吊车梁设计

1设计资料

简支起重机梁，跨度为12m，工作吊车有两台，均为A5级DQQD 型桥式起重机，起重机跨度L=10.5m，横行小车自重g=3.424t。

起重机梁材料采用Q235钢，腹板与翼缘连接焊接采用自动焊，自动梁宽度为1.0m。最大轮压标准值FK=102kN.

起重机侧面轮压简图如下：

1.内力计算

(1)两台起重机作用下的内力。竖向轮压在支座A产生的最大剪力，最不利轮位只可能如下图所示：由图可知：

243.53KN )3.635.01(1212

1

102KN V K.A

=++⨯⨯=

即最大剪力标准值243.53KN.V kmax = 竖向轮压产生的最大弯矩轮压如图所示

:

最大弯矩在C 点处，其值为

mm a 800102

31650

1024050102=⨯⨯-⨯=

KN 2.63112000

6400

KN 0213R A =⨯

⨯=

m KN 38.31605.4102KN -4.6KN 2.631M K C ⋅=⨯⨯=

计算起重机梁及制动结构强度时应考虑油起重机摆动引起的横向水

平力，产生的最大水平弯矩为：

()kN

n

g

Q M yk 2.3238.63148.9270.14424.312.038.631%12=⨯⨯+⨯

=⨯+⨯

= (2) 一台起重机作用下的内力最大剪力如图所示：

169.6kN )21(7.951/12kN 021V K1=+⨯⨯=

最大弯矩如图所示：

kN 8.4812

4.988

kN 0212R A =⨯

⨯= m kN 0.234m 988.4kN 8.48M kc1⋅=⨯=

在C 点处的相应的剪力为：

kN 8.48R V A K C1==

计算制动结构的水平挠度时应采用由一台起重机横向水平荷载标准值Tk （按标准规范取值）所产生的挠度：

()kN kN n g Q T k 2.54

8

.9270.14424.312.0%12=⨯+⨯=+=

水平荷载最不利轮位和最大弯矩图相同，产生的最大水平弯矩

m kN m kN M yk ⋅=⋅⨯=56.21102

2

.50.4231

（3）内力汇总，如下表

A1-A5的软钩起重机，动力系数为1.05，起重机荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2 3. 截面选择

钢材为Q235，估计翼缘板厚度超过16mm ，故抗弯强度设计值为

2205mm N f =;腹板的厚度也不超过16mm ，故抗弯强度为2125mm N f V =.

(1）梁高h 。需要的截面系数为

2326

max 105902205

9.0109.967mm mm f M W x nx ⨯=⨯⨯==α

由一台起重机竖向荷载标准值产生的弯曲应力为

2

23

61/3.75/10

5902102.444mm N mm N W M nx xk k =⨯⨯==σ 由刚度条件确定的梁截面最小高度为

mm l v l E h T k

105312000120010

20653

.75][53

min =⨯⨯⨯⨯==

σ 梁的经济高度mm W h nx

s 1022)105902(224

.034.0=⨯⨯== 取腹板高度mm h w 1000

= （2）腹板高度 由抗剪要求

mm mm f h V t v w x w 5.3125

1000103.3732.12.13

max =⨯⨯=≥

由经验公式的0.95.3/10005.3/===w w h t 取mm t w

10=

（3）翼缘板厚度b 和厚度t ，需要的翼缘板截面积约为

223142351000106

1

100010590261mm mm h t h W A w w w nx f =⨯⨯-⨯=-=

因起重机钢轨用压板与起重机梁上翼缘连接，故上翼缘在腹板两侧有螺栓孔。另外本设计时宽度为9m 的中级工作制起重机梁，用设制动梁。因此也应该有水平拦截的螺栓孔。设上下翼缘的螺栓孔直径mm d 200=，

cm h b 29~17)3

1

51(=-=，

取cm b cm b 24,3421==

cm b A t f 45.14

.223435

.424

.221=⨯-=

⨯-=

。 取t=2.0cm=20mm

15235

235

155.82172/1=<==t b (满足局部稳定要求） （4）制动板的设计

制动板选用8mm 厚花纹钢板，制动梁外侧翼缘选用32b 槽钢（426.335,29.54cm I cm A y ==） （5）截面几何特性（如图所示）。

起重机梁截面X-X 轴至上下翼缘最外纤维的距离分别为：

2

2162241100234cm

A =⨯+⨯+⨯=∑

cm y 3.47216

)

11002(224)502(10012341=++⨯⨯++⨯+⨯⨯=

cm y 7.562.471042=-=

起重机梁的毛截面惯性矩为：

4332323380260)3.472104(1100101121)17.56(2242241213.46234234121cm I x =-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=

净截面惯性矩(假设X-X 与毛截面的相同）

423623613.47222cm I I x nx =⨯⨯⨯-=

起重机梁抗弯净截面系数：