华北水利水电大学机械学院起重专业_吊车梁课程设计.doc

华北水利水电大学

一、吊车梁资料：
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
2.991t
147kN
6m
Q345
43kg/m
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=1.4,竖向荷载增大系数=1.03,当额定起重量为16--50吨时，取=0.1,则吊车荷载的设计值为：
竖向荷载标准值：

竖向荷载设计值：

横向荷载标准值：

横向荷载设计值：

（2）各项内力计算:
计算项目
简图
内力
最大弯矩

支座最大剪力

由水平载荷产生的最大弯矩：

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

所需梁高：

2) 按刚度要求确定梁高：容许相对挠度取，故。

综上所述初选梁高
3）按经验公式确定腹板厚度：

4）按抗剪要求确定腹板厚度：

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：

上、下翼缘面积按总面积的及分配。
上翼缘面积:
，
下翼缘面积:
；
初选上翼缘（面积），下翼缘(面积 ）。
2、梁截面几何特性
1) 梁对轴的惯性矩及面积矩（图2-1）：

图 2-1吊车梁截面简图
计算公式(h0=h-t1-t2)

四、梁截面承载力核算
1、强度计算
弯曲正应力
上翼缘

下翼缘

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

注:简支梁各截面折算应力一般不控制，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 得：
表 2-5
项次
侧向支撑
荷载

说明

1
跨中无侧向支撑
均布荷载作用在
上翼缘

受压翼缘的宽度受压翼缘的厚度
2
下翼缘

3
集中荷载作用在
上翼缘

4
下翼缘

因集中荷载在跨中附近，
则:

表 2-6

项次
受弯构件情况
计算公式
说明
1

简支

焊接工字形截面（含H型钢）

当算得的
2
3

计算梁的整体稳定系数为：
按表2-6得：

则:

计算的整体稳定性为：

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（），腹板的受力比较复杂，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。
横向加劲肋的尺寸确定按构造要求（据有关公式计算）：

。
选用-906
计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：
腹板的平均剪应力：

腹板边缘的局部压应力：

1）计算

计算

取
2）

取

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
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。
按一个吊车轮的横向水平力作用计算：
（并取）
按柱宽及螺栓排列要求采用2M20螺栓，每螺栓承载力设计值（）

总计连接处承载力
满足
2、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 。

取hf=6mm
3、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-200×20，其伸出长度不得大 于其厚度的的2倍，取为20mm，满足要求。吊车梁支座加劲肋计算简图见图 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：
，
支座甲类计算截面特性为：

由题知轴心受压构件截面分类为b类，查得，。
计算支座加劲肋在腹板外的稳定性：

计算支座加劲肋腹板的连接焊缝：
设
取hf=8mm
吊车梁施工详图见吊车梁结构图。

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