鋼結構廠房—吊車梁設計要點解析

鋼結構廠房—吊車梁設計要點解析

吊車梁設計

吊車梁一般是簡支的(構造簡單,施工方便,對支座沉降不敏感

常見的形式有：型鋼梁(1)、組合工字型梁(2)、箱形梁(3)、吊車桁架(4)等。

吊車梁所受荷載

永久荷載（豎向）

動力荷載，其方向有橫向、水平向，特點是反復作用，容易引起疲勞破壞。因此，對鋼材的要求較高，除了對抗拉強度、伸長率、屈服點等常規要求外，要保證沖擊韌性合格。

吊車梁結構系統的組成

1、吊車梁

2、制動梁或者制動桁架

吊車梁的荷載

吊車梁直接承受三個方向的荷載：豎向荷載（系統自重和重物）、橫向水平荷載(剎車力及卡軌力)和縱向水平荷載（剎車力） 。

吊車梁設計不考慮縱向水平荷載，按照雙向受彎設計。

豎向荷載、橫向水平荷載、縱向水平荷載。

豎向荷載包括吊車及其重物、吊車梁自重。

吊車經過軌道接頭處時發生撞擊，對梁產生動力效應。設計時采取加大輪壓的方法加以考慮。

橫向水平荷載由卡軌力產生（軌道不平順），產生橫向水平力。

吊車荷載計算

荷載規范規定，吊車橫向水平荷載標準值應取橫行小車重力g與額定起重量的重力Q之和乘以下列百分數：

軟鉤吊車：Q≤100kN時, 取20％

＝150～500kN時, 取10％

≥750kN時， 取8％

硬鉤吊車：取20％

規定，重級工作制（工作級別為A6～A8）吊車梁，由于吊車擺動引起的作用于每個輪壓處的水平力標準值為：

吊車梁的內力計算

計算吊車梁的內力時，由于吊車荷載為移動荷載，

首先應按結構力學中影響線的方法確定各內力所需吊車荷載的最不利位置，

再按此求出吊車梁的最大彎矩及其相應的剪力、支座處最大剪力、以及橫向水平荷載作用下在水平方向所產生的最大彎矩。

計算吊車梁的強度、穩定和變形時，按兩臺吊車考慮；

疲勞和變形的計算，采用吊車荷載的標準值，不考慮動力系數。

1、移動荷載作用下的計算，首先根據影響線方法確定荷載的最不利位置；

2、其次，求出吊車梁的最大彎矩及相應剪力、支座處最大剪力，橫向水平荷載作用下的最大彎矩

3、進行強度和穩定計算時，一般按兩臺吊車的最不利荷載考慮；疲勞計算時則按一臺最大吊車考慮。

吊車梁的截面驗算

截面設計

求出吊車梁最不利的內力之后，根據第5章組合梁截面選擇的方法試選吊車梁截面

截面驗算

截面驗算時，假定豎向荷載由吊車梁承受，橫向水平荷載由加強的吊車梁上翼緣、制動梁或制動桁架承受，并忽略橫向水平荷載所產生的偏心作用。

整體穩定驗算

連有制動結構的吊車梁，側向彎曲剛度很大，整體穩定得到保證,不需驗算。加強上翼緣的吊車梁,整體穩定公式：

剛度驗算

驗算吊車梁的剛度時，應按效應最大的一臺吊車的荷載標準值計算，且不乘動力系數。

吊車梁豎向撓度近似計算公式

翼緣與腹板連接焊縫

上翼緣焊縫除承受水平剪應力外,還承受由吊車輪壓引起的豎向應力；下翼緣焊縫僅受翼緣和腹板間的水平剪應力。

對于重級工作制吊車梁，上翼緣與腹板的連接應采用圖7.91所示焊透的T型連接焊縫,焊縫質量不低于二級,此時不必驗算焊縫強度。

腹板的局部穩定驗算

吊車梁腹板除承受彎矩產生的正應力和剪應力外，尚承受吊車最大垂直輪壓傳來的局部壓應力。腹板局部穩定的計算方法見受彎構件一章。

疲勞驗算

按照第二章進行疲勞驗算，驗算時采用一臺起重量最大吊車的荷載標準值。

驗算部位：受拉翼緣的連接焊縫處、受拉區加勁肋的端部、受拉翼緣與支撐連接處的主體金屬、連接的角焊縫。

吊車梁與柱的連接

當吊車梁位于設有柱間支撐的框架柱上時，下翼緣與吊車平臺間應另加連接板用焊縫或高強度螺栓連接，按承受吊車縱向水平荷載和山墻傳來的風力進行計算。

吊車梁上翼緣與柱的連接應能傳遞全部支座處的水平反力。

墻梁類型

廠房維護墻分為砌體自承重墻、大型混凝土墻板、輕型墻皮三大類。

墻梁結構的布置

廠房柱間距大于12m時，柱間設置墻架柱，墻架柱間距為6m；在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處設置一道墻梁;在墻梁上設置拉條減少墻梁的豎向撓度, 在最上層墻梁處設斜拉條，墻梁可根據柱距大小做成簡支梁或連續梁。

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