竖向力偏心矩e 1=0.02m轨道高度=0.18me 2=0.38mm T =3.52KN*m三、吊车梁配筋计算(一)纵向配筋钢筋强度fy=310N/mm2138抗弯纵向钢筋面积AS=1844抗扭纵向钢筋总面积An=138纵向钢筋总面积AS=1983mm2受压区As=292拉配筋d1=22mm 根数n=3受拉筋d2=22根数n=3实配A s=2280.8满足压配筋d1=20mm根数n=2受拉筋d 2=22根数n=0实配A s=628.32满足(一)配箍筋1.43满足安全系数K=1.55截面应满足的条件为1.54满足混凝土的轴心抗压强度fc=10N/mm2配单筋双层混凝土的抗拉强度f t = 1.1N/mm2 按计算配筋箍筋保护层a s=0.025m 箍筋直径d=8mm满足筋距S=120mm钢筋强度fy=210N/mm21、方法一抗扭单支箍的面积As=17.33抗剪单支箍的面积As=29.38配单支箍总面积As=46.71mm2 实配单支箍总面积As=50.271、方法二 受扭箍筋As t1=0.3823 受剪箍筋Asv =25.37配单支箍总面积As=25.75mm2Wt=0.018m3βt =0.5000.146ζ=1.38配单支箍实际总面积As=46.71FALSE三、吊车梁挠度验算0.24吊车轮距K=1.800m横轴系数=0.302k 1=0.040Bd=1.01864E+14Bc=9E+139.93长期荷载Mc=34.78短期荷载Md=218.427M 253KN*m fcmax=10.87不满足四、吊车梁裂缝宽度验算纵向受拉钢筋直径d=2.2cm平均裂缝间距lf=111mm计算受拉钢筋应力fy=222N/mm2裂缝宽度δfmax =0.246满足吊车梁正截面配筋计算公式砼f c=10N/m ㎡砼fc m=11N/m ㎡ 钢 f g=310N/m ㎡梁高h=650mm梁宽 b=250mm弯矩M =275KNm剪力V =193KN370.989398.99365.625单筋承受弯矩 Mumax=371KN 配单筋截面条件满足梁高h 0=585满足FALSE1、单筋公式:保护层a s=65mmh 0 =585a=1375b=-2E+06c=3E+08判别式 =1E+12有解962208截面受压X =208A s=1844.43565梁高h 0=5850.540.612、双筋公式:拉保护层a s=65mm 压保护层as=65mm 00.544761.4370.989398.9872941A s 1=受压A s =受拉A s 总=0m ㎡双筋承受弯矩 Mu1=370.99剪力V =1933、斜截面配筋:配弯起筋直径d 弯=22mm 弯筋角度 a45根数n=0箍筋面积As 剪 =29.38 箍钢 f g=210N/m ㎡箍筋直径ds 剪 =6箍筋设计间距@ =120mm支数n =2弯钢 f g=310N/m ㎡砼f c=10N/m ㎡102.3750荷载剪力V=193荷载剪力V=截面有效h 0=585mm 0.07f c*b*h 0=######需配筋箍抗剪V=193满足总抗剪V=193满足。
吊车梁计算书
简支吊车梁验算计算书==================================================================== 计算软件:TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0计算时间:2016年04月10日 07:07:07====================================================================一. 设计资料1 基本信息:验算依据:钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)吊车梁跨度:l=6000 mm吊车梁平面外计算长度:l0=6000 mm吊车梁所在柱列:边列柱吊车梁所在位置类型:中间跨2 吊车信息:吊车梁上有两台不同吊车同时运行第一台吊车基本信息(参图Ⅰ)吊车类型:T5t105_中级软钩吊车吊车跨度:10500 mm吊车自重:12.715 t小车重量:2.126 t吊车起重量:5 t工作级别:A4~A5(中级)吊钩形式:软钩吊车单侧轮子数:2个最大轮压:74 kN最小轮压:26.3 kN制动轮子数:1个轨道类型:43Kg/m吊车宽度:5050 mm吊车额定速度:90 m/min小车额定速度:40.1 m/min吊车轮距C1:3400 mm第二台吊车基本信息(参图Ⅱ)吊车类型:T5t105_重级软钩吊车吊车跨度:10500 mm吊车自重:13.9 t小车重量:2.762 t吊车起重量:5 t工作级别:A6(重级)吊钩形式:软钩吊车单侧轮子数:2个最大轮压:63.7 kN最小轮压:29 kN制动轮子数:1个轨道类型:38Kg/m吊车宽度:5622 mm吊车额定速度:90 m/min小车额定速度:40.1 m/min吊车轮距C1:3850 mm3 荷载信息:吊车竖向荷载增大系数:ηv=1.03吊车荷载分项系数:γc=1.4当地重力加速度值:g=9.8附加竖向均布活载标准值:0 kN/m附加水平均布活载标准值:0 kN/m吊车一动力系数:μ1=1.05吊车一横向水平刹车力系数:β1=0.12吊车一摆动力系数:α1=0吊车二动力系数:μ2=1.1吊车二横向水平刹车力系数:β2=0.12吊车二摆动力系数:α2=0.14 验算控制信息:吊车梁竖向挠度允许值:l/1000吊车梁水平挠度允许值:l/22005 吊车梁截面信息:截面型号:H-750*300*10*12用户自定义截面截面材料类型:Q235截面每米质量:113.51 kg/m截面几何参数如下:截面高度 H=750 mm上翼缘宽度 B1 =300 mm下翼缘宽度 B2 =300 mm腹板厚度 T w =10 mm上翼缘厚度 T f1=12 mm下翼缘厚度 T f2=12 mm截面力学参数如下:x轴毛截面惯性矩 I x =129932.658 cm^4 x轴净截面惯性矩 I nx =122646.136 cm^4 x轴上翼毛截面抵抗矩 W x =3464.871 cm^3 x轴上翼净截面抵抗矩 W nx =3155.656 cm^3 x轴下翼净截面抵抗矩 W nx1 =3394.155 cm^3 y轴上翼毛截面抵抗矩 W y =360.403 cm^3y轴上翼净截面抵抗矩 W ny =152.003 cm^3上翼缘有效净面积 A ne =30.84 cm^2净截面中和轴高度 C ny =361.345 mm吊车梁截面为梯形渐变式变腹板高度截面:截面端部高度 h d =400mm端部x轴毛截面惯性矩 I d =31536.341 cm^4端部x轴毛截面静矩 S d =875.12 cm^3端部x轴上翼缘静矩 S du =698.4 cm^3端部x轴下翼缘静矩 S dd =698.4 cm^36 吊车梁制动结构信息:吊车梁采用制动板结构制动结构宽度:B=1000 mm制动板搭在吊车梁上间距:70 mm制动板厚度:T=6 mm制动板宽度:B b=924.9 mm边梁截面选用:C-160*63*6.5*10制动板搭在边梁上间距:=50mm边梁面积:A e=21.95 cm^2边梁Y向惯性矩:I ye=73.4 cm^4边梁X向惯性矩:I xe=866.2 cm^4边梁形心到右下点X向距离:C xe=1.79 cm边梁形心到右下点Y向距离:C ye=8 cm制动结构绕y轴净截面惯性矩:I ny=174485 cm^4制动结构对梁上翼缘边净抵抗矩:W ny1=2769.05 cm^3制动结构对边梁翼缘边净抵抗矩:W ny2=3242.49 cm^3制动结构绕y轴毛截面惯性矩:I y=186286 cm^4吊车梁上翼缘对y轴的毛截面静矩:S y=1651.83 cm^37 吊车梁截面焊缝信息:吊车梁腹板与上翼缘采用焊透的T形组合焊缝吊车梁腹板与下翼缘采用部分焊透的T形组合焊缝下翼缘坡口深度:s d=5 mm吊车梁腹板与翼缘焊缝采用:自动焊8 腹板加劲肋信息:横向加劲肋布置方式:两侧成对布置横向加劲肋端部焊接方式:连续回焊,不断弧横向加劲肋选用:SB6_Q235横向加劲肋间距:a=1200 mm变截面区段横向加劲肋间距:a'=1200 mm横向加劲肋宽度:65 mm横向加劲肋端部到下翼缘距离:50 mm吊车梁不配纵向加劲肋和横向短加劲肋9 支座信息:吊车梁采用的支座类型:全部平板式支座,吊车梁下翼缘直接与牛腿栓接平板支座加劲肋选用:SB6_Q235平板支座加劲肋宽度:65 mm加劲肋焊缝焊脚高度:7 mm平板支座选用:SB20_Q235平板支座宽度:90 mm平板支座长度:540 mm10 计算参数:梁截面材料屈服强度:f y=235 N/mm^2梁截面材料转换系数:C F=(235/235)^0.5=1上翼缘截面抗拉强度:f t=215 N/mm^2下翼缘截面抗拉强度:f b=215 N/mm^2梁腹板截面抗剪强度:f v=125 N/mm^2梁腹板端面承压强度:f ce=325 N/mm^2吊车梁焊缝抗剪强度:f w=160 N/mm^2二. 验算结果一览受压(上)翼缘宽厚比 12.08 最大15.0 满足腹板高厚比 72.60 最大250.0 满足上翼缘受压强度比 0.37 最大1.0 满足下翼缘受拉强度比 0.33 最大1.0 满足端部腹板剪应力强度比 0.53 最大1.0 满足腹板局部承压强度比 0.16 最大1.0 满足腹板折算应力强度比 0.28 最大1.0 满足整体稳定强度比设制动结构不需验算满足竖向挠度计算值(mm) 1.72 最大6.0 满足水平挠度计算值(mm) 0 不需验算满足上翼缘焊缝强度比 T形组合焊缝不验算满足下翼缘焊缝强度比 0.76 最大1.0 满足下翼处金属应力幅(N/mm2) 19.53 最大118.0 满足下翼角焊缝剪应力幅(N/mm2) 6.51 最大59.0 满足肋端金属应力幅(N/mm2) 16.84 最大103.0 满足区格Ⅰ局稳强度比 0.27 最大1.0 满足区格Ⅱ局稳强度比 0.25 最大1.0 满足区格Ⅲ局稳强度比 0.22 最大1.0 满足区格Ⅳ局稳强度比 0.20 最大1.0 满足加劲肋布置方式双侧成对重级满足横向加劲肋间距(mm) 1200.00 最大1452.0 满足横向加劲肋间距(mm) 1200.00 最小363.0 满足横向加劲肋间距1(mm) 1200.00 最大1452.0 满足横向加劲肋间距1(mm) 1200.00 最小363.0 满足横向加劲肋外伸宽度(mm) 65.00 最小64.2 满足横向加劲肋厚度(mm) 6.00 最小4.3 满足无纵向加劲肋时ho/Tw 72.60 最大170.0 满足平板加劲肋稳定强度比 0.34 最大1.0 满足平板加劲肋焊缝强度比 0.22 最大1.0 满足平板加劲肋外伸宽度(mm) 65.00 最小64.2 满足横向加劲肋厚度(mm) 6.00 最小4.3 满足平板加劲肋焊脚高度(mm) 7.00 最小6.0 满足平板加劲肋焊脚高度(mm) 7.00 最大7.0 满足上翼柱侧板件正应力(MPa) 25.6 最大215 满足上翼柱侧角焊缝应力(MPa) 21.0 最大160 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 4.00 最小4.00 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 4.00 最大6.00 满足上翼梁柱连接板正应力(MPa) 31.0 最大215 满足上翼梁柱螺栓承担剪力(kN) 8.92 最大62.8 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 35.0 最小33.0 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 35.0 最大88.0 满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 45.0 最小44.0 满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 45.0 最大88.0 满足牛腿最大正应力(Mpa) 74.3 最大215 满足牛腿最大剪应力(Mpa) 110 最大125 满足牛腿最大折算应力(Mpa) 176 最大237 满足牛腿翼缘宽厚比 10.1 最大15.0 满足牛腿集中力截面剪应力(Mpa) 124 最大125 满足牛腿局部承压应力(Mpa) 83.4 最大325 满足牛腿综合应力(MPa) 149 最大160 满足牛腿焊脚高度(mm) 8.00 最大9.60 满足牛腿焊脚高度(mm) 8.00 最小4.74 满足支座螺栓承担剪力(kN) 49.5 最大62.8 满足支座螺栓轴向边距(mm) 55.0 最小44.0 满足支座螺栓轴向边距(mm) 55.0 最大96.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 55.0 最小33.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 55.0 最大96.0 满足支座螺栓垫板正应力(MPa) 206 最大215 满足支座螺栓垫板角焊缝应力(MPa) 58.7 最大160 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm) 8.00 最小7.00 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm) 8.00 最大9.00 满足上翼柱加劲肋板件宽厚比 14.0 最大14.9 满足上翼柱加劲肋板件剪应力(MPa) 1.69 最大180 满足上翼柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 2.95 最大200 满足牛腿处柱加劲肋板件宽厚比 14.5 最大14.9 满足牛腿处柱加劲肋板件剪应力(MPa) 23.2 最大180 满足牛腿处柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 40.5 最大200 满足纵向连接螺栓承担剪力(kN) 9.64 最大126 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm) 45.0 最小44.0 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm) 45.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓竖向边距(mm) 35.0 最小33.0 满足纵向连接螺栓竖向边距(mm) 35.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 70.0 最小66.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 70.0 最大96.0 满足车挡截面自由外伸宽厚比 8.00 最大15.0 满足车挡截面腹板宽厚比 53.3 最大80.0 满足车挡截面最大剪应力(MPa) 40.9 最大125 满足车挡截面最大正应力(MPa) 131 最大215 满足车挡截面折算应力(MPa) 140 最大237 满足车挡集中力处板件宽厚比 10.0 最大14.9 满足车挡集中力处板件剪应力(MPa) 21.2 最大180 满足车挡集中力处焊缝剪应力(MPa) 15.8 最大200 满足车挡截面最大拉应力(MPa) 141 最大215 满足车挡截面最大压应力(MPa) -141 最小-215 满足车挡截面综合应力(MPa) 141 最大160 满足车挡截面腹板焊脚高(mm) 6.00 最大7.20 满足车挡截面腹板焊脚高(mm) 6.00 最小3.67 满足三. 吊车梁截面内力计算:1 吊车梁支座处最大剪力Vd计算(参图Ⅲ):竖向附加活载作用下端部剪力V da=0 kN吊车考虑动力系数后最大轮压标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车竖向荷载作用下端部剪力:V dc=1.4×1.03×77.7×(2×6000-1711)/6000=197.7 kN端部最大剪力计算值:V d=197.7 kN2 跨中最大竖向弯矩Mvm计算(参图Ⅳ):竖向附加活载作用下跨中弯矩M va=0 kN·m吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力:F=77.7×2=147.8 kN左支座反力:R=147.8×2594/6000=63.89 kN吊车梁跨中弯矩M vc计算:M vc=1.4×1.03×63.89×2594×10^-3=239 kN·m跨中最大弯矩计算值:M vm=239 kN·m3 跨中最大竖向弯矩对应剪力Vm计算(参图Ⅳ):自重和竖向附加活载作用下端部剪力:V ma=(1.4*g v+1.2*q s)*S/l0=(1.4×0+1.2×1.135)×2594/6000×10^-3=0 kN 吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力:F=77.7×2=147.8 kN左支座反力:R=147.8×2594/6000=63.89 kN最大弯矩点左侧剪力计算:V ml=1.4×1.03×63.89=92.14 kN最大弯矩点右侧剪力计算:V mr=V ml-1.4×1.03×77.7=(-19.91) kN跨中最大弯矩对应的剪力计算值:V m=92.14 kN4 吊车梁跨中最大水平弯矩Mhm计算(参图Ⅴ):水平附加活载作用下跨中弯矩M ha=0 kN·m吊车考虑卡轨力系数后单轮横向作用力标准值:Q=0.1×63.7=6.37 kN吊车荷载合力:F=6.37×1=6.37 kN左支座反力:R=6.37×3000/6000=3.185 kN吊车梁跨中弯矩M hc计算:M hc=1.4×3.185×3000×10^-3=13.38 kN·m跨中最大水平弯矩计算值:M hm=13.38 kN·m5 跨中最大竖向弯矩标准值Mvk计算(参图Ⅵ):竖向附加活载作用下跨中弯矩M vka=0 kN·m吊车单轮最大轮压标准值:P=1.0×74=74 kN吊车荷载合力:F=74×2=148 kN左支座反力:R=148×3850/6000=94.97 kN吊车梁跨中弯矩M vkc计算:M vkc=1×1.03×(94.97×3850-74×3400)×10^-3=117.4 kN·m 跨中最大弯矩计算值:M vk=117.4 kN·m6 跨中最大水平弯矩标准值Mhk计算(参图Ⅵ):水平附加活载作用下跨中弯矩M hka=0 kN·m吊车考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值:P=0.12×(5+2.126)/2×g/2=2.095 kN吊车荷载合力:F=2.095×2=4.19 kN左支座反力:R=4.19×3850/6000=2.689 kN吊车梁跨中弯矩M hkc计算:M hkc=1×(2.689×3850-2.095×3400)×10^-3=3.228 kN·m 跨中最大水平弯矩计算值:M hk=3.228 kN·m7 跨中最大竖向弯矩标准值Mvp计算(参图Ⅶ):竖向附加活载作用下跨中弯矩M vpa=0 kN·m吊车单轮最大轮压标准值:Q=1.0×63.7=101.9 kN吊车荷载合力:F=63.7×1=63.7 kN左支座反力:R=63.7×3000/6000=31.85 kN吊车梁跨中弯矩M vpc计算:M vpc=1×31.85×3000×10^-3=95.55 kN·m跨中最大弯矩计算值:M vp=95.55 kN·m8 支座最大竖向剪力标准值Vp计算(参图Ⅷ):竖向附加活载作用下端部剪力V pa=0 kN吊车最大轮压标准值:Q=1.0×63.7=101.9 kN吊车竖向荷载作用下端部剪力:V pc=1×1.03×101.9×(2×6000-3850)/6000=55.7 kN 端部最大剪力计算值:V p=55.7 kN四. 吊车梁板件宽厚比验算:1 受压(上)翼缘宽厚比验算:受压翼缘宽厚比限值:[b0/t]=15*(235/f y)^0.5=15翼缘自由外伸宽度:b0=145 mm翼缘宽厚比:b0/T f1=145/12=12.082 腹板高厚比验算:腹板高厚比限值:[h0/t]=250腹板计算高度:h0=726 mm腹板高厚比:h0/T w=726/10=72.6五. 吊车梁截面强度验算:1 上翼缘受压强度验算:吊车梁采用制动板吊车梁须验算疲劳强度或b0/T f1=12.08>13,取γx=1.0吊车梁须验算疲劳强度,取γy=1.0ξ=(M vm/W nx/γx+M hm/W ny1/γy)/f t=(239/3156/1+13.38/2769/1)×10^3/215=0.37482 下翼缘受拉强度验算:ξ=M vm/W nx1/f b=239×10^3/3394/215=0.32763 端部腹板剪应力强度验算:考虑截面削弱系数1.2τ=V d*S dx/(I dx*T w/1.2)/f v=197.7×875.1/(3.154e+004×10/1.2)/125×10^2=0.52684 最大轮压下腹板局部承压强度验算:考虑集中荷载增大系数后的最大轮压设计值按第二台吊车计算:吊车最大轮压:P max=63.7 kN轻、中级工作制吊车梁,依《钢规》4.1.3取增大系数:ψ=1.0 F=γc*ψ*μ*P max=1.4×1.35×1.1×63.7=132.4 kN 梁顶到腹板计算高度上边缘距离:h y=T f1=12 mm轨道高度:h R=140 mm集中荷载沿跨度方向支承长度取为:50 mm集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度:l z=50+5*h y+2*h R=50+5×12+2×140=390 mmσc=F/T w l z=132.4×10^3/10/390=33.96 N/mm^2腹板抗压强度设计值:f=215 N/mm^2局部承压强度比ξ=σc/f=33.96/215=0.15795 腹板与上翼缘交接处折算应力强度验算:按跨中最大弯矩及其对应的剪力和最大轮压计算计算点局部压应力:σc=33.96 N/mm^2(参见腹板局部承压验算) 计算点正应力计算计算点到中和轴的距离:y1=H-C ny-T f1=376.7 mmσ=M vm/I n*y1=239/1.226e+005×376.7×10^2=73.41 N/mm^2计算点剪应力计算上翼缘对中和轴静矩:S1=(y1+0.5*T f1)*B1*T f1×10^-3=1378 cm^3τ=V m*S1/I x/T w=92.14×1378/1.299e+005/10×10^2=9.768 N/mm^2σ与σc同号,强度设计值增大系数:β1=1.1折算应力强度比ξ=(σ^2+σc^2-σ*σc+3*τ^2)^0.5/(β1*f)=(73.41^2+33.96^2-73.41×33.96+3×9.768^2)^0.5/(1.1×215) =0.27846 吊车梁整体稳定性验算吊车梁设置了制动结构,整体稳定不需验算。
某重级工作制吊车梁设计与计算
某重级工作制吊车梁设计与计算【摘要】本文通过某重级工作制硬钩吊车吊车梁设计实例,介绍钢吊车梁设计与计算的一般方法和内容,就如何通过影响线确定吊车梁最大弯矩进行了探讨和分析,并总结了重级工作制吊车梁设计的注意事项。
【关键词】重级工作制;吊车梁;硬钩;强度;疲劳一、概况某钢铁冶金厂房为多跨单层排架结构,柱距24m,由于工艺需要布置多台大吨位重级工作制硬钩桥式吊车。
下面就以其中一跨为例,介绍该跨吊车梁的一般设计方法,吊车资料如下表:二、吊车梁形式钢结构吊车梁系统通常由吊车(支承)梁、制动结构、辅助桁架以及支撑等构件组成。
吊车(支承)梁一般以吊车桁架、焊接工字型吊车梁或箱型吊车梁形式为多见,又以焊接工字型吊车梁最为常见。
由于其制作简单,结构受力性好,因此本工程采用焊接工字型吊车梁形式。
三、吊车梁设计与计算1、吊车荷载计算吊车竖向荷载: Pk=480kN; P=μrQPk=1.1*1.4*480=739.2kN吊车横向水平荷载:按荷载规范计算荷载:Hk=(94+120)*9.85*0.2/12=35.1kN; H=rQHk=1.4*35.1=49.2kN按卡轨力计算荷载:Hk=αPk=0.2*480=96kN; H=rQHk=1.4*96=134.4kN其中μ为动力系数;rQ 为荷载分项系数;α为卡轨力系数。
2、跨中最大竖向弯矩点的确定和最大竖向弯矩计算根据经验知道,简支型吊车梁在吊车轮压作用下,跨中最大弯矩位置(C点)位于吊车车轮荷载作用点,同时该位置左右侧剪力变号。
如下图所示,RA=∑P(L-X-a)/L, 跨中最大弯矩位置Mc= RAX-Mkc=∑P(L-X-a)X/L- Mkc;Mkc 为C点左侧梁上荷载P相对与C点的力矩和,为一与X无关常数。
当Mc为极大值时,根据极值条件=∑P(L-X-a)/L=0,解得X= (L-a)/2。
这表明,跨中最大弯矩位置C点与合力∑P对称于梁中心线。
根据以上结论,可以按以下方式找到一组集中荷载作用下的跨中最大弯矩C点位置:先求得该组集中荷载合力点位置,并将合力点和其紧邻的集中荷载对称布置在梁中心线两侧(如图1.1),求出支座反力;复核紧邻的集中荷载位置左右侧剪力是否变号,若变号,即可确认该集中荷载位置为跨中最大弯矩C点位置;否则需要将合力中心和下一个邻近的集中荷载对称布置在梁中心线两侧(如图1.2),继续复核直至找到最终找出符合条件的集中荷载位置,最后根据弯矩影响线求出最大弯矩。
混凝土吊车梁计算书
混凝土吊车梁计算书设计:____________校核:____________审核___________日期________一、基本数据(一)、吊车及吊车梁基本数据吊车数据:1、吊车起重量Q= 16 t2、吊车跨度= 16.5 m3、吊车总重G=15 t4、小车重量g= 1.37 t5、最大轮压Pmax= 12.5 kN6、吊车总宽B= 2.8 m7、吊车轮距W= 2.5 m8、吊车数量n= 两台吊车梁数据:1、吊车梁宽b= 200 mm2、上翼缘宽bf= 200 mm3、吊车梁高h= 500 mm4、上翼缘高hf= 0 mm5、吊车梁跨度L= 6000 mm(二)、材料信息混凝土材料:C30 f c=14.3 N/mm2f t=1.43 N/mm2f tk=2.01 N/mm2钢筋:纵筋:HRB 335 f y=300 N/mm2箍筋:HRB 335 f yv=300 N/mm2(三)、其他信息吊车工作级别:A4 中级动力系数μ:1.05钢筋混凝土保护层厚度:25 mm裂缝宽度限制:0.2 mm挠度计算限制:1/600 Lo二、正截面设计(一)计算吊车梁的绝对最大弯矩位置计算长度取为:L0= 5.8 m由结构力学可判断,吊车轮按上述作用时才能产生绝对最大弯矩计算可得:合力R = 3×μ×Pmax = 52.5 kNa0 = B-W2= 0.15 m(二)正截面配筋计算1、内力计算吊车梁自重:q1 = 25×[b×h+(b f-b)×h f] = 2.5 kN/m轨道联结重:q2 = 1.5 kN/m自重总和:q = q1 + q2 = 4 kN/m由自重在k点产生的弯矩:Mqk = qx2(Lo-x) = 16.81 kN・m由吊车荷载在k点产生的弯矩:Mpk = R(L0-a0)24L0= 39.43 kN・m总弯矩:M maxk = M qk + M pk= 56.24 kN・m2、按T型梁计算配筋按照混凝土规范7.2.2条a s = 35 mmh0 = h-2a s = 430 mmM = f c b f h f(h0-h f/2) = 0 < M maxk = 56.24 属于II类T型截面3验算垂直截面的双向受弯强度每个轮子产生的刹车力:T = 0.25×α(Q+g)×9.8 = 4.26 kN为简化计算,假设每个轮子都作用在吊车梁跨中,由水平力产生的弯矩为:M H =nT4Lo = 24.708 kN ・m 可见,水平方向产生的弯矩很小,双向受弯强度验算可以忽略 三、斜截面设计(一)复核截面条件吊车梁自重荷载作用下产生的剪力: V 1 = 0.5×q×Lo = 11.6 kN 吊车荷载按下图作用时产生最大剪力:由结构力学可知:V 2 = μP max (4-2B+WLo ) = 28.51 kN 最大总剪力:V = V 1 + V 2 = 40.11 kN 由混凝土规范7.5.1条:0.25βc f c bh 0 = 307.45 kN > V 截面满足要求 (二)计算所需箍筋1、确定计算方法y a = ΣI y y iΣI y = 112 h f b f 3×12 h f +112 (h-h f )b 3×(h/2+h f /2)112 h f b f 3+112 (h-h f )b 3= 250 mm 每个吊车轮产生的扭矩: m t = 0.7[μP max ×0.02+T(y a +0.2)] = 1.53 kN ・m则支座截面产生的最大扭矩为:T = 1.4×m t ×(4-2B+2WLo ) = 4.65 kN ・m 构件截面信息腹板: W tw = b 2(3h-b)/6 = 8666666.66666667mm 3 翼缘: W tf = h f 2(b f '-b)/2 = 0mm 3W t = W tw + W tf = 8666666.66666667 mm 3 由混凝土规范7.6.1V bh 0 + T0.8W t= 1.1371 < 0.25βc f c = 3.575截面尺寸满足按弯剪扭共同作用的构件计算腹板受扭矩: T w = W twW t ×T = 4.650 kN ・m翼缘受扭矩: T f ' = W tfW t×T = 0.000 kN ・m2、腹板配筋计算A cor = b cor h cor = 67500 mm 2 u cor = 2×(b cor + h cor ) = 1200 mma.腹板受扭箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:T = 0.35f t βt W t + 1.2ζ f yv A st1A cor sβt =1.51+0.5 VW tTbh 0= 0.93 A st1s = T w -0.35βt f t W tw1.2ζ f yv A cor= 0.032136 mm 2/mm b.腹板受剪箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:A sv1s = V -0.7(1.5-βt )f t bh 01.25f yv h 0= 0.045301 mm 2/mm腹板所需单肢箍筋总面积为:A st1s + A sv1s= 0.0547865 mm 2/mm实际配置:8@100 满足c.腹板抗扭纵筋计算,按混凝土规范7.6.4-2:A stl = ζf yv A st1u corf y s= 23.14 mm 2 构造配置钢筋3、翼缘配筋计算b 'cor = b f - b - 50 = -50 mm h 'cor = h f - 50 = -50 mmA 'cor = b 'cor ×h 'cor = 2500 mm 2 U 'cor = 2(b 'cor + h 'cor ) = -200 mm a.翼缘抗扭箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:A st1s = T f -0.35βt f t W tf1.2ζ f yv A cor= 0.000 mm 2/mm 实际配置:8@100 满足b.翼缘抗扭纵筋计算,按混凝土规范7.6.4-2:A stl = ζf yv A st1u corf y s= 0.00 mm 2 构造配置钢筋四、验算吊车梁疲劳强度(一)验算正截面疲劳强度1、验算受压区混凝土边缘纤维的应力 一台吊车产生的最大弯矩:由结构力学可判断,吊车轮按上述作用时才能产生绝对最大弯矩计算可得:合力R = 2×μ×Pmax = 26.25 kNa0 = B-W2= 0.15 m由自重在k点产生的弯矩:Mqk = qx2(Lo-x) = 16.82 kN・m由吊车荷载在k点产生的弯矩:Mpk = μP max(L0-a0)22L0= 38.06 kN・m总弯矩:M maxk = M qk + M pk= 54.88 kN・mαf E= E sE f c= 13.33先假定中和轴通过翼缘,换算截面的受压区高度:b2x02 - αfE A s(h0 - x0) = 0 公式见《钢筋混凝土结构计算手册》P624简化:Ax02 + Bx0 + C = 0 其中:A = 100B = 20593.2504C = -9266962.68解方程得:x0 = 218.39mm >h f = 0 mm 所以须按下列公式重新计算:b f2x02 - αfE A s(h0 - x0)-(b f - b)(x0 - h f)22= 0简化:Ax02 + Bx0 + C = 0 其中:A = 100B = 20593.2504C = -9266962.68 解方程得:x0 = 218.39mmI fo=h f x033-(b f - b)(x0 - h f)33+αfE A s(h0 - x0)2 = 1799083328.02ρfc=ρfcminρfcmax=MqkMqk+Mpk= 0.317589268845645查混凝土规范表4.1.6得: γρ = 0.86σf cmax = M f max x 0I fo = 6.662 < f fc = γρf c = 12.298满足要求 2、验算受拉钢筋的应力σf simin = αf E M f min (h 0-x 0)I f o = 30.342 N/mm 2σf simax = αf E M fmax (h 0-x 0)I f o = 65.196 N/mm 2Δσf si = σf simax - σfsimin = 34.854 N/mm 2 ρf s= σfsiminσfsimax = 0.465根据混凝土规范表4.2.5-1,可查得:Δf f y = 135 > Δσfsi = 34.854 满足要求(二)验算斜截面疲劳强度 1、验算中和轴处的主应力 计算从略2、验算弯起钢筋所需面积 计算从略五、验算吊车梁裂缝宽度σρsk = M maxk0.87h 0A s= 92.9862630983486 N/mm 2A te = 0.5bh = 50000 mm 2 ρte = A s /A te = 0.0308976d eq = Σn i d i 2Σn i νd i= 18.2222222222222 mmψ=1.1-0.65f tkρte σρsk= 0.645257156827881由混凝土规范8.1.2得: αcr = 2.1 c=20 ψ=1.0ωmax = αcr ψσρsk E s 1.9c+0.08d eqρte= 0.0536640377934194 < 0.2 满足规范要求六、验算吊车梁挠度由混凝土规范8.2.3:B s = E s A s h 021.15ψ+0.2+6αE ρ1+3.5γf'其中: ψ=1.0 αE = 13.33 E s = 200000 A s = 1544.88 h 0 = 430 γf ' = 0ρ= A sbh 0= 0.0171653333333333代入公式可得:B s = 27027886193474.9 由混凝土规范8.2.2:B = M kM q (θ-1)+M k B s其中: θ=1.6 M k = 38.06 M q = 16.82 代入公式可得:B = 21128148926726.3f=5qlo 4384B= 2.78964728702648f/Lo=1/1981 < 1/600 满足要求七、验算吊车梁配筋率计算从略。
吊车梁设计(钢结构)
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。
吊车梁的截面
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。
吊车梁计算
双轮距吊车梁的计算一、荷载计算1、吊车梁自重及埋件重h=0.65hf=0.15b=0.25m bf=0.50m轨道及埋件每米重=0.71KN/m轻级动力系数= 1.10吊车G1= 5.29小车G2= 2.00重物G3=10.00T吊车跨度Lk=8.74m主钩至吊车梁轨道的极限距离l1=0.59m 一根吊车梁上的轮数m=2个吊车计G1= 6.35小车计G2= 2.40吨重物计G3=14.00梁重及埋件重P=46.68KN2、垂直轮压垂直轮压P=99.69KN吊车均布荷合计q=7.83KN/m3、横向水平力横向水平力T0= 4.02KN二、吊车梁的内力计算(一)垂直力作用1、弯矩计算P1=100KN P2=100KN 车距宽b= 1.8mL= 5.96m P=199KN X= 3.58m a=0.600满足a=0.600试算值X1= 2.68m X2= 4.48最大弯矩M max=275KN*m1、剪力计算最大剪力Q max=193KN(二)横向水平力作用下弯矩及剪力横向最大弯矩M max= 5.99KN*m横向最大剪力Q max= 2.01(三)扭矩计算竖向力偏心矩e1=0.02m轨道高度=0.18m e2=0.38mm T= 3.52KN*m三、吊车梁配筋计算(一)纵向配筋钢筋强度fy=310N/mm2 138抗弯纵向钢筋面积AS=1844抗扭纵向钢筋总面积An=138纵向钢筋总面积AS=1983mm2受压区As=292拉配筋d1=22mm根数n=3受拉筋d2=22根数n=3实配A s=2280.8满足压配筋d1=20mm根数n=2受拉筋d2=22根数n=0实配A s=628.32满足(一)配箍筋1.43满足安全系数K= 1.55截面应满足的条件为 1.54满足混凝土的轴心抗压强度fc=10N/mm2配单筋双层混凝土的抗拉强度f t= 1.1N/mm2 按计算配筋箍筋保护层a s=0.025m箍筋直径d=8mm满足筋距S=120mm 钢筋强度fy=210N/mm21、方法一抗扭单支箍的面积As=17.33抗剪单支箍的面积As=29.38配单支箍总面积As=46.71mm2实配单支箍总面积As=50.271、方法二受扭箍筋As t1=0.3823受剪箍筋Asv=25.37配单支箍总面积As=25.75mm2Wt=0.018m3βt=0.5000.146ζ= 1.38配单支箍实际总面积As=46.71FALSE三、吊车梁挠度验算0.24 吊车轮距K= 1.800m 横轴系数=0.302k1=0.040Bd= 1.01864E+14Bc=9E+139.93长期荷载Mc=34.78短期荷载Md=218.427M253KN*m fcmax=10.87不满足四、吊车梁裂缝宽度验算纵向受拉钢筋直径d=2.2cm平均裂缝间距lf=111mm计算受拉钢筋应力fy=222N/mm2裂缝宽度δfmax =0.246满足吊车梁正截面配筋计算公式砼f c=10N/m ㎡砼fc m=11N/m ㎡ 钢f g=310N/m ㎡梁高h=650mm梁宽b=250mm弯矩M =275KNm剪力V =193KN 370.989398.99365.625单筋承受弯矩Mumax=371KN配单筋截面条件满足梁高h 0=585满足FALSE1、单筋公式:保护层as=65mmh 0 =585a=1375b=-2E+06c=2.8E+08判别式=1E+12有解962208截面受压X =208A s=1844.43565梁高h 0=5850.540.612、双筋公式:拉保护层a s=65mm 压保护层as=65mm 00.544761.4370.989398.9872941A s 1=0受压A s 2=0受拉A s总=m㎡双筋承受弯矩Mu1=370.99剪力V =1933、斜截面配筋:配弯起筋直径d 弯=22mm弯筋角度a =45根数n=0箍筋面积As 剪=29.3805箍钢f g=210N/m ㎡箍筋直径ds 剪=6箍筋设计间距@ =120mm 支数n =2弯钢f g=310N/m ㎡砼f c=10N/m ㎡102.3750荷载剪力V=193荷载剪力V=截面有效h0=585mm 0.07f c*b*h0=######需配筋箍抗剪V=193满足总抗剪V=193满足。
吊车梁计算书
吊吊车车梁梁计计算算书书一. 设计资料吊车情况:1台吊车;编号:3 工作制:轻级, 吊钩形式: 硬钩;起重量:Q=20吨,小车重:g=1吨;最大轮压:P max =100千牛最小轮压:P min =20千牛吊车一侧的轮数:n=2个吊车轮子间间距:a 1=3m钢材类型:Q235B支座类型:平板式;吊车梁跨度:L=6m吊车梁计算长度:L y =6m轨道高度:0.14允许挠度比:1/600=0.001667二. 设计荷载和内力考虑轨道重量及吊车梁自重的增大系数:1.02动力系数:1.05;max 1P P Q γα=竖向荷载标准值:P=1.02×1.05×100=107.1千牛竖向荷载设计值:P=1.4×107.1=149.94千牛 10201⨯+=n Q Q T η 横向荷载标准值:T=0.1×(200+10)/2=10.5千牛横向荷载设计值:T=1.4×10.5=14.7千牛吊车梁的最大竖向设计弯矩: ()L a L P M 420-∑= M max =253.024千牛·米吊车梁的最大竖向设计弯矩处相应的设计剪力:V=112.455千牛 吊车梁端支座处的最大设计剪力: ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=L a P P V 1211 V max =224.91千牛吊车梁的最大水平设计弯矩:M t =24.806千牛·米三. 截面特性吊车梁高度h=56cm腹板厚度t=1.2cm上翼缘宽度b f =32cm上翼缘厚度t f =1.4cm下翼缘宽度b f1=32cm下翼缘厚度t f1=1.4cm吊车梁面积A=153.44cm 2;吊车梁X 轴惯性矩I x =81849.495cm 4;吊车梁Y 轴惯性矩I y =7653.527cm 4;吊车梁X 轴抵抗矩W x =2923.196cm 3;吊车梁Y 轴抵抗矩W y =478.345cm 3;吊车梁X 轴转动惯量r x =23.096cm;吊车梁Y 轴转动惯量r y =7.063cm;吊车梁最大面积矩S max =1647.576cm 3;四. 验算1 强度验算: f W M W M nyy nx x ≤+=max σ 上翼缘正应力σ=253.024×106/2923196.251+24.806×106/238933.329=190.378N/mm2≤215N/mm 2,合格。
吊车梁的计算书
计算:(1).行车基本数据计算:G1,k=448.46KN , G2,k=165.54KN, G3,k=500KN, P max,k=437KN说明G1,k为大车重量,G2,k为小车重量,G3,k为额定起吊重量,P max,k为最大轮压标准值P min,k=( G1,k+ G2,k+ G3,k)/2- P max,k=(448.46+165.54+500)/2-437.1=120KN利用如图所示的简支吊车梁支座反力影响线计算D max,k ,D min,k(按两台车考虑)D max,k=βP max,k∑y i=1X437(1+0.286)=1X437X1.286=562KND min,k=βP min,k∑y i =1X120X1.286=154.32KN纵向水平荷载:T纵向水平,k =α,∑P max,k=0.1X437=43.7KN横向水平荷载:T总横向水平,k =α(G2,k + G3,k)=0.1X(165.54+500)=66.55KNT横向水平,k =α(G2,k + G3,k)/4=66.55/4=16.64KNT max横向水平,k =βT横向水平,k∑y i =1.0X16.54X1.286=21.27KN由上部数据可知行车牛腿最大荷载为竖向荷载D max,k=562KN,水平荷载T max横向=21.27KN水平,k(2).吊车梁基本数据计算:A.吊车的计算跨度7000mm,梁上部荷载按P max,k=437KN(按一台车考虑)a. 跨中截面C 的最大弯矩,临界荷载为437KNMc max =437X1.75=764.75KN.mb. 绝对最大弯矩合力为437KNR 至临界荷载(437KN )的距离a 由合力矩定理求得:a=0mM max = Mc max =764.75KN.m所以可知吊车梁的绝对最大弯矩为764.75KN.M (标准值) 对应的水平最大水平推力产生弯矩M 水(吊车梁)= M max X T 横向水平,k / P max,k =764.75X 21.27/437=37.22KN.M由剪力包络图可知:V max = P max,k ∑y i =437X (1+0.286)=437X1.286=5627KN (标准值)由上可得出吊车梁计算的基本数据:(标准值)M max =764.75KN.M M 水(吊车梁)=37.22KN.M V max =562KN吊车梁自重:(0.6X0.2+0.8X0.35)X25=10KN/M轨道自重:0.64KN/M∑=10+0.64=10.64KN/M恒载:M=1/8ql 2=1/8X10.64X72=65.17KN.MV=1/2ql=1/2X10.64X7=37.24KN一.吊车梁计算: 1. 承载力极限状态 承载力计算(按一台车考虑) M=1.2X65.17+1.4X1.05X764.75=78.21+1124.2=1202.41KN.MV=1.2X37.24+1.4X1.05X562=44.69+826.14=870.83KN判断T 形梁截面类型Mu=α1f c b f ’ h f ’(h 0- h f ’/2)=1.0X16.7X600X200(1000-25-200/2)=1753.5KN.M>M=1202.41KN.M所以为第一种类型a s =M/α1f c bh 02=1202.41KN.M/1.0X16.7X350X(1000-25)2=0.269112s ξα=--=1120.269--⨯=0.320(112)/20.5(1120.320)0.8=+-=⨯+-⨯=S S γα()62S 0A /1202.4110/3000.81000255138.5==⨯⨯⨯-=y s M f h mm γ选配11二级25(A S =5401mm 2)0/5401/[350(100025)] 1.58%==⨯-=S A bh ρ00.2%/0.2%1000/9750.205%>=⨯=h h满足最小配筋条件2.正常使用极限状态正常使用极限状态验算(按一台车考虑)标准组合:M 标=65.17+764.75=829.92KN.M准永久组合:M 准=65.17+0.5X764.75=446.545KN.MNo. b h bfu bfd hfu hfd dfu dfd as as` lo Lxo Lyo 1 350.1000. 600. 350. 200. 0. 0. 0. 35. 25. 7000. 4000. 4000. --------------------------------No. C fy fyv N Mk Mq VX VY T Asb Asw kzdj Kzzh 1 35. 300. 210. 0. 830. 447. 0. 200. 0. 0. 0. 5 0 编号 No: 1.** 裂缝宽度验算 **受拉钢筋面积 As (mm2): 5401.001受拉钢筋等效直径 deq(mm): 25.000构件受力特征系数αcr: 2.100有效受拉钢筋配筋率ρte: 0.024标准组合荷载下受拉钢筋的应力σsk: 183.027纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ: 0.774最大裂缝宽度Wmax(mm): 0.195** 刚度挠度计算 **纵向受拉钢筋配筋率ρte: 0.031考虑荷载长期效应对挠度增大系数θ: 2.000受弯构件的短期刚度Bs(kN.m2 /E12): 636021.875受弯构件长期刚度Bl(kN.m2 /E12): 413522.719受弯构件挠度值(mm): 10.244受弯构件相对挠度的倒数(lo/f): 683.335综上可知梁配筋为11二级25(A S =5401 mm 2)0/5401/[350(100025)] 1.583%==⨯-=S A bh ρ3.箍筋计算:V=562KNa.验算截面尺寸:h w =h 0- h f ’=1000-25-200=775mmh w /b=775/350=2.214截面符合要求b.验算是否需要计算配置箍筋验算是否需要计算配置箍筋00.70.7 1.573501000384.65=⨯⨯⨯=t f bh KN < V=562KN 故需进行配箍计算c.只配箍筋而不用弯起钢筋t 0yv SV10V 0.7f bh 1.25f .(n.A /s).h <+562000=0.7X1.57X350X1000+1.25X210Xn.A S /SX1000 n.A S /S=(562000-384650)/(1.25X210X1000)n.A S /S=0.6752X78.5/150=1.05>0.675(满足) 配箍率 ρsv = n.A S /bS=2X78.5/350X150=0.299%最小配箍率ρsvmin =0.24f t / f yv =0.24X1.57/210=0.179%满足配箍条件4.水平刹车力对应的翼缘配筋 A S =M/0.9f y h 0=1.4X1.05X37220000/[0.9X300X(650-25)]=324.23选配2二级16 A S =402.2。
钢结构设计吊车梁计算
吊车梁计算吊车梁采用Q345-B 起重量10t 跨度22.5m 总重量8.8t 小车4t ,max k P =75kN ,min k P =19.2kNmax P =1.4⨯1.05⨯,max k P =110.25kN竖向轮压作用max M =82.68 ⨯2.25=186.04kN.mmax V =110.25⨯1.5=165.4kN横向水平力'1.4g (Q+Q )/n=1.4100.1210+4/4=5.88kN T ξ=⨯⨯⨯()5.88=186=9.92110.25y M kN ⨯ 水平反力 5.88165.48.82110.25H kN =⨯= 暂取吊车梁截面如图所示1) 毛截面特性2=281+500.8+201=88A cm ⨯⨯⨯0280+4025.5+2051==23288y mm ⨯⨯⨯ 毛截面惯性矩32224=1/120.850+12823.2+12027.8+50 2.3=39125x I cm ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯334128120=+=24961212y I cm ⨯⨯5.3cm y i = 5.3cm y i =净截面特性2=(28-22)1+500.8+201=84n A cm ⨯⨯⨯⨯形心位置 1=y (40⨯25.5+20⨯51)/84=243mm净截面惯性矩32224=1/120.850+40 1.2+12424.3+2026.7=36820nx I cm ⨯⨯⨯⨯⨯⨯3==148524.8nx nx I W cm 上 3==135427.2nx nx I W cm 下 3x S =28124.3+23.80.823.8/2=907cm ⨯⨯⨯⨯对上翼缘 324128=-1272=163312ny I cm ⨯⨯⨯⨯ =ny W 3=116.7cm 14ny I 毛截面 33128/12==130.714y W cm ⨯ 2)强度验算①上翼缘最大正应力6622max 33ny n 186109.9210=+=+=210.26N/mm <310N/mm 148510116.710y x M M W W σ⨯⨯⨯⨯上 下翼缘正应力 max n =x M W σ下=6318610=137135410⨯⨯.422N/mm <310N/mm ②剪应力 33max 4165.41090710===50.936820810x w V S I t τ⨯⨯⨯⨯⨯22N/mm <180N/mm ③腹板局部压应力=+5+250+510+2130360mm z y R l a h h =⨯⨯=31.0110.2510=38.38360c w z P t l ψσ⨯⨯==⨯22N/mm <310N/mm3)整体稳定验算1116000100.412280520l t b h ξ⨯===<⨯ 取0.730.180.80b βξ=+= 6000113.253y mm λ== h=520mm1121633/24690.65b I I I α===+ 0.8(21)0.248b b ηα=-= 2345/y f N mm =222234320235=+]43208800520235 =0.8+0248]0.770.6113.2148510345b b b y X yAh y W f ϕβλ⨯⨯⨯=>⨯ ' 1.070.282/0.70b b ϕϕ=-=66'33186.0109.9210 5.6560.7165110130.7101000yXb y M M l mm W σϕ⨯⨯=+=+=<=⨯⨯⨯ 4)刚度验算 挠度 2622kx 54186.04 1.05 1.4106000=236.8310/mm 1010 2.06103912510X M l N EI υ÷÷⨯⨯==<⨯⨯⨯⨯ 满足要求 吊车为A1~A5 疲劳可不进行验算5)加劲肋0wh t 可按构造配量0.50h 02a h ≤≤ 求间距 a =1.20h =600mm界面尺寸外伸长度 0/30+40=57s b h mm ≥ 厚度s t ≥/15s b =3.8m 采用80⨯8mm支座反力 R=165.4KN计算截面面积A=18⨯1.2+15⨯0.8=33.62cm绕腹板中线的截面惯性矩 3341.218 1.50.8+583.81212I cm ⨯⨯==4.17cm i = 50=12.04.17λ= 查表ϕ=0.989 322165.41049.8310/0.9893360N N mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯ 6) 焊缝计算上翼缘与腹板连接焊缝=1.8f h mm= 取f h =6mm下翼缘与腹板连接焊缝3max 1.2 1.2165.410 1.771.4 1.4500160f w w t R h mml f ⨯⨯===⨯⨯ 同样取f h =6mm 吊车梁计算结束。
吊车梁计算书
F=163X1.05X1.4=237.5KN
σ cr = 310Ν / mm 2
WW
2
σc =
φF t wl z
= 57.3Ν / mm 2
σ c ,cr = 162.2 Ν / mm 2
龙
满足要求 ③ 横向加劲肋尺寸确定:按构造要求在腹板两侧成对布置 外伸宽度: bs ≥ 取 bs = 85mm 厚度: t s ≥ bs 15 = 85 = 5.6mm 15 hw 1300 + 40 = + 40 = 83.3mm 30 30
6.227 × 10 = 5.56ΚΝ T k = η 2n 1 × 10 = 0.1 × 6+2 ×2 1
Q
Q +Q
㈡各项内力计算: 计算 项目 支座 处最 大剪 力 Vmax 最大竖向 弯 矩 M max 简图
网
WW
内力 V max =
222 9
T′ = γ
Τk =1.4 × 5.56=7.78 ΚΝ
ZH
τ=
V 222 × 10 3 = = 17 Ν / mm 2 hw t w 1300 × 10
UL
V = 222ΚΝ
ON
σ=
Μx w上 x
+
Μy w上 y
= 254.4
G. CO
Μ y = 27.5ΚΝ ⋅ m
M
取 t s = 6mm ⑸ 梁挠度验算: 吊车梁垂直挠度: (不靠虑动力系数,荷载用标准值,两台吊车) 783.7 Μx = = 533.6ΚΝ ⋅ m 1.4 × 1.05 等截面简支吊车梁竖向挠度按标准值计算 ∆=
初选腹板高
hw = 1300 ㎜
(1300/2+10-y)+10X(1300/2-y)X(1300/2-y)/2= 60X(1300/2+y)+10X(1300/2+y)X(1300/2+y)/2 得 y=139mm 5112 I x = 500 × 20 × 521 + 300 × 20 × 799 + 511 × 10 × 4 2 789 + 789 × 10 × = 810632cm 4 4
混凝土吊车梁计算书
混凝土吊车梁计算书设计:____________校核:____________审核___________日期________一、基本数据(一)、吊车及吊车梁基本数据吊车数据:1、吊车起重量Q= 16 t2、吊车跨度= 16.5 m3、吊车总重G=15 t4、小车重量g= 1.37 t5、最大轮压Pmax= 12.5 kN6、吊车总宽B= 2.8 m7、吊车轮距W= 2.5 m8、吊车数量n= 两台吊车梁数据:1、吊车梁宽b= 200 mm2、上翼缘宽bf= 200 mm3、吊车梁高h= 500 mm4、上翼缘高hf= 0 mm5、吊车梁跨度L= 6000 mm(二)、材料信息混凝土材料:C30 f c=14.3 N/mm2f t=1.43 N/mm2f tk=2.01 N/mm2钢筋:纵筋:HRB 335 f y=300 N/mm2箍筋:HRB 335 f yv=300 N/mm2(三)、其他信息吊车工作级别:A4 中级动力系数μ:1.05钢筋混凝土保护层厚度:25 mm裂缝宽度限制:0.2 mm挠度计算限制:1/600 Lo二、正截面设计(一)计算吊车梁的绝对最大弯矩位置计算长度取为:L0= 5.8 m由结构力学可判断,吊车轮按上述作用时才能产生绝对最大弯矩计算可得:合力R = 3×μ×Pmax = 52.5 kNa0 = B-W2= 0.15 m(二)正截面配筋计算1、内力计算吊车梁自重:q1 = 25×[b×h+(b f-b)×h f] = 2.5 kN/m轨道联结重:q2 = 1.5 kN/m自重总和:q = q1 + q2 = 4 kN/m由自重在k点产生的弯矩:Mqk = qx2(Lo-x) = 16.81 kN・m由吊车荷载在k点产生的弯矩:Mpk = R(L0-a0)24L0= 39.43 kN・m总弯矩:M maxk = M qk + M pk= 56.24 kN・m2、按T型梁计算配筋按照混凝土规范7.2.2条a s = 35 mmh0 = h-2a s = 430 mmM = f c b f h f(h0-h f/2) = 0 < M maxk = 56.24 属于II类T型截面3验算垂直截面的双向受弯强度每个轮子产生的刹车力:T = 0.25×α(Q+g)×9.8 = 4.26 kN为简化计算,假设每个轮子都作用在吊车梁跨中,由水平力产生的弯矩为:M H =nT4Lo = 24.708 kN ・m 可见,水平方向产生的弯矩很小,双向受弯强度验算可以忽略 三、斜截面设计(一)复核截面条件吊车梁自重荷载作用下产生的剪力: V 1 = 0.5×q×Lo = 11.6 kN 吊车荷载按下图作用时产生最大剪力:由结构力学可知:V 2 = μP max (4-2B+WLo ) = 28.51 kN 最大总剪力:V = V 1 + V 2 = 40.11 kN 由混凝土规范7.5.1条:0.25βc f c bh 0 = 307.45 kN > V 截面满足要求 (二)计算所需箍筋1、确定计算方法y a = ΣI y y iΣI y = 112 h f b f 3×12 h f +112 (h-h f )b 3×(h/2+h f /2)112 h f b f 3+112 (h-h f )b 3= 250 mm 每个吊车轮产生的扭矩: m t = 0.7[μP max ×0.02+T(y a +0.2)] = 1.53 kN ・m则支座截面产生的最大扭矩为:T = 1.4×m t ×(4-2B+2WLo ) = 4.65 kN ・m 构件截面信息腹板: W tw = b 2(3h-b)/6 = 8666666.66666667mm 3 翼缘: W tf = h f 2(b f '-b)/2 = 0mm 3W t = W tw + W tf = 8666666.66666667 mm 3 由混凝土规范7.6.1V bh 0 + T0.8W t= 1.1371 < 0.25βc f c = 3.575截面尺寸满足按弯剪扭共同作用的构件计算腹板受扭矩: T w = W twW t ×T = 4.650 kN ・m翼缘受扭矩: T f ' = W tfW t×T = 0.000 kN ・m2、腹板配筋计算A cor = b cor h cor = 67500 mm 2 u cor = 2×(b cor + h cor ) = 1200 mma.腹板受扭箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:T = 0.35f t βt W t + 1.2ζ f yv A st1A cor sβt =1.51+0.5 VW tTbh 0= 0.93 A st1s = T w -0.35βt f t W tw1.2ζ f yv A cor= 0.032136 mm 2/mm b.腹板受剪箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:A sv1s = V -0.7(1.5-βt )f t bh 01.25f yv h 0= 0.045301 mm 2/mm腹板所需单肢箍筋总面积为:A st1s + A sv1s= 0.0547865 mm 2/mm实际配置:8@100 满足c.腹板抗扭纵筋计算,按混凝土规范7.6.4-2:A stl = ζf yv A st1u corf y s= 23.14 mm 2 构造配置钢筋3、翼缘配筋计算b 'cor = b f - b - 50 = -50 mm h 'cor = h f - 50 = -50 mmA 'cor = b 'cor ×h 'cor = 2500 mm 2 U 'cor = 2(b 'cor + h 'cor ) = -200 mm a.翼缘抗扭箍筋计算,按混凝土规范7.6.8:A st1s = T f -0.35βt f t W tf1.2ζ f yv A cor= 0.000 mm 2/mm 实际配置:8@100 满足b.翼缘抗扭纵筋计算,按混凝土规范7.6.4-2:A stl = ζf yv A st1u corf y s= 0.00 mm 2 构造配置钢筋四、验算吊车梁疲劳强度(一)验算正截面疲劳强度1、验算受压区混凝土边缘纤维的应力 一台吊车产生的最大弯矩:由结构力学可判断,吊车轮按上述作用时才能产生绝对最大弯矩计算可得:合力R = 2×μ×Pmax = 26.25 kNa0 = B-W2= 0.15 m由自重在k点产生的弯矩:Mqk = qx2(Lo-x) = 16.82 kN・m由吊车荷载在k点产生的弯矩:Mpk = μP max(L0-a0)22L0= 38.06 kN・m总弯矩:M maxk = M qk + M pk= 54.88 kN・mαf E= E sE f c= 13.33先假定中和轴通过翼缘,换算截面的受压区高度:b2x02 - αfE A s(h0 - x0) = 0 公式见《钢筋混凝土结构计算手册》P624简化:Ax02 + Bx0 + C = 0 其中:A = 100B = 20593.2504C = -9266962.68解方程得:x0 = 218.39mm >h f = 0 mm 所以须按下列公式重新计算:b f2x02 - αfE A s(h0 - x0)-(b f - b)(x0 - h f)22= 0简化:Ax02 + Bx0 + C = 0 其中:A = 100B = 20593.2504C = -9266962.68 解方程得:x0 = 218.39mmI fo=h f x033-(b f - b)(x0 - h f)33+αfE A s(h0 - x0)2 = 1799083328.02ρfc=ρfcminρfcmax=MqkMqk+Mpk= 0.317589268845645查混凝土规范表4.1.6得: γρ = 0.86σf cmax = M f max x 0I fo = 6.662 < f fc = γρf c = 12.298满足要求 2、验算受拉钢筋的应力σf simin = αf E M f min (h 0-x 0)I f o = 30.342 N/mm 2σf simax = αf E M fmax (h 0-x 0)I f o = 65.196 N/mm 2Δσf si = σf simax - σfsimin = 34.854 N/mm 2 ρf s= σfsiminσfsimax = 0.465根据混凝土规范表4.2.5-1,可查得:Δf f y = 135 > Δσfsi = 34.854 满足要求(二)验算斜截面疲劳强度 1、验算中和轴处的主应力 计算从略2、验算弯起钢筋所需面积 计算从略五、验算吊车梁裂缝宽度σρsk = M maxk0.87h 0A s= 92.9862630983486 N/mm 2A te = 0.5bh = 50000 mm 2 ρte = A s /A te = 0.0308976d eq = Σn i d i 2Σn i νd i= 18.2222222222222 mmψ=1.1-0.65f tkρte σρsk= 0.645257156827881由混凝土规范8.1.2得: αcr = 2.1 c=20 ψ=1.0ωmax = αcr ψσρsk E s 1.9c+0.08d eqρte= 0.0536640377934194 < 0.2 满足规范要求六、验算吊车梁挠度由混凝土规范8.2.3:B s = E s A s h 021.15ψ+0.2+6αE ρ1+3.5γf'其中: ψ=1.0 αE = 13.33 E s = 200000 A s = 1544.88 h 0 = 430 γf ' = 0ρ= A sbh 0= 0.0171653333333333代入公式可得:B s = 27027886193474.9 由混凝土规范8.2.2:B = M kM q (θ-1)+M k B s其中: θ=1.6 M k = 38.06 M q = 16.82 代入公式可得:B = 21128148926726.3f=5qlo 4384B= 2.78964728702648f/Lo=1/1981 < 1/600 满足要求七、验算吊车梁配筋率计算从略。
生产车间吊车梁及牛腿计算书
生产车间吊车梁及牛腿计算书目录一、概述 (1)1) 工程概况 (1)2) 计算目的 (1)3) 成果汇总 (1)二、设计依据的规范及有关文件 (1)三、基本资料 (2)1) 吊车资料 (2)2) 结构设计参数 (2)四、吊车梁设 (2)1) 基本假定 (2)2) 复核计算 (2)3) 计算结果 (4)五、牛腿设计 (4)1) 初拟断面 (4)2) 荷载计算 (5)3) 最不利点应力复核 (6)4) 焊缝计算 (7)5) 计算结果 (8)六、计算结果与汇总 (8)七、附件 (9)一、概述1)工程概况本工程为北京合纵科技股份有限公司生产办公楼,位于北京市密云县工业开发区三期开发区内西环岛北侧,北京合纵科技股份有限公司院内。
拟建建筑物为一栋大车间、生产办公楼。
主体为钢结构,牛腿高程为 5.18m,吊车梁高程为5.59m。
2)计算目的本计算主要是选择吊车梁的形式与尺寸,假定牛腿的基本形式和尺寸,然后验算其受力情况,并对其焊缝应力进行复核。
3)成果汇总通过复核验算,本工程吊车梁形式选用电动单梁吊车跨度为S=7.5~22.5m,吊车梁跨度为6m,起吊重量3t,截面规格为HT390198,牛腿的基本形式与尺寸详见图一,牛腿的最不利点应力值及其焊缝应力值都小于规范设计值,符合要求。
二、设计依据的规范及有关文件1)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)2)《钢结构设计与计算》(机械工业出版社)3)《国家建筑标注设计图集钢吊车梁》(08SG520-3)4)桥机资料《华锦-厂家桥机资料》三、基本资料1)吊车资料吊车跨度为17.5m,吊车梁跨度为6.2m,起重量为3t根据桥机资料《华锦-厂家桥机资料》,选择地面操纵,可得最大轮压为22.6-25.2KN,计算中取最不利的情况25.2KNP k-吊车最大轮压标准值25.2KN2)结构设计参数μ- 动力系数取1.05r g- 可变荷载分项系数取1.4r q - 永久分项系数取1.2四、吊车梁设计1)基本假定吊车跨度为17.5m,吊车梁跨度为6.2m,起重量为3t,参考《国家建筑标准设计图集08SG520-3》第9页吊车梁选用表,选用电动单梁吊车跨度为6m,钢材型号为Q235,截面规格为HT390198,重量为306kg,钢轨型号24kg/m2)复核计算1)均布荷载:(24+306/6) 1.29.8=882N/m最大M值=882 6.22/8=4.2Kn.m2)轮压荷载:单个轮压P=25.2 1.4 1.05=37KN,两个轮子间距为2.5m,计算见图一,图一:图一:计算简图与弯矩包络图(kn.m)先求出梁上的合力R,R=P1+P2=37+37=74KN以P2作用点为力矩中心,求得R与P2之间的距离,a=(37 2.5)/74=1.25m把P2和R对称的放在梁跨中点C的两边,此时因为P2在R的右边所以a=-1.25m由结构力学公式可得:M max=(R(L-a)2/4L)-M K=(74(6.2+1.25)2/(4 6.2))-37 2.5=73.1 kn.m根据结构力学影响线最大弯矩应该是在小车中点与吊车梁中点间距为0.625m,通过计算此时的轮压荷载作用下的最大弯矩为73.1 kn.m故最大弯矩值为73.1+ 4.1=77.2kn.m82.6kn.m(选用吊车梁允许最大值)通过以上论证选用吊车梁可以适用本工程。
吊车梁最大弯矩
吊车梁最大弯矩引言在建筑和工程行业中,吊车梁被广泛应用于货物的运输和搬运。
吊车梁在承载重物的过程中承受着巨大的力和压力。
了解吊车梁的最大弯矩是设计和使用吊车梁的关键因素之一。
本文将介绍吊车梁最大弯矩的概念、计算方法以及影响吊车梁最大弯矩的因素。
吊车梁最大弯矩的概念吊车梁最大弯矩是指吊车梁在受力作用下所承受的最大弯曲力矩。
弯矩是指物体在受力作用下发生弯曲时两个端点或受力点之间产生的力矩。
对于吊车梁来说,最大弯矩通常发生在吊梁两端点之间。
吊车梁最大弯矩的计算方法吊车梁最大弯矩的计算涉及到结构力学的知识。
一般来说,可以使用以下公式来计算吊车梁最大弯矩:M = W * L / 4其中,M是吊车梁的最大弯矩,W是吊车梁所承受的重力或外力的大小,L是吊车梁的长度。
这个公式适用于简单的悬挑梁和梁的均布载荷情况。
如果吊车梁存在复杂的载荷分布或结构形状,可以使用更复杂的计算方法来确定吊车梁的最大弯矩。
影响吊车梁最大弯矩的因素吊车梁的最大弯矩不仅与承受的载荷有关,还受到以下几个因素的影响:1. 材料强度吊车梁的材料强度是指其在受力作用下能够承受的最大力。
材料的强度越高,吊车梁的最大弯矩也就越大。
2. 吊车梁的截面形状吊车梁的截面形状对其最大弯矩有影响。
一般来说,截面形状越大,吊车梁的最大弯矩也就越大。
3. 吊车梁的长度吊车梁的长度越长,其最大弯矩也会相应增大。
4. 载荷分布吊车梁所承受的载荷分布也会对其最大弯矩产生影响。
如果载荷不均匀分布在吊车梁上,可能会导致某些部分承受更大的力,从而使最大弯矩增大。
结论吊车梁最大弯矩是设计和使用吊车梁时需要考虑的重要参数之一。
了解吊车梁最大弯矩的计算方法和影响因素有助于确保吊车梁的安全和稳定性。
应根据实际情况选择合适的材料和结构形状,并合理考虑载荷分布,以确保吊车梁能够承受所需的最大负载。