钢结构 吊车梁的设计23页PPT
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
《钢结构设计原理》第五章课件 梁的设计
短向加劲肋最小间距为0.75h1,外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽 度的0.7-1.0倍,厚度同样不小于短向加劲肋外伸宽度的1/15。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.3.3 支承加劲肋计算
1.端面承压
t
≤2t
第五章 梁的设计
t hw h1 h
2）腹板尺寸
腹板高度hw 梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高 减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的 尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。
腹板厚度tw 抗剪强度要求:
tw
1.2Vm a x hw fV
局部稳定和构造因素: tw hw / 3.5
按支承条件分：
简支梁、连续梁 、悬臂梁 钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支 座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力 已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.2 梁的设计
一般说来，梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同 时考虑经济和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所 选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
如果验算结果不能满足要求，就需要重新选择截面或采取一 些有效的措施予以解决。对组合梁，还应从经济考虑是否需要采 用变截面梁，使其截面沿长度的变化与弯矩的变化相适应。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
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(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PPT精品文档
桁架式——用钢量少，制造费工。适用于跨度≥18m，起重量 ≤ 75t
下撑式
桁架式
4
2.7.1 吊车梁系统的组成
吊车梁系统：
吊车梁（吊车桁架） 制动结构 制动梁 制动桁架
吊车梁
制动梁 加劲肋
制动桁架
吊
辅
车
助
梁
桁 架
水平支撑 垂直5 支撑
制动结构的作用： 承受横向水平力 侧向支承上翼缘，保证吊车梁的整体稳定 制动梁可兼作检修平台
2020/5/9
当MR (l l
2x a)
0
得x=lxa, x2 la 226
注意： 当吊车梁采用制动桁架时，需要计算附加轴力和局部弯矩。
附加轴力的计算：用桁架内力分析方法计算
N M ymax b1
制动桁架节间局部弯矩按以下近似公式：
F Pk,max
F Pk,max
一台最大吊车
22
计算力及吊车台总数组合表
计算项目
计算力
轻、中级吊车
重级吊车
吊车台数组合
制动结构的水平 挠度
—
T(QQ 1)/n 一台最大吊车
梁上翼缘、制动 结构与柱的连接
T1.4(Q Q 1)/n
T H1 .4H 2(Q QF kg ,m )/an x 取大者
按实际情况， 不多于两台
F
TL
F
TL
T
T
TL
FF
16
1、吊车梁的荷载
1）吊车竖向荷载，设计值
P P Q 1 k ,max
( 3.12 )
式中：α1—— 动力系数， 对悬挂吊车及A1~A5的软钩吊车，取1.05，
对A6~A8的软钩吊车 硬钩吊车
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
17
国家级精品课程—钢结构设计
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
国家级精品课程—钢结构设计
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
国家级精品课程—钢结构设计
第 30 讲—吊车梁设计
(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。
国家级精品课程—钢结构设计
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
国家级精品课程—钢结构设计
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：
国家级精品课程—钢结构设计
第 30 讲—吊车梁设计
(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
国家级精品课程—钢结构设计
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
国家级精品课程—钢结构设计
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：
钢结构吊车梁cad设计构造详图
