钢结构厂房吊车梁设计学习资料
钢结构 吊车梁设计
n
—刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数 取0.1
K 1
P
i 1
n
max, k
—吊车一侧制动轮的最大轮压之和
2.4.3 吊车梁内力计算
1.计算内容
M x max 及相应
Q、 支座
Vmax
M y max 及局部弯矩（制动桁架）M y
2.计算原则
注意：计算吊车梁的强度、稳定和连接时，按两台吊 车考虑；计算吊车梁的疲劳和变形时按作用在跨间内 起重量最大的一台吊车考虑。疲劳和变形的计算，采 用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。
1加强上翼缘图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成2制动梁制动桁架较大竖向荷载吊车梁横向水平荷载制动梁制动梁图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成竖向荷载吊车梁横向水平荷载制动桁架15制动桁架辅助桁架图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成垂直支撑水平支撑3边柱吊车梁设置垂直辅助桁架轻中级工作制制动桁架吊车梁242吊车梁荷载242吊车梁荷载吊车起重物及系统自重
2.疲劳验算位置
5
A6～A8级吊车梁下列位置应进行疲劳验算 1.受拉翼缘与腹板连接处的主体金属 2.受拉区加劲肋端部的主体金属
2
4
1 3
3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属 （a）跨中截面 （螺栓孔处） 4.下翼缘与腹板连接的角焊缝 5.支座加劲肋与腹板连接的角焊缝
（b）支座截面
图2.4.5 疲劳验算点
x x
受拉区：B点最不利 Mx f Wnx2
y
B
（a）
Wnx1、Wnx2 ——吊车梁截面对x轴上部、 下部纤维处的净截面 图2.4.3 截面强度验算 抵抗矩。
2.带制动梁 A点最不利
2.5吊车梁的设计ppt课件
– 一般采用焊接结构，也可采用栓焊结构。
2.5 吊车梁的设计 ❖二、吊车梁结构体系
2.吊车梁/桁架的形式
– 吊车梁： – 型钢梁、组合梁、Y形梁和箱形梁； – 焊接工字梁最常用
吊车桁架： 桁架式、撑杆式和托架吊车梁合一
式
2.5 吊车梁的设计 ❖三、吊车梁的荷载
制动桁架 吊车梁
2.5 吊车梁的设计 ❖四、吊车梁的设计
3.吊车梁截面选择
–（1〕单轴对称焊接工字形截面： –变高度梁/变宽度梁 –加强上翼缘：厚度/宽度
Q≤ 30t，L≤ 6m， A1 ～ A5级
2.5 吊车梁的设计 ❖四、吊车梁的设计
3.吊车梁截面选择
（2〕截面初选〔组合梁设计） 梁高/腹板厚度/翼缘宽度/翼缘厚度
– 吊车纵向水平荷载按一侧轨道所有刹车轮的最大 轮压之和的10%采用；
2.5 吊车梁的设计 ❖三、吊车梁的荷载
2.次要荷载
– 吊车梁或桁架走道板活荷载2.kN/m2/积灰荷载0.31.0kN/m2；
– 结构自重(吊车梁或桁架/轨道/制动系统/连接件等) 的影响可通过采用弯矩和剪力的放大系数βw〔 1.03-1.07〕近似地考虑；
四、受拉翼缘
受拉翼缘上不宜采用焊接连接其它构件
2.6 吊车梁的连接和构造 五、吊车梁上翼缘与框架柱的连接
2.6 吊车梁的连接和构造 五、吊车梁上翼缘与框架柱的连接
高强螺栓连接 抗疲劳性能好， 施工方便。
1.主要荷载
➢竖向荷载: P
➢横向水平荷载: T
➢纵向水平荷载: Tc
P Tc P Tc
T
T
2.5 吊车梁的设计
❖三、吊车梁的荷载 1.主要荷载
厂房上部吊车梁设计资料
厂房上部吊车梁设计资料1 计算总说明某水电站主厂房上、下游侧排架柱上各布置8根预制吊车梁，吊车梁净跨为8.20m ，为等跨梁。
1.1 计算目的和要求作出梁的弯矩和剪力影响线图，绘出吊车梁的弯矩和剪力包络图，求出吊车梁的最大内力，最终计算出吊车梁的配筋。
1.2 计算原理依据结构力学原理计算出吊车梁的内力影响线及最终绘出内力包络图。
依据水工钢筋混凝土理论进行配筋计算及正常使用极限状态的验算。
1.3 计算假定作出吊车梁的影响线，假定桥机车轮在梁上移动，桥机在某一位置时的影响线纵标值之和最大时，为荷载最不利位置。
某水电站厂房吊车梁设计为单跨预制T 形梁，计算时视吊车梁为铰接简支梁。
1.4 计算基本资料吊车梁单跨的长度为9m ，梁的净跨度为8.2m ，梁的支承宽度为0.39m 。
（供参考的部分剖面尺寸： T 形梁的梁高h=1600mm ，梁肋宽b=600mm ， 梁翼缘宽f b =**mm '，梁翼缘高f h =**mm '）混凝土强度等级为C30：受力钢筋为Ⅱ级钢筋：箍筋为Ⅰ级钢筋：桥机计算跨度：L =21m 大车每侧的轮子数：m =8桥机轮子的最大轮压荷载： 475kN小车最大工作轮压： 530kN最大起吊容量： 3000kN桥机总重： 1937.45kN桥机每侧轮距依次为：0.90m，1.34m，0.90m，2.46m，0.90m，1.34m，0.90m主钩至吊车梁轨道的极限距离：距上游侧： 1.60m距下游侧： 1.60m吊车横向水平作用标准值（一个轮子） 21.2kN轨道顶至吊车梁顶面的距离 27cm依据的规范及参考文献：SL/T—《水工混凝土结构设计规范》SL266—2001《水电站厂房设计规范》DL 5077—1997《水工建筑物荷载设计规范》《水工钢筋混凝土结构学》《结构力学》水利电力出版社《水电站厂房设计》1.5 设计工况及荷载组合计算过程中按正常运行工况计算：工况1：正常运行。
钢结构厂房的吊车梁如何设计
吊车梁系统结构的组成吊车梁设计吊车梁一般是简支的(构造简单施工方便对支座沉降不敏感)常见的形式有：型钢梁(1)、组合工字型梁(2)、箱形梁(3)、吊车桁架(4)等。
吊车梁所受荷载永久荷载（竖向）动力荷载，其方向有横向、水平向，特点是反复作用，容易引起疲劳破坏。
因此，对钢材的要求较高，除了对抗拉强度、伸长率、屈服点等常规要求外，要保证冲击韧性合格。
吊车梁结构系统的组成1、吊车梁2、制动梁或者制动桁架吊车梁的荷载吊车梁直接承受三个方向的荷载：竖向荷载（系统自重和重物）、横向水平荷载(刹车力及卡轨力)和纵向水平荷载（刹车力）。
吊车梁设计不考虑纵向水平荷载，按照双向受弯设计。
竖向荷载、横向水平荷载、纵向水平荷载。
竖向荷载包括吊车及其重物、吊车梁自重。
吊车经过轨道接头处时发生撞击，对梁产生动力效应。
设计时采取加大轮压的方法加以考虑。
横向水平荷载由卡轨力产生（轨道不平顺），产生横向水平力。
吊车荷载计算荷载规范规定，吊车横向水平荷载标准值应取横行小车重力g与额定起重量的重力Q之和乘以下列百分数：软钩吊车：Q≤100kN时取20％Q＝150～500kN时取10％Q≥750kN时，取8％硬钩吊车：取20％GB50017规定，重级工作制（工作级别为A6～A8）吊车梁，由于吊车摆动引起的作用于每个轮压处的水平力标准值为：吊车梁的内力计算计算吊车梁的内力时，由于吊车荷载为移动荷载，首先应按结构力学中影响线的方法确定各内力所需吊车荷载的最不利位置，再按此求出吊车梁的最大弯矩及其相应的剪力、支座处最大剪力、以及横向水平荷载作用下在水平方向所产生的最大弯矩。
计算吊车梁的强度、稳定和变形时，按两台吊车考虑；疲劳和变形的计算，采用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。
1、移动荷载作用下的计算，首先根据影响线方法确定荷载的最不利位置；2、其次，求出吊车梁的最大弯矩及相应剪力、支座处最大剪力，横向水平荷载作用下的最大弯矩3、进行强度和稳定计算时，一般按两台吊车的最不利荷载考虑；疲劳计算时则按一台最大吊车考虑。
工业厂房现浇钢筋混凝土连续吊车梁的实用计算与设计
工业厂房现浇钢筋混凝土连续吊车梁的实用计算与设计引言：工业厂房建设中，连续吊车梁是常见的结构形式之一、为了确保该结构的安全性和稳定性，需要进行实用计算和设计。
本文将介绍工业厂房现浇钢筋混凝土连续吊车梁的实用计算与设计方法。
一、计算方法：1.确定载荷：根据厂房使用情况和设计要求，确定连续吊车梁的设计载荷。
包括动载荷和静载荷两部分。
动载荷包括吊车和物料的重量，静载荷包括自重和附加荷载。
2.确定梁的跨度：根据场地情况和功能需求，确定连续吊车梁的跨度。
跨度越大，梁的自重和吊车荷载会增大，需要更强的结构承载能力。
3.计算弯矩和剪力：根据连续梁的跨度和载荷，计算处于不同位置的弯矩和剪力。
可以使用弯矩和剪力图来直观地表示不同位置的受力情况。
4.设计截面尺寸：根据计算得到的弯矩和剪力，选择适当的截面形式，并确定其尺寸。
常见的截面形式包括矩形截面和T型截面。
根据截面的尺寸，计算梁的受拉钢筋和受压混凝土的截面面积。
5.设计配筋：根据梁的截面尺寸和受力情况，计算受拉钢筋和受压混凝土的配筋面积。
根据设计规范的要求，确定钢筋的布置方式和间距。
6.检查与优化：对设计结果进行检查，确保满足结构安全性和稳定性的要求。
如果需要，对结构进行优化，以提高其经济性和施工性。
二、设计要点：1.选择适当的材料：梁的材料选择要根据设计要求和使用环境来确定。
常用的材料有钢筋混凝土、钢结构等。
根据不同的材料选择合适的计算方法和设计规范。
2.考虑施工工艺：在设计连续吊车梁时，要考虑到施工工艺的需要。
合理确定各个部位的配筋和连接方式，以方便施工和加固。
3.考虑现场布置：在设计连续吊车梁时，还要考虑到现场的布置。
合理安排梁的位置和高度，以适应不同设备和工艺的需求。
4.考虑动载荷和静载荷：在设计连续吊车梁时，要充分考虑动载荷和静载荷的作用。
合理选择材料和截面尺寸，以满足各种载荷组合下的结构要求。
结论：工业厂房现浇钢筋混凝土连续吊车梁的实用计算与设计需要根据设计要求、材料选择、施工工艺和动静载荷等因素进行综合考虑。
钢结构吊车梁课程设计
钢结构吊车梁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解钢结构吊车梁的基本概念、分类及在工业建筑中的应用。
2. 学生掌握钢结构吊车梁的受力特点、计算方法及主要构造要求。
3. 学生了解钢结构吊车梁的施工工艺、安装要点及质量控制。
技能目标：1. 学生能运用相关公式对钢结构吊车梁进行简单的受力分析。
2. 学生具备对钢结构吊车梁施工图的识图能力，并能进行基本的施工图绘制。
3. 学生能针对实际工程案例，提出合理的钢结构吊车梁施工方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程专业，增强对钢结构吊车梁工程领域的兴趣。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，提高对工程质量的重视。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学与实践教学相结合，注重培养学生的实际操作能力和工程素养。
学生特点：学生已具备一定的力学基础和建筑结构知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师应结合课程特点和学生实际，采用案例教学、讨论式教学等方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的专业素养。
同时，注重实践教学，让学生在实际操作中掌握专业知识，提高综合能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢结构吊车梁基本概念及分类：介绍吊车梁的定义、功能、分类及在工业建筑中的应用，参考教材第二章第一节。
2. 钢结构吊车梁受力特点及计算方法：讲解吊车梁的受力分析、荷载组合、计算模型及公式，参考教材第二章第二节。
3. 钢结构吊车梁主要构造要求：阐述吊车梁的构造要求、连接方式、材质选择等，参考教材第二章第三节。
4. 钢结构吊车梁施工工艺及安装要点：介绍吊车梁的施工工艺、安装方法、质量控制措施等，参考教材第二章第四节。
5. 钢结构吊车梁施工图识图与绘制：教授吊车梁施工图的识图技巧、绘图规范及注意事项，参考教材第二章第五节。
6. 钢结构吊车梁工程案例分析：分析典型工程案例，让学生了解吊车梁在实际工程中的应用及施工方案，参考教材第二章第六节。
钢结构设计吊车梁的设计PPT教案
➢2.带制动梁的吊车梁：
当吊车额定起重量和 吊车梁跨度再大时， 常在吊车梁的上翼缘 平面内设置制动梁或 制动桁架，用于承受 横向水平荷载
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载 制动梁
第5页/共19页
➢3.带制动桁架的吊车梁: 竖向荷载 吊车梁
横向水平荷载 制动桁架
L≥12m(A6～A8) L≥18m(A1～A5) 增设辅助桁架、水平支撑
u M kyl2 l
10EIy1 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第变14形页/的共1影9页响，Iyl乘以0.7的折减系数。
4.4疲劳验算
第11页/共19页
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 My=Td/3 A点最不利,其压应力的合应力:
Mx Wnx
M
' y
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截 面面积 之和。
第12页/共19页
4.2整体稳定验算
设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚 度很大 ，整体 稳定得 到保证 ，不需 验算。 加强上 翼缘的 吊车梁 ，应按 下式验 算其整 体稳定 。
T 1.4g(Q Q') / n
Q —吊车额定起重量
Q--横行小车重量
n --桥式吊车的总轮数
g —重力加速度
—规定的百分数。见教材P40。
按上述百分数算得的横向水平荷载应等分于两边 轨道,并分别由轨道上的两车轮平均传至轨顶,方
钢结构厂房吊车梁设计
钢结构厂房吊车梁设计在钢结构厂房的设计中，吊车梁是一个至关重要的组成部分。
它承担着吊车在运行过程中产生的垂直和水平荷载，并将这些荷载传递给厂房的柱和基础，对整个厂房结构的安全性和稳定性起着关键作用。
接下来，让我们详细探讨一下钢结构厂房吊车梁的设计。
吊车梁所承受的荷载主要包括吊车的自重、吊重、运行时的冲击荷载以及横向和纵向的水平荷载等。
这些荷载的组合和取值需要根据相关的规范和标准进行准确计算，以确保吊车梁在使用过程中具有足够的强度和刚度。
在设计吊车梁时，首先要合理选择其截面形式。
常见的截面形式有工字型钢梁、箱型梁等。
工字型钢梁制造简单、施工方便，在中小跨度的吊车梁中应用广泛；箱型梁的抗扭性能较好，适用于跨度较大或对梁的抗扭要求较高的情况。
材料的选择也是设计中的重要环节。
一般选用高强度的钢材，如Q355 或 Q390 等。
钢材的质量和性能直接影响到吊车梁的承载能力和耐久性。
吊车梁的强度计算包括正应力、剪应力和局部承压应力的计算。
正应力要考虑弯矩的作用，剪应力则与剪力有关，局部承压应力主要出现在吊车轨道与梁的接触部位。
同时，还需要进行整体稳定性和局部稳定性的验算，以防止梁在受力过程中发生失稳现象。
除了强度和稳定性，吊车梁的刚度同样不容忽视。
过大的变形会影响吊车的正常运行和厂房结构的安全性。
通常通过控制吊车梁的挠度来保证其刚度要求，挠度限值应符合相关规范的规定。
在连接设计方面，吊车梁与柱的连接通常采用高强螺栓连接或焊接。
连接节点的设计要保证传力明确、可靠，并且便于施工和维护。
吊车梁之间的拼接也需要精心设计，以确保拼接部位的强度和刚度不低于梁的其他部位。
吊车梁的疲劳问题也是需要特别关注的。
由于吊车的频繁运行，吊车梁会承受反复的荷载作用，容易产生疲劳损伤。
因此，在设计中要对吊车梁的疲劳性能进行验算，并采取相应的构造措施来提高其抗疲劳能力，比如采用合理的焊缝形式、减少应力集中等。
为了提高吊车梁的耐久性，还需要进行防腐和防火处理。
钢结构课程设计吊车梁
钢结构课程设计吊车梁一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握钢结构课程中吊车梁的设计原理和方法。
具体包括：1.知识目标：使学生了解吊车梁的结构类型、受力特点和设计要求；掌握吊车梁的截面设计、稳定性计算和连接设计的基本方法。
2.技能目标：培养学生运用钢结构设计软件进行吊车梁设计的能力；使学生具备分析问题和解决问题的能力，能够独立完成吊车梁的设计工作。
3.情感态度价值观目标：培养学生对钢结构的兴趣和热情，提高学生对钢结构的认知水平；培养学生团队协作、创新精神和责任感，使学生在实际工程中能够充分发挥钢结构的优势。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.吊车梁的结构类型和受力特点：介绍吊车梁的常见类型，如梁式、桁架式等，以及吊车梁在实际工程中的受力特点。
2.吊车梁的截面设计：讲解吊车梁截面设计的依据和原则，以及各种截面形状的优缺点；引导学生掌握吊车梁截面尺寸的计算方法。
3.吊车梁的稳定性计算：介绍吊车梁稳定性计算的基本原理，如欧拉屈曲方程等；使学生能够根据实际情况进行稳定性计算，判断吊车梁的稳定性。
4.吊车梁的连接设计：讲解吊车梁连接的种类和特点，如焊接、螺栓连接等；使学生掌握吊车梁连接设计的方法和注意事项。
5.钢结构设计软件的应用：介绍钢结构设计软件的功能和操作方法，引导学生运用软件进行吊车梁设计。
三、教学方法为了提高本节课的教学效果，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解吊车梁的设计原理和方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的吊车梁设计案例，使学生更好地理解理论知识。
3.实验法：学生进行吊车梁设计实验，提高学生的动手能力和实际操作技能。
4.讨论法：引导学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新精神。
四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的钢结构教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的钢结构设计手册、论文等参考资料，丰富学生的知识体系。
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。
吊车梁设计---精品管理资料
一、吊车梁所承受的荷载吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。
纵向水平荷载是指吊车刹车力,其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑,计算吊车梁截面时不予考虑.吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。
吊车沿轨道运行、起吊、卸载以及工件翻转时将引起吊车梁振动。
特别是当吊车越过轨道接头处的空隙时还将发生撞击。
因此在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应乘以动力系数。
对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1～A5的软钩吊车,动力系数可取1。
05;对工作级别A6～A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。
吊车的横向水平荷载由小车横行引起,其标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度：1）软钩吊车：当额定起重量不大10吨时，应取12％；当额定起重量为16～50吨时，应取10%;当额定起重量不小于75吨时，应取8％.2）硬钩吊车：应取20%。
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，并考虑正反两个方向的刹车情况。
对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算.手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载.计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接（吊车梁、制动结构、柱相互间的连接）的强度时，由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因，在轨道上产生卡轨力，因此钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动引起的横向水平力，此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑.二、吊车梁的形式吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的荷载。
竖向荷载在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力,水平荷载在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。
吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。
吊车梁一般设计成简支梁，设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感,因此对基础要求较高。
吊车梁的常用截面形式，可采用工字钢、H 型钢、焊接工字钢、箱型梁及桁架做为吊车梁.桁架式吊车梁用钢量省,但制作费工，连接节点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁.一般跨度小起重量不大（跨度不超6米，起重量不超过30吨）的情况下，吊车梁可通过在翼缘上焊钢板、角钢、槽钢的办法抵横向水平荷载，对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度。
吊车梁设计课件-PPT
缘板得右侧有一个螺栓孔,孔径均d＝24M(M22)。试验算此截面就是否
满足要求。
解: 1、荷载计算
1)竖向荷载 Pk max 491kN P Q1Pk ,max 1.4 1.1 491 756.14kN
2)横向水平荷载
用于挠度计算: Tk ( Q Q' )g / n 0.1( 50 15.4 ) 9.8 / 4 16.02kN 用于强度、稳定性与连接计算:
1.2V hw tw fv
F f
lztw
2 3 2 1 f
局部压应力
c
F
twlz
f
F ——集中力,对动力荷载应考虑动力系数;
——集中荷载增大系数，重级工作制吊车1.35，其他1.0；
lz --集中荷载在腹板计算高度边缘得假定分布长度:
a
hy hy hR
h0
lz=a+2、5hy+a1
tw
lz=a+5hy
的主体金属
4.连接的角焊缝
4
2 1
3
采用一台起重量最大吊车得荷载标准值,不计动力系数,按 常幅疲劳问题计算。
f
式中:
αf ——欠载效应得等效系数
GB50017-2017
Δσ——对焊接部位为应力幅,Δσ=σmax-σmin
对非焊接部位折算应力幅,Δσ=σmax-0、7σmin
[Δσ] ——循环次数n=2×106次时得容许应力幅。
1)翼缘板 2)腹板
b1 15 235
t
fy
根据腹板高厚比设置腹板加劲肋。
b1 tw
b1
b b1 t w b1
t
第30讲吊车梁设计国家级精品课程课件
4. 疲劳验算:
构造措施： .应采用塑性和冲击韧性好的钢材； .尽量避免截面急剧变化而产生过大的应力集中； .避免冷弯、冷压等冷加工，凡冲成孔应进行扩钻，以消除
孔边 的硬化区； .对重级工作制吊车梁的受拉翼缘边缘，当采用手工气割或 剪切机切割时，应沿全长刨边，消除硬化边缘和表面不平 现象。
国家级精品课程—钢结构设计
第30讲— 吊车梁设计
吊车梁的截面组成:
.单轴对称工字形截面
吊车额定起重量 Q≤30t； 跨度 L≤ 6m；
工作级别A1 ~A5级。
1
国家级精品课程—钢结构设计
第30讲— 吊车梁设计
.带制动梁的吊车梁 :
吊车梁上翼缘 制动梁 制动板
槽钢
竖向荷载P
吊车梁
横向水平荷载T
制动梁
轮压影响范围外：
、 c 和T均为梁上同一点在同一轮位下的应力。
—应力分布不均匀系数; 1—系数，当 与 c异号时，取 1=1.2；当 与Gc 同号或Gc=0时，取 1=1.1
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第30讲— 吊车梁设计
2.整体稳定验算
设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大，整体 稳定得到保证，不需验算。加强上翼缘的吊车梁，
制动梁的宽度： ≤1200mm；
2
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第30讲— 吊车梁设计
.带制动析架的吊车梁 :
吊车梁上翼缘 制动桁架 角钢腹杆
双角钢翼缘
竖向荷载P 横向水平荷载T
吊车梁 制动桁架
L≥ 12m(A6~A8)或L≥ 18m(A1~A5) 对边列柱吊车梁，应增设辅助桁架、 水平支撑和垂直支撑。
制动桁架的宽度： ≥ 1200mm；
第30讲钢吊车梁设计
M T R e ( R1 R 2) e
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(b) 突缘支座
① 支座加劲肋
② 弹簧板
③ 优点吊车梁支反力间距 e 较小，柱受到吊车较小的框架 平面外玩具的作用。
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第 30 讲—吊车梁设计
吊车梁设计—小结 掌握吊车荷载的计算和传递路径；★ 了解吊车梁的截面组成； 了解吊车梁与吊车梁、牛腿的连接构造； 掌握吊车梁的截面验算。 ★
H— 吊车横向荷载系数 软钩吊车： Q≤10t, H =0.12 15t≤Q≤50t, H =0.10 Q≥75t, H =0.08 硬钩吊车： H =0.2
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第 30 讲—吊车梁设计
吊车工作级别为 A6 ～ A8 时，吊车运行时摆动 引起的水平 力比刹车更为不利 , 钢结构设计规范 (GB50017) 规定：吊车横向 水平力设计值：
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(3) 吊车纵向水平荷载 每个制动轮的纵向水平荷载设计值为：
TL = 1.4 创 0.1 Pk ,max = 0.14 Pk ,max
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第 30 讲—吊车梁设计
2. 内力分析 按结构力学中的影响线方法确定使吊车梁产生最大内力 （弯矩和剪力）的吊车轮压所在位置（最不利轮位）， 然后分别计算吊车梁的最大弯矩和剪力。
Mx N1 ' f Wnx Wny An
An— 吊车梁上翼缘及腹板 15tw 的净截面面积之和。
' My
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第 30 讲—吊车梁设计
剪应力验算： 腹板局部压应力： 折算应力： 轮压影响范围内： 轮压影响范围外：
2.6吊车梁设计资料
的横向水平力，取轮压的0.1
T 0.11.4 375 52.5kN
取卡轨力T=52.5kN控制
23
（2）求最大弯矩、最大剪力 由于吊车为移动荷载，欲求某力处的最大弯 矩，可将合力与某力距离的等分线与梁的中 心线重合时在某力下产生。究竟用哪个力来 求最大弯矩，应轮次试解，比较而得。
F F F
3560 9200
F
840
1980
1980
840
吊车尺寸
18
梁端支座为平板式支座，平台活载、梁及 零件自重的标准值分别为2kN/m、 8kN/m。 下翼缘连接角焊缝采用自动焊，hf=6mm， 外观检验符合二级标准。吊车梁下部水平 支撑桁架与下翼缘普通螺栓连接，因开孔 而削弱的梁截面可忽略不计。横向加劲肋 下端距腹板下边缘以上100mm，横向加劲 肋与腹板连接焊接在下端处采用不断弧回 焊。
腹板局部压应力：
lz a 2hR 5hy 50 2 170 5 20 490mm 1.35 577.5 103 c 113.6 N / mm2 310 N / mm2 t wl z 14 490
F
31
腹板上边缘折算应力： 腹板上边缘弯曲压应力：
梁：
A 438.4cm2 , I x 2138 106 cm4 ,Wx上＝2.521106 cm3 W ＝2.216 10 cm , S x＝ 1.389 10 cm
下 x 4 3 4 3
水平方向的上翼缘及制动结构：
Ay1 234.03cm , I y1 7.064 10 cm ,W ＝ 10198cm
6 6
201 43.3 244.3N / mm2 295 N / mm2
钢结构厂房吊车梁设计
钢结构厂房吊车梁设计引言钢结构厂房吊车梁设计是在钢结构厂房建设中非常重要的一环。
吊车梁作为厂房运输和搬运设备的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到厂房运行效率和安全性。
本文将介绍钢结构厂房吊车梁设计的关键要点和注意事项。
设计标准在进行钢结构厂房吊车梁设计时，需要遵循一系列的设计标准和规范。
常用的设计标准包括GB/T 706-2016《热轧钢型钢尺寸、形状、重量和允许偏差》以及GB 50017-2017《钢结构设计规范》等。
基本原则钢结构厂房吊车梁设计应遵循以下基本原则： 1. 承载能力：吊车梁的设计应满足工作负荷要求，确保吊车梁能够承受预定的荷载和工作条件。
2. 稳定性：吊车梁的结构应具有足够的稳定性，以防止发生塌落或损坏的情况。
3. 经济性：吊车梁的设计应尽可能节约钢材使用，降低成本，但不能影响结构的安全和稳定性。
吊车梁类型选择根据厂房的具体需求和使用情况，可以选择不同类型的吊车梁。
常见的吊车梁类型包括： - 单梁吊车：适用于跨度较小（通常小于30m）的厂房，结构简单，安装方便。
- 双梁吊车：适用于跨度较大（通常大于30m）的厂房，具有较好的稳定性和承载能力。
- 悬臂式吊车：适用于需要在厂房外进行搬运操作的场景，可以实现吊车梁在悬臂端的工作。
选择吊车梁类型时需要考虑以下因素： - 吊车梁的跨度：根据厂房的实际情况，选择合适的吊车梁跨度，以满足工作需求。
- 吊车梁的工作负荷：根据厂房运输和搬运的需求，确定吊车梁的工作负荷等级。
- 吊车梁的工作速度：根据搬运物料的要求，确定吊车梁的工作速度。
- 吊车梁的高度限制：根据厂房天花板的高度，确定吊车梁的高度限制。
吊车梁荷载计算在进行吊车梁设计时，需要进行荷载计算以确保吊车梁的结构稳定。
吊车梁的荷载计算包括静态荷载和动态荷载两部分。
静态荷载计算包括自重、搬运物料的重量以及设备和附件的重量等。
动态荷载计算则考虑吊车梁在运行过程中产生的冲击荷载和振动荷载。
钢结构厂房吊车梁设计
吊车梁设计3.3.1设计资料P 轮压P图3-1 吊车轮压示意图吊车总重量：8.84吨，最大轮压：74.95kN ，最小轮压：19.23kN 。
3.3.2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()0.108.849.81.4 3.032QQ g H kN n γ⋅+⨯⨯==⨯=3.3.3内力计算3.3.3.1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 相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：222.max274.95(3.75 1.875)273.107.5c k l P a M kN m l ωβ⎛⎫∑- ⎪⎡⎤⨯⨯-⎝⎭==⨯=⋅⎢⎥⎦⎣2max ()2110.18(30.125)2 1.0387.07.5cw lP a V kN l β-⨯⨯-==⨯=∑3.3.3.2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3.51.03110.18(1)179.606A R kN =⨯⨯+=，max 179.69V kN =。
3.3.3.3水平方向最大弯矩max 3.3312.688.6110.18c H H M M kN m P ==⨯=⋅。
3.3.4截面选择3.3.4.1梁高初选允许最小高度由刚度条件决定，按允许挠度值(500lv =)规定的最小高度为：6min 0.6[][]0.6600050020010360lh f l mm v-≥=⨯⨯⨯⨯=。
由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩633max 1.2 1.2312.68101876.0810200M W mm f ⨯⨯===⨯梁的经济高度为：300563.34h mm ==。
钢结构-吊车梁设计
2.4 吊车梁截面验算
2.4.3 腹板及横向加劲肋强度补充计算
(2) 考虑扭矩时腹板上端边缘处强度的补充验算
验算处正应力 验算处剪应力 强度设计值增大系数
26
2.4 吊车梁截面验算
2.4.3 腹板及横向加劲肋强度补充计算
(3) 成对配置的腹板加劲肋的强度
一个加劲肋的横截面面积 加劲肋的外伸宽度
吊车纵向水平制动力标准值：
每个制动轮为 0.1Fkmax
一侧轨道上所有制动轮最大吊车轮压标准值之和。
14
2.2 吊车梁上的荷载
(4) 其他荷载
① 吊车梁等的自重
吊车梁、轨道、制动结构、支撑等：轮压乘以系数η1
吊车梁或 吊车桁架
吊车梁 梁跨度(m)
系数
6
12
15
≥18
1.03
1.05
1.06
1.07
横行小车重量。
缺乏资料时，软钩吊车近似取值：G=0.4Q，当Q≤50t时； G=0.3Q，当Q＞50t时。
吊车额定起重量(产品规格中查找)；
百分数。横向荷载系数；
吊车类型 额定起重量(t) ξ
吊车车轮总数
软钩吊车
硬钩吊车
软钩吊车：通过钢绳、吊钩起吊重物
硬钩吊车：通过刚性臂起吊重物,如夹钳、料耙
≤10 15～50
吊车荷载
7
2.1 吊车梁系统的组成
制动结构： 制动梁
制动桁架
作 用： 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
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。
制动结构选用： 宽度≤1.2m时，常用制动梁
宽度＞1.2m时，宜采用制动桁架
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吊车梁设计3.3.1设计资料P 轮压P图3-1 吊车轮压示意图吊车总重量：8.84吨，最大轮压：74.95kN ，最小轮压：19.23kN 。
3.3.2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()0.108.849.81.4 3.032QQ g H kN n γ⋅+⨯⨯==⨯=3.3.3内力计算3.3.3.1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：222.max274.95(3.75 1.875)273.107.5c k l P a M kN m l ωβ⎛⎫∑- ⎪⎡⎤⨯⨯-⎝⎭==⨯=⋅⎢⎥⎦⎣2max ()2110.18(30.125)2 1.0387.07.5cw lP a V kN l β-⨯⨯-==⨯=∑3.3.3.2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3.51.03110.18(1)179.606A R kN =⨯⨯+=，max 179.69V kN =。
3.3.3.3水平方向最大弯矩max 3.3312.688.6110.18c H H M M kN m P ==⨯=⋅。
3.3.4截面选择3.3.4.1梁高初选容许最小高度由刚度条件决定，按容许挠度值(500lv =)要求的最小高度为：6min 0.6[][]0.6600050020010360lh f l mm v-≥=⨯⨯⨯⨯=。
由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩633max 1.2 1.2312.68101876.0810200M W mm f ⨯⨯===⨯梁的经济高度为：300563.34h mm ==。
取600h mm =。
3.3.4.2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：3max 01.2 1.2179.6910 2.34576160w v V t mm h f ⨯⨯===⋅⨯2.403.5w t mm ===。
取6w t mm =。
3.3.4.3确定翼缘尺寸初选截面时:01111(~)(~)576115.2~1925353b 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3.3.5截面特征3.3.5.1毛截面特性203332223457.20.635 1.424 1.4116.9235 1.459.357.20.63524 1.40.735.33116.9235 1.4157.224 1.435 1.4(59.335.33)157.2(3535.33)24 1.4121212(0.735.33)7910x A cmy cmI cm =⨯+⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯⨯=+⨯⨯-++⨯⨯-++⨯⨯-=⨯∑3337910 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：34411.435 1.0671012y I cm =⨯⨯=⨯ 22311.4352.85106y W cm =⨯⨯=⨯3.3.5.2净截面特征203323257.20.6(352 2.35) 1.424 1.4110.34(352 2.35) 1.459.357.20.63524 1.40.732.05110.34(352 2.35) 1.40.657.2(352 2.35) 1.4(59.332.05)0.657.2(35121224 1.432.05)1nn nx Acm y cmI =⨯+-⨯⨯+⨯=-⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==-⨯⨯⨯=+-⨯⨯⨯-++⨯⨯⨯-+∑23424 1.4(0.732.05)64.997102cm +⨯⨯-=⨯333364997649972.32510 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 =-⨯⨯=3244335 1.42 2.35 1.490.44691012446925517.5ny ny I cm W cm ⨯=-⨯⨯⨯=⨯== 3.3.6梁截面承载力验算3.3.6.1强度验算 (1)正应力 上翼缘正应力：6622max 65312.68108.610150.4/210/2.32510 2.5510H ny nx M M N mm N mm W W σ⨯⨯=+=+=<⨯⨯上 满足要求。
下翼缘正应力：622max 6312.6810116.7/210/2.02810nx M N mm N mm W σ⨯===<⨯下 满足要求。
(2)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。
(3)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：3221.0110.181029.78/200/6400c w zP N mm N mm t l ψσ⋅⨯⨯===<⋅⨯(4)腹板计算高度边缘处折算应力为计算方便偏安全的取最大正应力和最大剪应力验算。
662max17312.6810312.6810,(600320.514)105.08/7910c nx M M N mm y N mm I σ⨯=⨯⋅==⨯--=⨯3217108.761035014(6007320.5)30.64/79106x w VS N mm I t τ⨯⨯⨯⨯--===⨯⨯ 则折算应力为：221107.78/ 1.1200220/eq N mm f N mmσβ===≤=⨯=β1——当σ与σc 同号时，β1取1.1。
3.3.6.2梁的整体稳定性验算11/6000/35017.1410.5l b ==>，因此需要计算梁的整体稳定性。
1116000140.4 2.0350600l t b h ξ⋅⨯===<⋅⨯ 10.730.180.730.180.40.802b βξ=+=+⨯=36436412111435050.0210,1424016.13101212I mm I mm =⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯ 11250.120.75650.1216.13b I I I α===++ 0.8(21)0.8(20.7561)0.4096b b ηα=⋅-=⨯⨯-=75.22y i mm ===1600075.2279.77y y l λ=== 梁的稳定性系数为：2264320]4320116926000.8020.4096] 2.130.679.77 2.6810b bb y x A hW φβηλ⋅=⋅⨯=⨯⨯=>⨯'0.2820.2821.07 1.070.942.13b bφφ=-=-= 整体稳定性为：（取0.1=y γ）6622max '65312.68108.610157.84/200/0.94 2.6810 2.5510H b x y M M N mm N mm W W φ⨯⨯+=+=<⋅⨯⨯⨯ 满足要求。
3.3.6.3腹板的局部稳定性验算057269580w h ==>170<，应配置横向加劲肋。
加劲肋间距min 0max 00.50.5572286,225721144a h mm a h mm ==⨯===⨯=，取1000a mm =外伸宽度：0405724059.2s b h mm ≥+=+=，取60s b mm =厚度：1560154s s t b mm ≥==，取6s t mm =计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：627312.6810(600320.514)105.08/7910c Mh N mm I σ⨯⨯--===⨯ 腹板的平均剪应力为：32108.761031.475726w w V N mm h t τ⨯===⨯腹板边缘的局部压应力为：320.9110.181044.676370c w z P N mm t l σ⨯⨯===⨯(1)计算cr σ()226900320.51460.580.85153153cwb h t λ⨯--===<则 2200cr f N mm σ== (2)计算cr τ2160cr v f N mm τ==(3)计算cr c ,σ则 2,200c cr f N mm σ== 计算跨中区格的局部稳定性为：2222,105.0831.4744.670.54 1.020*******c cr cr c cr σστστσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++=< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，满足要求。
其他区格，经计算均能满足要求，计算从略。
3.3.6.4挠度计算()22226203342110.1830.2352 1.03312.68.6312.68106000 4.9261000101020610791010kkx w kx x l pa M KN ml M l l mm mm EI βν⎛⎫- ⎪⨯⨯-⎝⎭==⨯=⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯⨯∑ 3.3.7焊缝计算(1)上翼缘与腹板连接焊缝1.24f h mm ===取6f h mm =。
(2)下翼缘与腹板连接焊缝()3max 134108.761024014520.570.5220.720.7200791010f w f x V S h mm f I ⨯⨯⨯⨯-===⨯⨯⨯⨯⨯⨯取6f h mm =。
(3)支座加劲肋与腹板的连接焊缝3max 108.76100.520.70.73(57212)200f w w f R h mm l f ⨯===⨯⨯⨯-⨯取6f h mm =。
3.3.8支座加劲肋计算取平板支座加劲板的宽度为100mm ，厚度为10mm 。
承压面积：2100101000ce A mm =⨯= 支座加劲肋的端面承应力为：322max 108.7610108.763251000ce ce ce R N mm f N mm A σ⨯===<=稳定计算：210010*********A mm =⨯+⨯=3341110100150108460001212z I mm =⨯⨯+⨯⨯= 084600057218.4,31.9250018.4z z z h I i A i λ====== 从上得知：属b 类截面，查表可以知道，所以按照下列公式来计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性：322max 108.761046.68/215/0.9324740ce R N mm N mm A σϕ⨯===<⨯。