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电厂汽机房大起吊吨位钢吊车梁设计探讨 　　摘要：本文通过某电厂工程大起吊吨位吊车梁的设计实例，阐述电厂汽机房大吨位吊车梁设计选型及吊车荷载的取值及内力计算方法，并在此基础上根据计算出的吊车梁内力及选定的截面，可验算吊车梁的强度、稳定性、疲劳强度、挠度等来进行吊车梁的设计。由于本工程位于海边及项目的重要性，需要考虑龙卷风工况，文中简要介绍了吊车梁在特殊工况（即龙卷风工况）下计算中应考虑的问题，吊车梁抗龙卷风的方案及相应的连接及构造措施。为了使后续工程设计更合理、经济，文中还提出了进行吊车梁设计时吊车梁在极限位置的确定、吊车梁上翼缘预留螺栓孔的设置、制动桁架布置、相邻跨吊车梁变截面处理、支座加劲肋等设计中应注意到细节问题，以供后续工程借鉴。 　　关键词：钢吊车梁；制动结构；大起吊吨位； 　　中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　目前随着百万机组电厂的广泛增多，为满足生产的需要，汽机房中大吨位吊车梁得到广泛的应用。对吊车梁系统的设计是其功能发挥好坏的重要保证环节之一，工业厂房中支承各类型吊车的吊车梁系统结构，按照吊车生产使用状况和吊车工作制可分为轻级、中级、重级及特重级四级，吊车工作级别是按吊车利用等级也就是吊车在设计使用期期间的工作循环次数和吊车载荷普系数综合划分的，电厂中的汽机房的吊车梁应按轻级工作制设计[1]。电厂中吊车梁一般设计成简支结构，简支结构具有传力明确、构造简单、施工方便等特点，与柱及平台的连接应采用螺栓。下面分几个方面介绍大起吊吨位吊车梁的设计。 　　1 工程概况 　　某电厂汽机房内设有240/40t和130/40t两台桥式起重机，起重机主要性能参数见表1.为满足工艺布局需要，在厂房结构设计中，柱距设计成9m、10.5m、11m、12m、13m共5种规格。 　　该吊车梁使用年限为60年，安全等级为一级，抗震设防类别为乙类。该电厂位于海边，厂址龙卷风等级：F3，最大风速：83m/s，最大旋转风速67m/s，最大旋转风速半径：50m，总压降：49.2hPa。根据厂家提供的汽机房行车抗龙卷风方案报告，设计时可以采用的风压为迎风面风压：2.4 kN/m2，背风面风压：-1.6655 kN/m2。吊车梁钢材选用Q345B，手工焊焊条采用E50xx型。 　　 　　表1 起重机主要性能参数 　　 　　 　　图1 起重机轮压分布示意图 　　2 吊车梁选型 　　综合考虑工艺要求、钢结构制作、运输、安装、经济比较分析等各方面因素，本工程吊车梁选用焊接工字形钢。焊接工字型截面吊车梁主要由上翼缘板、下翼缘板，腹板等焊接而成，具有制作简单、施工方便、受力性能好、抗疲劳能力强等优点。设计中采用简支结构，采用突缘式支座，使得支座反力接近下柱中心，柱的平面外偏心很小。 　　工字形吊车梁一般设计成等高度、等截面的形式，根据需要也可设计成变高度（支座处梁高缩小）、变截面的形式。当相邻两跨吊车梁的跨度不等且相差较大时，为使柱阶处两分肢顶面的标高相同，可将跨度较大的梁做成不等高的梁，即在支座处将梁高度取与相邻较小跨度梁的高度相等。 　　大跨度吊车梁在横向水平荷载作用下，梁上翼缘平面内将承受较大的水平方向的弯矩和剪力，若仅靠梁本身传递横向水平力，将产生很大的弯扭作用，不但不经济，且很难满足使用要求，因此在梁的上翼缘平面设置水平制动桁架，以抵抗横向水平荷载。 　　3内力计算及截面选定 　　3.1 吊车荷载 　　汽机房吊车的竖向荷载和水平荷载应按下列规定采用[1]： 　　(1) 汽机房设有一台吊车时，吊车荷载应按《建筑结构荷载规范》GB50009 采用。 　　(2) 汽机房设有两台吊车时，吊车荷载应按下列规定采用： 　　a) 计算吊车梁及其支承牛腿时，竖向荷载及水平荷载均按两台吊车额定起重量考虑，不考虑吊车荷载的折减系数。 　　b) 计算汽机房框排架结构时，吊车竖向荷载按一台额定起重量考虑，另一台仅考虑自重作用。 　　c) 计算汽机房框排架结构时，吊车横向水平荷载仅考虑一台额定起重量；吊车纵向水平荷载应按两台吊车同时同向刹车考虑。计算刹车轮的轮压时，相应的两台吊车竖向荷载应按b)项取值原则确定。 　　3.2 内力计算 　　吊车荷载的动力系数为1.05，分项系数为1.40，结构重要性系数1.1。 　　吊车竖向荷载设计值为： 　　 　　 　　吊车横向水平荷载设计值为： 　　 　　 　　对跨度为9m、10.5m、11m、12m、13m的中间跨吊车梁的编号分别为GDL-1、GDL-2、GDL-3、GDL-4、GDL-5。下面以GDL-5为例，对吊车梁进行内力计算。 　　（1）最大弯矩及相应的剪力的计算 　　吊车梁产生最大弯矩的荷载位置如图2所示，，，L＝13m，，。