钢结构 吊车梁设计(
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3.计算方法 影响线方法
2.4.4 截面设计及验算
1.截面选择 截面选择同第六章受弯构件组合梁
2.截面验算 强度验算 整体稳定验算 刚度验算 疲劳验算
强度计算
1.加强上翼缘
受压区： A点最不利
Mx My f
Wnx1 Wny
——吊车梁上翼缘截面 对y轴的净截面抵抗矩。
T Ay P
吊车梁
连接板 板铰
图2.4.6 吊车梁上翼缘连接
疲劳验算 tw tw 22 t
w
1.构造要求
选用合适的钢材标号和冲击韧性要求。 受拉翼缘边缘全长刨边。 吊车桁架或制动桁架优先采用高强螺栓连接。
焊接工字形吊车梁，翼缘和腹板的连接采用 加引弧板的焊透对接焊缝（课本P96 b图）。
受拉翼缘除与腹板焊接外，不得焊接其他任何 零件，不许在受拉翼缘打火。
2.疲劳验算位置
5ห้องสมุดไป่ตู้
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
3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属 （螺栓孔处）
2 4
1
3
（a）跨中截面
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
5
（b）支座截面 图2.4.5 疲劳验算点
xx
受拉区：B点最不利
Mx f
yB
Wnx 2
Wnx1、Wnx2 ——吊车梁截面对x轴上部、
（a）
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
Mx My f
Wnx Wny1
（b） 图2.4.3 截面强度验算
Wny1 ——制动梁截面对其形心轴y1的净截面抵抗矩。
2.4 吊车梁的设计
吊车梁系统组成 吊车梁的荷载 吊车梁的内力计算 吊车梁截面的验算 吊车梁的连接
2.4.1 吊车梁系统组成
吊车梁
制动系统
吊车梁 图2.4.1 吊车梁系统
制动系统
制动系统：（1）加强上翼缘 Q 30t l 6m A1 ~ A5
加 强 上 翼 缘
（a） 图2.4.2 吊车梁系统组成
（2）制动梁、制动桁架
Q、l 较大
制动梁
吊 车 梁
（b） 图2.4.2 吊车梁系统组成
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载
制动梁
（3）边柱吊车梁设置垂直辅助桁架 l 12m 重级工作制 l 18m 轻、中级工作制
制动桁架
垂直支撑
15tw
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载
制动桁架
水平支撑
（c） 图2.4.2 吊车梁系统组成
3.疲劳验算方法
作业2.2
采用一台起重量最大吊车的荷载标准值， 不计动力系数，按常幅疲劳问题计算。
f
—应力幅 max min —循环次数n=2×106次时的容许应力幅；
f —欠载效应的等效系数（按表2-12取用）
2.4.5 吊车梁的连接
n
P Pmax, K K 1
—刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数 取0.1
n
Pmax, k —吊车一侧制动轮的最大轮压之和
i 1
2.4.3 吊车梁内力计算
1.计算内容
M xmax 及相应 Q、支座 Vmax
M ymax 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。
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截面面积之和。
注：吊车梁其它方面强度验算同上册所讲。
整体稳定验算 加强上翼缘的吊车梁，按下式验算其整体稳定。
Mx My f bWx Wy
b ——依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的 整体稳定系数
刚度验算
按效应最大的一台吊车的荷载标准值计算，且 不乘动力系数。
辅助 桁架
制动桁架 吊车梁
2.4.2 吊车梁荷载
1.竖向荷载
吊车、起重物及系统自重。 （1）吊车竖向荷载动力系数 悬挂吊车、轻中级工作制软钩动力系数1.05， 重级工作制1.1；计算疲劳、变形不考虑 （2）吊车竖向荷载设计值
Pmax 1.4Pk,max
2.横向水平荷载 （1）每个车轮横向水平荷载设计值 T 1.4(Q Q1）n
1.吊车梁下翼缘与柱的连接 M20～M26普通螺栓（注意防松动）
2.吊车梁上翼缘与柱的连接 保证连接能传递全部支座反力 重级工作制吊车梁宜采用板铰连接，以保证吊
车梁在简支状态下工作。 3.吊车梁之间连接
永久防松动高强螺栓（双螺帽、弹簧垫圈、将螺帽 螺杆焊死）
制动边梁 制 动 板
上柱截面
高强螺栓
高强螺栓
——吊车横向水平荷载系数
Q ——吊车额定起吊重量kN Q1 ——小车自重标准值kN n ——吊车轮数
（2）每个轮压处摇摆力标准值
Hk Pmax, k
——刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数（取值见P89）
注：摇摆力仅用于重级工作制吊车梁验算强度、稳定、 连接时考虑
3.纵向水平荷载
注：此荷载由柱间支撑承担。 一侧轨道上纵向水平荷载标准值
竖向挠度： v M kxl 2 [v]
10EIx
Mkx—竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩。
水平挠度： u M kyl 2 l
10EIy1 2200
I y1 —制动结构截面对形心轴y1的毛截面惯性矩。
M ky
—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。对制动
桁架应考虑腹杆变形的影响，Iyl乘以0.7的 折减系数。
3.带制动桁架
轴力 N1 M y b1
M y —横向水平荷载产生 的最大弯矩设计值。
d
图2.4.4 局部弯矩计算 节间荷载 T
局部弯矩 M y T d 3
T——作用于一个吊车轮上的 横向水平荷载或摇摆力
b1
N1
N1
（c）
图2.4.3 截面强度验算
A点最不利
Mx Wnx
M
' y
2.4.4 截面设计及验算
1.截面选择 截面选择同第六章受弯构件组合梁
2.截面验算 强度验算 整体稳定验算 刚度验算 疲劳验算
强度计算
1.加强上翼缘
受压区： A点最不利
Mx My f
Wnx1 Wny
——吊车梁上翼缘截面 对y轴的净截面抵抗矩。
T Ay P
吊车梁
连接板 板铰
图2.4.6 吊车梁上翼缘连接
疲劳验算 tw tw 22 t
w
1.构造要求
选用合适的钢材标号和冲击韧性要求。 受拉翼缘边缘全长刨边。 吊车桁架或制动桁架优先采用高强螺栓连接。
焊接工字形吊车梁，翼缘和腹板的连接采用 加引弧板的焊透对接焊缝（课本P96 b图）。
受拉翼缘除与腹板焊接外，不得焊接其他任何 零件，不许在受拉翼缘打火。
2.疲劳验算位置
5ห้องสมุดไป่ตู้
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
3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属 （螺栓孔处）
2 4
1
3
（a）跨中截面
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
5
（b）支座截面 图2.4.5 疲劳验算点
xx
受拉区：B点最不利
Mx f
yB
Wnx 2
Wnx1、Wnx2 ——吊车梁截面对x轴上部、
（a）
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
Mx My f
Wnx Wny1
（b） 图2.4.3 截面强度验算
Wny1 ——制动梁截面对其形心轴y1的净截面抵抗矩。
2.4 吊车梁的设计
吊车梁系统组成 吊车梁的荷载 吊车梁的内力计算 吊车梁截面的验算 吊车梁的连接
2.4.1 吊车梁系统组成
吊车梁
制动系统
吊车梁 图2.4.1 吊车梁系统
制动系统
制动系统：（1）加强上翼缘 Q 30t l 6m A1 ~ A5
加 强 上 翼 缘
（a） 图2.4.2 吊车梁系统组成
（2）制动梁、制动桁架
Q、l 较大
制动梁
吊 车 梁
（b） 图2.4.2 吊车梁系统组成
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载
制动梁
（3）边柱吊车梁设置垂直辅助桁架 l 12m 重级工作制 l 18m 轻、中级工作制
制动桁架
垂直支撑
15tw
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载
制动桁架
水平支撑
（c） 图2.4.2 吊车梁系统组成
3.疲劳验算方法
作业2.2
采用一台起重量最大吊车的荷载标准值， 不计动力系数，按常幅疲劳问题计算。
f
—应力幅 max min —循环次数n=2×106次时的容许应力幅；
f —欠载效应的等效系数（按表2-12取用）
2.4.5 吊车梁的连接
n
P Pmax, K K 1
—刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数 取0.1
n
Pmax, k —吊车一侧制动轮的最大轮压之和
i 1
2.4.3 吊车梁内力计算
1.计算内容
M xmax 及相应 Q、支座 Vmax
M ymax 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。
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截面面积之和。
注：吊车梁其它方面强度验算同上册所讲。
整体稳定验算 加强上翼缘的吊车梁，按下式验算其整体稳定。
Mx My f bWx Wy
b ——依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的 整体稳定系数
刚度验算
按效应最大的一台吊车的荷载标准值计算，且 不乘动力系数。
辅助 桁架
制动桁架 吊车梁
2.4.2 吊车梁荷载
1.竖向荷载
吊车、起重物及系统自重。 （1）吊车竖向荷载动力系数 悬挂吊车、轻中级工作制软钩动力系数1.05， 重级工作制1.1；计算疲劳、变形不考虑 （2）吊车竖向荷载设计值
Pmax 1.4Pk,max
2.横向水平荷载 （1）每个车轮横向水平荷载设计值 T 1.4(Q Q1）n
1.吊车梁下翼缘与柱的连接 M20～M26普通螺栓（注意防松动）
2.吊车梁上翼缘与柱的连接 保证连接能传递全部支座反力 重级工作制吊车梁宜采用板铰连接，以保证吊
车梁在简支状态下工作。 3.吊车梁之间连接
永久防松动高强螺栓（双螺帽、弹簧垫圈、将螺帽 螺杆焊死）
制动边梁 制 动 板
上柱截面
高强螺栓
高强螺栓
——吊车横向水平荷载系数
Q ——吊车额定起吊重量kN Q1 ——小车自重标准值kN n ——吊车轮数
（2）每个轮压处摇摆力标准值
Hk Pmax, k
——刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数（取值见P89）
注：摇摆力仅用于重级工作制吊车梁验算强度、稳定、 连接时考虑
3.纵向水平荷载
注：此荷载由柱间支撑承担。 一侧轨道上纵向水平荷载标准值
竖向挠度： v M kxl 2 [v]
10EIx
Mkx—竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩。
水平挠度： u M kyl 2 l
10EIy1 2200
I y1 —制动结构截面对形心轴y1的毛截面惯性矩。
M ky
—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。对制动
桁架应考虑腹杆变形的影响，Iyl乘以0.7的 折减系数。
3.带制动桁架
轴力 N1 M y b1
M y —横向水平荷载产生 的最大弯矩设计值。
d
图2.4.4 局部弯矩计算 节间荷载 T
局部弯矩 M y T d 3
T——作用于一个吊车轮上的 横向水平荷载或摇摆力
b1
N1
N1
（c）
图2.4.3 截面强度验算
A点最不利
Mx Wnx
M
' y