吊车梁结构设计.ppt

Ⅳ 吊车梁结构设计 大纲要求 1 、了解吊车梁的形式及系统组成 2 、掌握吊车梁承受荷载种类及计算 3 、掌握吊车梁的设计步骤及内容 4 、掌握吊车梁的构造要求 教学重点 教学难点 1 、吊车梁承受荷载种类及计算 3 、吊车梁的设计步骤及内容 设计步骤及内容 8.7 吊车梁设计 一、吊车梁的形式及系统组成 吊车梁形式 工字形 箱形 吊车桁架 系统组成 制动梁或制动桁架 吊车梁 辅助桁架 支撑 制动桁架 吊车梁 二、吊车梁所承受的荷载 ? 竖向荷载 : P P P ? 纵向水平荷载 : T c Tc Tc T T ? 横向水平荷载 : T 竖向荷载 吊车梁 横向水平荷载 上翼缘、制动梁、制动桁架 纵向水平荷载 柱间支撑 (1) 吊车竖向荷载（最大轮压） 作用在吊车梁上的最大轮压设计值 : max , max 1.4 k P P ? ? P k,max — 吊车最大轮压标准值 , 查吊车手册。 β -- 动力系数 悬挂吊车（包括电动葫芦） 工作级别 A1~A5 的软钩吊车：动力系数可取 1.05 ； 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 。 β 吊车工作级别由以下确定： 吊车是厂房中常见的起重设备，按照吊 车使用的繁重程度，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 。与轻、中、重和特重四个工 作制等级之间的对应关系见下表。 横向水平荷载由卡轨力引起，其标准值应取横 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： 1 ）软钩吊车： Q≤100KN ，应取 20% Q= 150~500KN ，应取 10% Q≥750KN ，应取 8% 2 ）硬钩吊车：应取 20% （ 2 ）吊车横向水平荷载 ? ? 1 1.4 ? ? ? k T g Q n n －吊车总轮数 作用于 每个轮压处 的水平力 设计值 ： ? 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（摇摆力） 设计值 ： max , 1 4 . 1 k K P T ? ? 0.1 软钩吊车 α 1 = 0.15 抓斗或磁盘吊车 0.2 硬钩吊车 注：以上摇摆力与卡轨力引起的横向水平荷载不同 时考虑，可取大值。 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。 （ 3 ）纵向水平荷载 三、吊车梁的设计 吊车梁设计步骤： 选材 确定计算简图 内力计算 截面验算 试选截面 节点设计 绘制施工图 （ 1 ）吊车梁钢材的选择 吊车梁承受动态荷载的反复作用，因此，其钢材 应具有良好的 塑性和韧性 ，且应满足钢结构设计规 范 GB50017 条款 3.3.2~3.3.4 的要求。 （ 2 ）吊车梁的内力计算 按结构力学中 影响线 的方法确定各内力所 需吊车的 最不利位置 ，再求出吊车梁的 M xmax 及相应 V 、支座处 V max 、 以及横向水 平荷载在水平方向所产生的 M ymax ，当为制 动桁架时，还要计算横向水平荷载在吊车梁 上翼缘所产生的 局部弯矩 M 。 计算强度、稳定、变形：按两台吊车考虑 计算疲劳、变形：按起重量最大一台考虑 吊车梁系统的自重、检修荷载等产生的内力， 可近似取吊车梁最大轮压产生内力乘以表 8.9 的系数 吊车梁跨（ m ） 6 12 18 自重系数 0.03 0.05 0.07 表 8.9 自重系数 （ 3 ）吊车梁的截面选择 按第 6 章组合截面梁设计方法选取吊车 梁截面，制动结构截面可参考有关资料预先 假定。需注意两点： a 吊车梁的截面模量的计算 f M W x nx ? max ? 式中： α— 考虑横向水平荷载作用的系数，取 0.7~0.9 M xmax — 两台吊车竖向荷载产生的最大弯矩设计值 b 吊车梁的最小高度 ? ? T k E l h ? ? 5 2 min ? 式中： — 竖向荷载 标准值 产生的应力 — 全部荷载标准值产生挠度容许值 M xk1 — 自重和一台吊车竖向荷载标准值下的最大弯 矩 k ? nx xk k W M 1 ? ? ? ? T ? （ 4 ）吊车梁的截面验算 ① 强度验算： ? 强度验算、整体稳定验算、局部稳定验 算、刚度验算、疲劳验算 抗弯强度：正应力（上翼缘、下翼缘） 抗剪强度：剪应力 局部承压强度：局部压应力 复杂应力作用下强度：折算应力 无制动结构： max max 1 y x nx ny M M f W W ? ? ? ? 有制动梁应验算 a 点正应力： 1 max max 1 y x nx ny M M f