吊车荷载 ppt课件
吊车荷载吊车竖向和水平荷载
吊车荷载吊车竖向和水平荷载6.1 吊车竖向和水平荷载6.2 多台吊车的组合6.3 吊车荷载的动力系数6.4 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值第一章6.1 吊车竖向和水平荷载6.1.1 吊车竖向荷载标准值，应采用吊车的最大轮压或最小轮压。
6.1.2 吊车纵向和横向水平荷载，应按下列规定采用：1 吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10％采用；该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致。
2 吊车横向水平荷载标准值，应取横行小车重量与额定起重量之和的百分数，并应乘以重力加速度，吊车横向水平荷载标准值的百分数应按表6.1.2采用。
3 吊车横向水平荷载应等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并应考虑正反两个方向的刹车情况。
注：1 悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受；设计该支撑系统时，尚应考虑风荷载与悬挂吊车水平荷载的组合；2 手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。
条文说明6.1 吊车竖向和水平荷载6.1.1 按吊车荷载设计结构时，有关吊车的技术资料(包括吊车的最大或最小轮压)都应由工艺提供。
多年实践表明，由各工厂设计的起重机械，其参数和尺寸不太可能完全与该标准保持一致。
因此，设计时仍应直接参照制造厂当时的产品规格作为设计依据。
选用的吊车是按其工作的繁重程度来分级的，这不仅对吊车本身的设计有直接的意义，也和厂房结构的设计有关。
国家标准《起重机设计规范》GB 3811-83是参照国际标准《起重设备分级》ISO 4301-1980的原则，重新划分了起重机的工作级别。
在考虑吊车繁重程度时，它区分了吊车的利用次数和荷载大小两种因素。
按吊车在使用期内要求的总工作循环次数分成10个利用等级，又按吊车荷载达到其额定值的频繁程度分成4个载荷状态(轻、中、重、特重)。
根据要求的利用等级和载荷状态，确定吊车的工作级别，共分8个级别作为吊车设计的依据。
吊车荷载的计算
2.4
吊车梁的设计
吊车梁的荷载 吊车梁的截面组成 吊车梁的连接
吊车梁截面的验算
2.4.1 吊车梁的荷载
竖向荷载: P
横向水平荷: T
强度验算
整体稳定验算 刚度验算 疲劳验算
2.4.4.1强度计算
1.加强上翼缘吊车梁 受压区： A点最不利
Mx My ' f Wnx Wny
受拉区：
Mx f Wnx 2
W’ny—吊车梁上翼缘截面对 y轴的净截面抵抗矩。
2.带制动梁的吊车梁 A点最不利
Mx My ' f Wnx Wny1
W’ny1—制动梁截面对其 形心轴y1的净截面抵抗矩。
3.带制动桁架的吊车梁 轴力 N1=My/b1
My—横向水平荷载产生 的最大弯矩设计值。
局部弯矩 M’y=Td/3 A点最不利 ' M Mx N1 y ' f Wnx Wny An An—吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截面面积之和。
纵向水平荷载: Tc 吊车荷载的传递路径
P
Tc T
P
Tc T
(1)吊车竖向荷载（最大轮压） 作用在吊车梁上的最大轮压设计值:
Pmax 1.4Pk ,max
Pk,max—吊车最大轮压标准值,查吊车手册。
α--动力系数
(2)吊车横向水平力 依《建筑结构荷载规范》(GB 50009)的规定， 作用于每个轮压处的水平力设计值：
T 1.4g (Q Q ) / n
'
Q —吊车额定起重量 Q’--小车重量 n --桥式吊车的总轮数
吊车荷载计算
荷载计算图2.2-3荷载作用位置◆恒载：●屋盖恒载F1(包括屋面板及构造层、天窗架、屋架及支撑自重)；●上柱自重F2、牛腿自重F3、下柱自重F6；●吊车梁及轨道、连接件等自重F4；●围护墙体自重F5(包括柱牛腿上连系梁、围护墙、柱上的墙板)。
◆活载●屋面活载Q1；●吊车荷载吊车横向水平荷载Tmax吊车竖向荷载Dmax、Dmin；●风载q、Fw。
图2.2-4恒载F1作用的位置图2.2-5恒载作用下排架结构的计算简图1.屋盖恒载F1包括屋面板及构造层、天窗架、屋架及支撑的自重，按屋面构造详图及各种构件标准图进行计算。
◆F1的作用位置●当采用屋架时，F1通过屋架上、下弦中心线的交点作用于柱顶，一般屋架上、下弦中心线的交点至柱外边缘的距离为150mm；●当采用屋面梁时，F1通过梁端支承垫板的中心线作用于柱顶。
◆屋盖恒载F1作用内力计算简图●将屋面横梁截断，在柱顶加以不动铰支座，简化为一次超静定悬臂梁进行内力计算；●在计算过程中，可将柱顶偏心屋面恒载移至相应上柱或下柱的截面中心线处，并附加偏心弯矩。
图2.2-6F1内力计算简图2.恒载F2、F3、F4、F5计算方法同F1。
对竖向偏心荷载F2、F3、F4、F5换算成轴心荷载和偏心弯矩时，相应的换算偏心弯矩为：●M2=F2∙e2式中e2为上、下柱轴线间的距离；作用于下柱柱顶截面中心；●M3=F3 ∙e3式中e3为牛腿截面中心线至下柱中心线的距离；作用于牛腿梯形截面中心；●M4=F4 ∙e4式中e4为吊车梁纵向至下柱截面中心线之间的距离；作用于吊车梁轨道中心；●M5=F5 ∙e5式中 e5为连系梁中心线至柱中心线间的距离；作用于柱上牛腿连系梁截面中心。
图2.2-7其它恒载内力计算简图3.屋面活荷载Q1包括屋面均布活荷载、雪荷载及积灰荷载，按屋面的水平投影面积计算。
（1）屋面均布活荷载：●一般不上人的钢筋混凝土屋面：0.5kN/m2●轻屋面、瓦材屋面：0.3kN/m2（2）积灰荷载：由GB50009-2001查得（3）雪荷载：●屋面均布活荷载不与雪荷载同时组合，取大值参与组合。
起重机械课件 第四章起重机的承载能力与计算载荷
3. 原动机具有满足作业性能要求的功率，制动装置提供必需 的制动转矩——也可归为起重机承载能力计算部分
二、承载能力计算概述
1. 承载能力计算——从理论计算上确认起重机零部件和结构 件，在设计制造者所预定的作业条件下和预定的寿命周期 内能正常的运转。
2. 承载能力计算内容 ① 从计算项目看：包括寿命（疲劳、磨损和发热）计算，抗
塑性破坏（或脆性断裂）计算和局部稳定性计算。
§4-1 承载能力计算综述
二、承载能力计算概述
2. 承载能力计算内容 ② 从应力类型看：由拉伸力、压缩力、弯矩产生的正应力；
由弯扭、横向力产生的切应力；由局部集中在产生的局 部应力。这些应力或单独存在，或同时存在多种应力的 组合。承载能力计算一般只考虑一阶应力。
12º
10º
垂直于臂架变幅 平面内
14º
12º
4º
2º
3º～6º
§4-2 起重机的计算载荷
二、常规载荷
4.位移和变形引起的载荷
应考虑由位移和变形引起的载荷，如由预应力产生的 结构件变形（如高强度螺栓）和位移引起（如跨中位置 变形）的载荷、由结构本身或安全限制器准许的极限范 围内的偏斜，以及起重机其他必要的补偿控制系统初始 响应产生的位移引起的载荷等。
➢计算方法：在计算时,一般是将总起重量视为固定在臂架 端部，或直接悬置在小车的下方。
为了反映实际出现的弹性效应，将机构驱动加（减）速 动载系数φ5乘以引起加（减）速的驱动力（或力矩）变化值
F=ma(或M=J)，并与加（减）速运动以前的力（F或M）
代数相加，该增大的力既作用在承受驱动力的部件上成为动 载载荷，也作用在起重机和起升质量上成为它们的惯性力。
吊车荷载 ppt课件
1) 吊车纵向水平荷载T0:
是由大车的运行机构在纵向运行刹车时引起的纵向 水平惯性力。
T0 =Pmax,k. ’ ’ ---刹车轮与钢轨间的滑动摩擦系数 《荷载规范》规定：’ =0.10。
作用于：刹车轮与轨道的接触点，方向与轨道一致， 由纵向平面排架承受
PPT课件
12
PPT课件
13
2) 吊车横向水平荷载Tmax :
PPT课件
14
传力过程：小车惯性力
大车
吊车梁
排架柱
作用位置：在吊车梁顶面的水平处。
吊车吊有重物时刹车所引起的横向水平荷载标准值
∑Ti,k= (G2,k+G3,k)
----吊车横向水平荷载系数
《荷载规范》规定：
Tmax
对于软钩吊车：
当额定起吊质量Q3≤l0t时, =0.12 当额定起吊质量Q3=15～50t时, =0.10 当额定起吊质量Q3≤75t时, =0.08 对于硬钩吊车: =0.20
PPT课件
1
PPT课件
2
PPT课件
3
A. 作用在排架上的吊车竖向荷载设计值 Dmax、Dmin 当小车吊有额定起重量开到大车某一极限位置(右) 时，在这
一侧的每个大车轮压称为吊车的最大轮压Pmax，在另一侧 的称最小轮压Pmin，Pmax,k、Pmin,k同时发生. 吊车最大轮压Pmax：可根据吊车型号、规格等查阅专业标准 《起重机基本参数和尺寸系列》(ZQ1-62~8-62)或参照制 造厂的产品规格得到。
对于四轮吊车：
2（Pmax,k＋Pmห้องสมุดไป่ตู้n,k）＝G1,k＋G2,k＋G3,k G1,k ——大车自重标准值 G2,k——小车自重标准值 G3,k ——与吊车额定起吊质量Q的重力标准值
吊车荷载
其中：
Vd hwt w f v'
当w 0.8时 当0.8 w 1.4时 当w 1.4时
式中
f v' f v f v' [1 0.64(w 0.8)] f v f v' (1 0.275w ) f v
f v 钢材的抗剪强度设计值； f v' 腹板屈曲后抗剪强度设计值； hw 腹板板幅的平均高度；
w 参数 w
hw / t w 37 k 235 / f y
2
当a / hw 1时，k 4 5.34 / a / hw 当a / hw 1时，k 5.34 4 / a / hw 式中
2
a 腹板横向加劲肋的间距，可取a hw 2hw k 腹板在纯剪切荷载作用下的屈曲系数， 当不设中间加劲肋时取为5.34。
1 1 0.9( 0.8) 0.64 0.24( 1.2)
— 与板件受弯、受压有关的参数
hw / t w 28.1 k 235 / f y k — 板件在正应力作用下的屈曲系数 k 16
1 2 0.1121 2 1
二、板件最大宽厚比和屈曲后强度利用 b1 1、工字形截面构件受压翼缘板的宽厚比限值 t 15 235 f y 工字形截面梁、柱构件腹板的宽厚比限值
hw
tw
250 235
fy
2、腹板屈曲后强度的利用
在进行刚架梁、柱构件的截面设计时，为了节省钢材，允许 腹板发生局部屈曲，并利用其屈曲后强度。门式刚架的构件 剪应力最大处往往弯曲应力也最大，翼缘对腹板没有约束作 用，因而计算公式不同于普钢规范的规定。 工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板的高度变化不超过 60mm/m时，其抗剪承载力设计值可按下列公式计算：
11吊车荷载--吊车荷载说明
8：吊车数量：同一跨间内参与荷载组合的吊车数量（最多2台）。
结果>荷载组合
MIDAS中吊车荷载的荷载组合情况
结果>内力>梁单元内力图
柱在吊车荷载作用下的轴力图
1 吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹 车轮的最大轮压之和的10%采用；该项荷载的作用点位于 刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致。
2 吊车横向水平荷载标准值，应取横行小车重量与额定起 重量之和的百分数（详见荷载规范），并乘以重力加速度。
5.2 多台吊车的组合
5.2.1 计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对一层吊车单跨厂房的每个 排架，参与组合的吊车台数不宜多于2 台；对一层吊车的多跨厂 房的每个排架，不宜多于4 台。（考虑多台吊车水平荷载时，对 单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于2台）。
荷载>吊车荷载分析数据>定义吊车荷载
6：用节点建立吊车车道：方法一：选中“摘要”，在模型窗口中直接点选需要布置吊车 荷载的吊车梁两端节点。方法二：选中“号”，在对话框中输入需要布置吊车荷 载的吊车梁两端节点号码。
方法一
方法二
荷载>吊车荷载分析数据>定义吊车荷载 7：宽度：吊车宽度，正负具体规定如下：吊车在基准节点进行方向左侧时
• 吊车梁的形式：吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。 因为连续梁对支座沉降比较敏感，对基础要求比较高，所以一般设 计成简支梁。
• 常用吊车梁的截面：矩形、 工字型、H型钢、焊接工字钢、箱型梁 及桁架
• 制动结构： 制动梁 制动板 制动桁架。 作用：1 将横向荷载传给住 2 保证梁的整体稳定
荷载5 吊车荷载
第9节吊车荷载、雪荷载①勘误：教材P52；②周五补课，并提交作业重点回顾：①计算思路：先求土的竖向应力，再×系数；对于分层土，计算哪一层，用哪一层的系数。
②计算要求：①写文字说明；②写公式；③代数值；④算结果、写单位；⑤画图③从属面积：真实意义，进行内力计算和考虑活荷载折减时如何取值。
④活荷载折减原则：水平构件——A，竖向构件——n。
⑤楼梯活荷取3.5kN/m2。
3）局部荷载的有效分布宽度局部荷载的有效分布宽度与设备的摆放方式（长边平行于板跨方向还是垂直于板跨方向）和设备的计算宽度有关。
计算宽度（板厚的一半位置所对应的设备的影响宽度）由下图确定，砂垫层厚度s，板厚h，设备的作用沿45°角向下扩散，因此平行于板跨的计算宽度为b cx= b tx+2s+h，垂直于板跨的计算宽度为b cy= b ty+2s+h，式中b tx——荷载作用面平行于板跨的宽度；b ty——荷载作用面垂直于板跨的宽度；单向板上局部荷载的有效分布宽度b，可按教材P28-P29方法计算。
一些特殊情况需要做特殊的处理。
双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。
*可以参考P29，例2.113.屋面活荷载*楼面和屋面的区别？（中间层的是楼面，顶层的是屋面）①上人屋面：当屋面为平屋面，并由楼梯直达屋面时，有可能出现人群的聚集，按上人屋面考虑均布活荷载。
2.0 kN/m2②不上人屋面：当屋面为斜屋面或设有上人孔的平屋面时，仅考虑施工或维修荷载，按不上人屋面考虑屋面均布活荷载。
0.5 kN/m2 判断屋面是否上人，要看能不能方便地到达屋面并且在屋面停留，而不能想当然。
*毕业设计：顶层设栏杆，电梯机房通到顶层，荷载取什么？③屋顶花园：屋面由于环境的需要有时还设有屋顶花园，屋顶花园除承重构件、防水构造等材料外，尚应考虑花池砌筑、卵石滤水层、花圃土壤等重量。
3.0kN/m2见教材P31，表2-10④直升机停机坪：分轻型、中型和重型分别取值，教材P31，表2-11并且≥5.0kN/m2。
第三章起重机械的计算载荷与计算方法.ppt
向载荷。
F侧 P / 2
—P —发生侧向力一侧最不利轮压之和； ——水平侧向力系数，按图中选取。
二、载荷分类与载荷组合
1、载荷分类 （1）基本载荷：始终或经常作用在起重机上的载荷。 （2）附加载荷：在正常工作状态下受到的非经常性载荷。 （3）特殊载荷：非工作状态下可能受到的最大载荷或工作 状态下偶然受到的不利载荷。 2、载荷组合 （1）起重机破坏形式：
计算风压，用于强度、刚度、稳定性计算，qIII ——非工作状
态计算风压，用于强度、刚度、稳定性计算。
★ 风压高度系数 Kh
起重机工作状态风载荷不考虑高度变化，Kh =1；
非工作状态 Kh 按下表选取：
★ 风力系数 K f 风力系数与结构的体型、尺寸有关，几种情况：
①一般起重机单片结构和单根构件的风力系数K见f 表1-14。 ②两片平行平面桁架组成的空间结构，其整体结构的风力 系数c可取单片结构的风力系数，而总的迎风面积应考虑前片 对后片的挡风作用。 ③风朝着矩形截面空间桁架或箱形结构的对角线方向吹 来。当矩形截面的边长比<2时，计算的风载荷为风向着矩形 长边作用时所受风力的1.2倍；当矩形截面的边长比≥2时， 取为风向着矩形长边作用的风力。 ④三角形截面的空间桁架的风载荷，可取为该空间桁架垂 直于风向的投影面积所受风力的1.25倍。
⑤下弦杆为方形钢管、腹杆为圆管的三角形截面空间桁架， 在侧向风力作用下，其风力系数可取1.3。
⑥当风与结构长轴（或表面）成某一角度吹来时，结构所 受的风力可按其夹角分解成两个方向的分力来计算。 ★ 迎风面积A
指受风部位在垂直风向平面上的投影面积。
结构受风面积还应考虑充实率 ， 见表中所示。
5、其它载荷 （1）冰雪、地震载荷一般不考虑。若有特殊要求，则进行 专门计算。 （2）安装及运输载荷在设计计算时视实际情况考虑。 （3）坡度载荷：流动起重机需要时，按具体情况考虑；轨 道起重机若轨道是永久性的，且坡度不超过0.5%,可不考虑， 否则按实际坡度计算；临时性轨道，按其安装误差计算。 （4）碰撞载荷：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(Dmax=Q.Dmax,k
Dmax,k=Pmax,k∑yi
Tmax= Q.Tmax,k )
这里应注意刹车可能向左、向右运行：
1)对单跨 作用方向有两种;
2)对两跨有四种荷载作用情况。
PPT课件
18
PPT课件
19
多台吊车组合 : *考虑多台吊车竖向荷载组合时，每个排架计算取值： 一层吊车单跨： ≯2台； 一层吊车多跨 ： ≯4台。 *考虑多台吊车水平荷载组合，每个排架计算取值： 单跨或多跨： ≯2台。
吊车水平荷载有纵向与横向两种
1) 吊车纵向水平荷载T0:
是由大车的运行机构在纵向运行刹车时引起的纵向 水平惯性力。
T0 =Pmax,k. ’ ’ ---刹车轮与钢轨间的滑动摩擦系数 《荷载规范》规定：’ =0.10。
作用于：刹车轮与轨道的接触点，方向与轨道一致， 由纵向平面排架承受
PPT课件
12
PPT课件
15
软钩吊车:是指通过钢绳、吊钩起吊重物（常见） 硬钩吊车:是指通过刚性体起吊重物（少用）
现假定平均地分配给各轮子，即每个轮子传递的横向水 平力为 :
Tk= (G2,k+G3,k) /n n——每台吊车的轮子数目，四轮吊车n=4
由于吊车是在移动，故同样要考虑最不利内力，吊车 对排架产生的最大横向水平荷载标准值Tmax时的吊车位置
PPT课件
20
多台吊车同时出现Dmax Dmin的概率以及同时出现 Tmax的概率都很小，因此计算排架时，多台吊车的竖向荷
载和水平荷载标准值应乘以多台吊车的荷载折减系数 。
折减系数与吊车作制度及吊车台数有关。
PPT课件
21
PPT课件
22
PPT课件
1
PPT课件
2
PPT课件
3
A. 作用在排架上的吊车竖向荷载设计值 Dmax、Dmin 当小车吊有额定起重量开到大车某一极限位置(右) 时，在这
一侧的每个大车轮压称为吊车的最大轮压Pmax，在另一侧 的称最小轮压Pmin，Pmax,k、Pmin,k同时发生. 吊车最大轮压Pmax：可根据吊车型号、规格等查阅专业标准 《起重机基本参数和尺寸系列》(ZQ1-62~8-62)或参照制 造厂的产品规பைடு நூலகம்得到。
Dmax= Q×Dmax,k Dmin= Q×Dmin,k
Q=1.4 Dmax Dmin对下柱都是偏心力其弯距为：(分左右两
种情况)
Mmax=Dmax×e4
Mmin=Dmin×e4
e4－吊车梁支座钢垫板的中心线至下部柱轴线的距 离。
PPT课件
8
PPT课件
9
PPT课件
10
PPT课件
11
B.作用在排架上的吊车横向水平荷载设计值 Tmax：
（3）吊车荷载 （专指桥式吊车）
吊车的生产、订货和吊车荷载的计算都是按 吊车的工作级别为依据的。共分为8个工作级别： A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8.吊车的工作级别是按 其利用等级和载荷状态来划分的，利用级别是指 吊车在使用期内要求的总工作循环次数，载荷状 态是指吊车荷载达到其额定值的频繁程度。
与产生Dmax Dmin相同，当考虑多台吊车的荷载折减系数
后，有
Tmax,k= Tk∑yi =1/4 (G2,k+G3,k) ∑yi
PPT课件
16
PPT课件
17
如吊果车两作台用吊下车的作T用m下ax可的直Dm接ax由已此求D得m，ax求则得两：台
Tmax =Dmax·Tk/Pmax,k
PPT课件
13
2) 吊车横向水平荷载Tmax :
PPT课件
14
传力过程：小车惯性力
大车
吊车梁
排架柱
作用位置：在吊车梁顶面的水平处。
吊车吊有重物时刹车所引起的横向水平荷载标准值
∑Ti,k= (G2,k+G3,k)
----吊车横向水平荷载系数
《荷载规范》规定：
Tmax
对于软钩吊车：
当额定起吊质量Q3≤l0t时, =0.12 当额定起吊质量Q3=15～50t时, =0.10 当额定起吊质量Q3≤75t时, =0.08 对于硬钩吊车: =0.20
对于四轮吊车：
2（Pmax,k＋Pmin,k）＝G1,k＋G2,k＋G3,k G1,k ——大车自重标准值 G2,k——小车自重标准值 G3,k ——与吊车额定起吊质量Q的重力标准值
PPT课件
4
吊车竖向荷载Dmax,k、Dmin,k：
PPT课件
5
根据影响线原理，B柱最大支座反力:
Dmax,k=Pmax,k(y1+y2+y3+y4) 考虑多台吊车同时作用的可能性：
Dmax,k= Pmax,k∑yi B柱最小支座反力:
Dmin,k =Pmin,k∑yi= Dmax,k.Pmin,k/ Pmax,k 式中: ∑yi——各大车轮子下影响线纵标的总和； ——台吊车的荷载折减系数，按表2-7确定(P47)。
PPT课件
6
PPT课件
7
其设计值分别为（可发生在左柱，也可发生在右柱， 因此考虑两种情况）