1、华北水利水电大学1一、吊车梁资料:二、内力计算:(1)吊车荷载计算:动力系数 =1.05,吊车载荷的分项系数 Q=1.4,竖向荷载增大系数 =1.03,当额定起重量为 16-50 吨时,取 1=0.1,则吊车荷载的设计值为:竖向荷载标准值: KN41.54703.maxmax PPk竖向荷载设计值: 7.2.1.5.1maxkQ横向荷载标准值: KNnGTk 65.428.9).6(.0211 横向荷载设计值: KNHkQ 514.(2)各项内力计算: 吊车台数/起重量 级别/钩别吊车跨度吊车总量 小车重最大轮压吊车梁跨度材料 轨道型号2 台/16t A5/软钩 25.5m 21.450t 2
2、.991t 147kN 6m Q345 43kg/m计算项目 简图 内力最大弯矩 maxM KNlaPVmlaMmae 28.03)2(.0.57)2(6.4,0.1ax12为 :最 大 弯 矩 处 相 应 的 剪 力华北水利水电大学2三、吊车梁截面尺寸确定及几何特征计算1、梁截面尺寸确定1) 按经济要求确定梁高:取 ,则所需截面抵抗矩为295mNf366107.210.7.1max2.fMW所需梁高:mh .630167.30732) 按刚度要求确定梁高:容许相对挠度取 ,故 。l60vl mvlfh 20.37160295.016.0 66min 综上所述初选梁高 mhw53)按经验公式确
3、定腹板厚度:tw 9.86.0374)按抗剪要求确定腹板厚度:mfhVtvw 15.418065.4213max初选腹板-610x10,考虑因轮压较大,在梁端将腹板局部加厚。5)梁翼缘截面尺寸:为使截面经济合理,选用上、下翼缘不对称工字形截面, 所需翼缘板总面积按下式近似计算:267.6048)51507.2()6(2 mhtWAw上、下翼缘面积按总面积的 及 分配。%上翼缘面积:支座最大剪力 maxV由水平载荷产生的最大弯矩: mKNMPH.29.16maxmaxlpnibVi 08.451max华北水利水电大学3,23.6972.0486. m下翼缘面积:;24.1初选上翼缘 (面积 )
4、,下翼缘 (面积 032160A20) 。2240mA2、梁截面几何特性1) 梁对 轴的惯性矩及面积矩(图 2-1):x图 2-1 吊车梁截面简图计算公式(h0=h-t1-t2) 2021 m61wthtbtA吊 车 梁 截 面 面 积 :华北水利水电大学4mAthtthtbty w9.285)()2(2100211 :上 翼 缘 到 中 和 轴 的 距 离myh1.3642:下 翼 缘 到 中 和 轴 的 距 离 362 221003022 322113118.364.1579Xm570893)()()(myIxWythtbthttbtyIxw轴 抵 抗 矩 :吊 车 梁 轴 惯 性 矩 :
5、吊 车 梁 47331 10.5 0YbtIy轴 惯 性 矩 :吊 车 梁 上 翼 缘 截 面 361m 0.4XyIxWa轴 抵 抗 矩 :吊 车 梁 362 8.3Ibx3 51m0YbIyWcy 轴 抵 抗 矩 :吊 车 梁 上 翼 缘 截 面四、梁截面承载力核算1、强度计算弯曲正应力上翼缘 22ycHmaxxam 95N/m/9.1/WM /=下翼缘 22xba /N/75.8/华北水利水电大学522w0cmax 180N/m79.6/ /th1.2V 剪应力 采用突缘支座腹板计算高度边缘局部压应力中级工作制吊车梁 22w310/ 50.= /lzFtc431,注:简支梁各截面折算应力
6、一般不控制,未作验算。2、梁的整体稳定性,按照钢结构设计规范 应计算梁的整体稳定性,按表 2-5 5.013l/b得: 0.2615.261 ht表 2-5 hbtl1项次侧向支撑 荷载 0.2.说明1 上翼缘 369952均布荷载作用在 下翼缘 .7.3 上翼缘 184跨中无侧向支撑 集中荷载作用在 下翼缘 2.067.受压翼缘的宽度1b受压翼缘的厚度t因集中荷载在跨中附近,则: 841.065.1073.18.073b 47221103.0,5.4mI6.).54(721 Ib表 2-6华北水利水电大学6项次 受弯构件情况 计算公式 说明123 简支焊接工字形截面(含 H型钢)ybyxyb
7、 fhtWA2354.143201当算得的 值代 替按 时 , 应值 大 于bbb28.07.1642.0176.028.0128.0 bb.635.4771AIiy 9.02.1yyil计算梁的整体稳定系数为:按表 2-6 得: byxyb htWAh2124.4306.09142.0614.97108.3697.481.022 则: 92.1.0.1 bb计算的整体稳定性为: 22566max 958.24103.18.392.057 mNWMyTb 由以上计算可知整体稳定性符合要求。3、腹板局部稳定计算腹板高厚比: ,且有局部压应力( ) ,腹板9123580615ywfth 0c的受力
8、比较复杂,规范规定宜按构造要求在腹板上配置横向加劲肋,加劲肋的间距 a 按构造要求取 1000mm。华北水利水电大学7横向加劲肋的尺寸确定按构造要求(据有关公式计算): 。取 mbhb sws 90,67.540360。tmt ss ,8.157.取选用-90 6计算跨中处,吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为: 296 /3.16510.)25.8(57 mNIMhc 腹板的平均剪应力: 23/.10628.mN腹板边缘的局部压应力: 23/76.51401.2ltFzwc .35fC1)计算 cr2crm/N95f8.03.2取 小 于wfbth计算 64.10/0ha 8.0.)/(3.
9、542小 于ahtcswf取 2/180mNcr2) cr计 算 9.06.)/083.1(49.08/20ahtwf华北水利水电大学8取 2/345mNfcr 149.03576.1802.953.16222 crcrcr满足4、疲劳强度计算本工程吊车为中级工作制吊车,不必进行疲劳验算5、梁挠度计算等截面简支吊车梁竖向挠度(按标准值):满足 60125.0157893026103xxEIlMlv五、梁连接计算1、梁端与柱的水平连接上翼缘与柱的水平连接:采用 8.8 级高强度螺栓,并采用喷砂处理摩擦面,抗 滑移系数取 。45.0按一个吊车轮的横向水平力作用计算:(并取 )KNV6. 0.3T按
10、柱宽及螺栓排列要求采用 2M20 螺栓,每螺栓承载力设计值( )P190KNPnfbv 9.761045.9.0. 总计连接处承载力满足 KNN.8.13.7622、翼缘板与腹板连接焊缝上翼缘板与腹板连接焊缝采用焊透的 T 形连接(自动焊并精确检查) ,可与母 材等强,故不另行核算。下翼缘板与腹板连接焊缝 。2160mfwIfVShcxwf 6.1 15708936.02.8457.02.39.11 取 hf=6mm3、支座加劲肋截面与连接计算吊车梁支座形式为突缘支座,支座加劲肋采用-20020,其伸出长度不得大 华北水利水电大学9于其厚度的的 2 倍,取为 20mm,满足要求。吊车梁支座加劲
11、肋计算简图见图 2-2.图 2-2 支座加劲肋截面 -单位:mm截面几何特征:腹板长度取:,mtw15022232 /40/.10408.ax2 mNAceVce 433.1520cmIx支座甲类计算截面特性为: 4.129.6.53. 500 2xxwihzcitAce由题知轴心受压构件截面分类为 b 类,查得 , 。983.0KNR82.405计算支座加劲肋在腹板外的稳定性:华北水利水电大学102223 959.7410598.4 mNfNARs 计算支座加劲肋腹板的连接焊缝:设 lwfVhmff 9.281526017.028.47.02ax 取 hf=8mm吊车梁施工详图见吊车梁结构图。