钢结构厂房吊车梁设计

吊车梁设计

设计资料

P 轮压P

图3-1 吊车轮压示意图

吊车总重量：吨，最大轮压：，最小轮压：。

吊车荷载计算

吊车荷载动力系数05.1=α，吊车荷载分项系数40.1=Q γ 则吊车荷载设计值为

竖向荷载设计值 max 1.05 1.474.95110.18Q P P kN αγ=⋅⋅=⨯⨯=

横向荷载设计值

0.10()0.108.849.8

1.4 3.032

Q

Q g H kN n γ⋅+⨯⨯==⨯=

内力计算

吊车梁中最大弯矩及相应的剪力

如图位置时弯矩最大

A

图2-2 C 点最大弯矩Mmax 对应的截面位置

考虑吊车来那个自重对内力的影响，将内力乘以增大系数03.1=w β，则最大弯矩好剪力设计值分别为：

2

22.max

274.95(3.75 1.875)273.107.5c k l P a M kN m l ωβ⎛⎫

∑- ⎪

⎡⎤⨯⨯-⎝⎭==⨯=⋅⎢⎥

⎦⎣

2max ()2110.18(30.125)2 1.0387.07.5

c

w l

P a V kN l β-⨯⨯-==⨯=∑

吊车梁的最大剪力 如图位置的剪力最大

图2-3 A 点受到剪力最大时截面的位置

3.5

1.03110.18(

1)179.606

A R kN =⨯⨯+=，max 179.69V kN =。

水平方向最大弯矩

max 3.3312.688.6110.18

c H H M M kN m P ==⨯=⋅。

截面选择

梁高初选

容许最小高度由刚度条件决定，按容许挠度值(500

l

v =

)要求的最小高度为：6min 0.6[][]0.6600050020010360l

h f l mm v

-≥=⨯⨯⨯⨯=。

由经验公式估算梁所需要的截

面抵抗矩

6

33max 1.2 1.2312.68101876.0810200

M W mm f ⨯⨯===⨯

梁的经济高度为：300563.34h mm ==。取600h mm =。 确定腹板厚度

0600214576h mm =-⨯=。

按抗剪强度要求计算腹板所需的厚度为：

3

max 01.2 1.2179.6910 2.34576160

w v V t mm h f ⨯⨯===⋅⨯

2.40w t mm =

==。取6w t mm =。 确定翼缘尺寸 初选截面时:

01111

(~)(~)576115.2~1925353

b h mm ≈=⨯=

上翼缘尺寸取35014mm mm ⨯，下翼缘尺寸取24014mm mm ⨯。

初选截面如下图所示：

x

图2-4 吊车梁截面

截面特征

毛截面特性

2

033322

234

57.20.635 1.424 1.4116.9235 1.459.357.20.63524 1.40.7

35.33116.92

35 1.4157.224 1.435 1.4(59.335.33)157.2(3535.33)24 1.4

121212

(0.735.33)7910x A cm

y cm

I cm =⨯+⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=

=⨯⨯⨯=+⨯⨯-++⨯⨯-++⨯⨯-=⨯∑3

337910 2.6810(6035.33)

x W cm ⨯==⨯-

上翼缘对中和轴的毛截面面积矩

2335 1.4(59.335.33)(6035.33 1.4)0.621336.978S cm =⨯⨯-+--⨯=。

上翼缘对y 轴的截面特性：

3441

1.435 1.0671012y I cm =⨯⨯=⨯

2231

1.435

2.85106

y W cm =⨯⨯=⨯

净截面特征

2

0332

32

57.20.6(352 2.35) 1.424 1.4110.34(352 2.35) 1.459.357.20.63524 1.40.7

32.05110.34

(352 2.35) 1.40.657.2(352 2.35) 1.4(59.332.05)0.657.2(35

121224 1.432.05)1n

n nx A

cm y cm

I =⨯+-⨯⨯+⨯=-⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=

=-⨯⨯⨯=+-⨯⨯⨯-++⨯⨯⨯-+∑234

24 1.4(0.732.05)64.997102

cm +⨯⨯-=⨯3333

64997649972.32510 2.0281027.9532.05nx nx W cm W cm ==⨯==⨯上下

，

上翼缘对y 轴的截面特性： 2(352 2.35) 1.442.42n A cm =-⨯⨯=

3244

3

35 1.42 2.35 1.490.44691012446925517.5

ny ny I cm W cm ⨯=-⨯⨯⨯=⨯== 梁截面承载力验算

强度验算 (1)正应力

上翼缘正应力：

66

22max 65

312.68108.610150.4/210/2.32510 2.5510H ny nx M M N mm N mm W W σ⨯⨯=+=+=<⨯⨯上 满足要求。

下翼缘正应力：

622

max 6

312.6810116.7/210/2.02810nx M N mm N mm W σ⨯===<⨯下 满足要求。 剪应力

计算的突缘支座处剪应力：

322max 01.2108.7610 1.237.76/170/57210w V N mm N mm h t τ⨯⨯===<⨯ 满足要求。

腹板的局部压应力

采用QU80钢轨，轨高130mm 。52505142130370z y R l a h h mm =++=+⨯+⨯=；集中荷载增大系数0.1=ψ，腹板的局部压应力为：

3

221.0110.181029.78/200/6400

c w z

P N mm N mm t l ψσ⋅⨯⨯=

=

=<⋅⨯