十四、吊车梁的设计与验算

十四、吊车梁的设计与验算
吊车梁跨度L=6m ，无制动结构，钢材采用Q235，焊条采用E43系列，吊车梁资料如下：
吊车采用LH 型的15t 中级电动葫芦桥式吊车，查《实用建筑结构荷载手册》知：桥架宽度B=4.716m ，轨道中心至吊车外端距离b=165㎜，主梁底面至轨面距离为H 2=720㎜，轨道至起重机顶距离为H=1.43m ，大车轮距K=4.0m ，小车Q 1=3t ，大车Q=18.8t ，最大轮压P max =141KN 。

1、吊车荷载计算
吊车竖向荷载动力系数05.1=α，可近似轮压乘荷载增大系数β=1.03吊车荷载分项系数4.1=Q γ，软钩吊车取10.0=η则：
竖向计算轮压：
KN P P mzx Q 49.2131414.103.105.1=⨯⨯⨯==αβγ
m KN L M ⋅===65.28462max
KN L a L
P V c 33.1426
)13(49.2132)
2(2=-⨯⨯=-∑=
（2） 吊车梁的最大剪力：
KN L a L P P V c 65.2846
)
46(49.21349.213)(1max =-⨯+=-+
= （3） 计算强度时吊车梁的最大水平弯矩：
m KN M P T M c T ⋅=⨯==80.1665.28449
.2136.12max
（4） 吊车梁竖向荷载标准值作用于下最大弯矩（求竖向挠度用）：
m KN Y M M Q X ⋅=⨯=⋅=
64.1934
.105.165
.284max α 3、截面选择
（1）按经济要求确定梁高
2
/215mm N f = 36
max 1580215
1065.2842.12.1cm f M W =⨯⨯==
所需经济梁高度：cm W h 553015803.7303.733=-=-=
（2）按刚度要求确定梁高：容许相对挠度取，故750=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡υl 。

[
min
6.0⨯=f h 采用h w 700=(3) h t w w 37=+=（4f h v t v w w 2.1max ==采用h 700=截面特征：
14300A +⨯=mm y 6.30813028
)
514676(10300)142/676(86767143300=++⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯=
12
103006.3011433012143304.43867612676832
323⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯=x I
4621039.10844.38610300mm ⨯=⨯⨯+
366105139.36.308/1039.1084mm W a x ⨯=⨯= 366107705.24.391/1039.1084mm W b x ⨯=⨯=
上翼缘对Y 轴惯性矩：
463
109265.4112
33014mm I y ⨯=⨯=
366102541.0165/109265.41mm W c y ⨯=⨯= 4、强度验算 （1）、正应力： 上翼缘
2
26
666max ./215/1.147102541.01080.16105139.31065.284mm N mm N W M W M c y t a x c <=⨯⨯+⨯⨯=+=σ 可以。

下翼缘
2
26
6max /215/17.88107705.21065.284mm N mm N W M a x b <=⨯⨯==σ 可以 （2）、突缘支座处截面剪应力：
223
0max /125/2.6386761065.2842.12.1mm N f mm N t h V v w =<=⨯⨯⨯==τ 可以
（3）、腹板计算高度边缘局部压应力：
mm h L y z 358)14140(250250=+⨯+=+=
223
/215/54.7435881049.213mm N mm N L t P z w c <=⨯⨯==σ 可以
5、稳定性验算 （1）、整体稳定性：
671.02354.4143202=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++
⋅=y
b y x y b b f h t W Ah ηλλβϕ 2
6
666/21584.186102541.01080.16105139.3671.01065.284mm N W M W M y y x b x <=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=ϕσ （2）、局部稳定性：
170/23517080/235805.848
676
0=<=>==y y w f f t h 且 需配置横向加劲肋。

加劲肋间距计算：
230max /63.528
6761065.284mm N t h V w =⨯⨯==τ
2/54.74mm N L t P
z
w c =⋅=
σ
2
6
60max /23.78700
676105139.31065.284mm N h h W M nx =⨯⨯⨯=⋅=σ 416.163.5254.74==τσc 953.023
.7854
.74==σσc 查《钢结构设计与计算》表1-41得：1.6161=k 8.5772=k
表1-42得：5.4413=k 9634=k
20
01k t h h k a w
-≤
τ=
mm 118258.57763.528
676
6761.616=-⨯
062.21596323.788
676
40<-=-=-mm k t h w σ 则mm h a 135220==
根据轨道连接及构造要求取mm a 1200= 6、加劲肋计算
（1）腹板两侧的横向加劲肋 mm h b s 5.62403067640300=+=+≥
mm b t s s 17.415
5.6215==≥
采用8100⨯- （2）支座加劲肋： 如采用8300⨯-则：
224008300mm A ce =⨯=
截面特征：（见右图）
215w ce t A A +=
28152400⨯+= 23360mm =
A
I i t
2400
3008121
2⨯⨯==
端部承压力计算：
223max /310/6.1182400
1065.284mm N f mm N A R ce ce ce
=<=⨯==σ 可以 加劲肋在腹板平面外的稳定性计算： 按短柱核算承载能力：
48.186.861600
,1600===x x l λ
截面属C 类截面，查附表C-3得：972.0=ϕ
223
max /215/16.873360
972.01065.284mm N mm N A R <=⨯⨯==ϕσ 可以
7、疲劳强度计算
中级工作制吊车疲劳强度可不计算。

8、挠度计算
600
1
192211039.10841006.21060001064.19310656<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=x x EI l M l υ
满足挠度要求。

9、焊缝计算
（1） 上翼缘采用焊透的K 形焊缝。

（2） 下翼缘角焊缝：
mm I f S V h x w t mzx f 09.11039.10842007.02)
54.391(103001065.2847.02631=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=⋅⨯⋅=
按构造要求选取mm h f 6=
（3） 支座加劲肋与腹板连接悍缝，采用角焊缝。

mm f l R h w
t w mzx f 83.1200)10676(7.021065.2842.17.022.13
=⨯-⨯⨯⨯⨯=⋅⨯= 按构造要求选取mm h f 6=。