吊车梁设计

1、吊车梁设计

1. 1 设计资料

威远集团生产车间,跨度30m ,柱距6m ,总长72 m,吊车梁钢材采用Q235钢,焊条为E43型,跨度为6m ,计算长度取6m ,无制动结构,支撑于钢柱,采用突缘式支座,威远集团生产车间的吊车技术参数如表2-1所示:

吊车轮压及轮距如图1-1所示:

图1-1吊车轮压示意图

1. 2 吊车荷载计算

吊车荷载动力系数α=1. 05,吊车荷载分项系数γQ =1.40。 则吊车荷载设计值为

竖向荷载设计值 P =α⋅γQ ⋅P m a x =1.05⨯1.4⨯83.3=122.45kN 横向荷载设计值 H =γQ

0. 12⋅(Q +g ) 0. 12⨯(5+1. 8) ⨯9. 8

=1.4⨯=2.80kN

n 4

1. 3 内力计算

1.3.1 吊车梁中最大竖向弯矩及相应剪力

1) 吊车梁有三个轮压(见图1-2)时,梁上所有吊车轮压∑P 的位置为:

A

图1-2 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图

a 1=B -W =4650-3550=1100mm

a 2=W =3550mm

a 5=

a 2-a 13550-1100

==408. 3mm 。 66

自重影响系数β取1.03,则 C 点的最大弯矩为:

l ⎡⎤2

P (-a ) ⎢∑5⎥c

-Pa 1⎥ M max =βW ⎢

l ⎢⎥

⎣⎦

⎡3⨯122. 45⨯(3-0. 408) 2⎤

=1.03×⎢-122. 45⨯1. 100⎥

6⎣⎦=284.94kN ⋅m

2) 吊车梁上有两个轮压(见图1-3 )时,梁上所有吊车轮压∑P 的位置为:

A

图1-3 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图

a 1=B -W =4650-3550=1100mm

a 4=

a 1

=275m m 4

则C 点的最大弯矩值为:

l P (-a 4) 2∑2⨯122. 45⨯(3-0. 275) 2c =1.03×=312. 18kN ⋅m M max =βW

6l 可见由第二种情况控制,则在M max 处相应的剪力为

l

P (∑-a 4) 2⨯122. 45⨯(3-0. 275) C

V =βW =1.03×=114.51kN 。

6l

1.3.2 吊车梁的最大剪力 荷载位置如图1-4,

A

图1-4 两个轮压作用到吊车梁时剪力计算简图

1. 354. 9

R A =1.03×122.45×(++1) =257. 5kN , V max =257. 5kN 。

66

1.3.3 水平方向最大弯矩

2. 80312. 18H c

⨯==6.93 kN ⋅m 。 M H =M max

122. 451. 03P

1 . 4 截面选择

1.4.1 梁高初选

容许最小高度由刚度条件决定,按容许挠度值(v =

l

) 要求的最小高度为:600

l

h min ≥0. 6[f ]l []10-6mm =0. 6⨯215⨯6000⨯600⨯10-6=464. 4mm

v

由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩

1. 2M max 1. 2⨯312. 18⨯106

W ===1. 74⨯106mm 3

f 215梁的经济高度为:

h =7-300=7. 74⨯106-300=541. 93mm 。取h =600mm 1.4.2 确定腹板厚度 经验公式确定:t w =

h w 11

=

=2. 23mm 11

1. 2⨯257. 5⨯103

按抗剪强度要求:t w ===4. 12mm

h w f v 600⨯125

αV

取t w =10mm

1.4.3 确定翼缘尺寸

为使截面经济合理,选用上下截面不对称工字型截面。所需翼板总面积按下

W t w h w 1. 74⨯10610⨯600

式计算:A =2(-) =2⨯(-) =3800mm 2

h w 66006

上下翼缘按总面积60%及40%分配。上翼缘面积2280mm , 下翼缘面积1520mm

2

2

(面积=2760mm )初选上翼缘-330⨯12 (面积=3960mm 2) ,下翼缘-230⨯12

翼板的自由外伸宽度a ≤15t

2

235235

=15⨯12=180mm ≥165mm f y 235

翼板满足局部稳定要求,同时也满足轨道连接b >320mm (无制动结构)的要求,取下翼缘

宽230mm, 厚度为12mm, 初选截面如图1-5所示

图1-5 吊车梁截面

1. 5 截面特性

1.5.1 毛截面特性

mm ∑A =576⨯10+330⨯12+250⨯12=12480

2

y 0=

330⨯12⨯594+230⨯12⨯6+576⨯10⨯300

=328.3mm

12480

330⨯1231I x =+330⨯12⨯(600-328.3-6) 2+⨯230⨯123+230⨯12⨯(328.3-6) 2

121216002+⨯10⨯5763+576⨯10⨯(328.3-) =7. 302⨯108m m 4122

上翼缘对中和轴的毛截面面积矩

S =330⨯12⨯(600-6-328.3) +(600-12-328.3) 2⨯=1. 398⨯106mm 3

上翼缘最外纤维截面模量

7. 302⨯108

W X ==2.688⨯106mm 3

(600-328.3)

上翼缘对y 轴的截面特性

11

I y =⨯12⨯3303=3.594⨯107mm 4,W y =⨯12⨯3302=2. 18⨯105mm 3

1261.5.2 净截面特性

2 A =(330-2⨯22) ⨯12+230⨯12+576⨯10=11952mm ∑n

y n 0=

(330-2⨯22) ⨯12⨯594+230⨯12⨯6+576⨯10⨯300

=316.5mm

11952

11

⨯(330-2⨯22) ⨯123+(330-2⨯22) ⨯12⨯(600-316.5-6) 2+⨯230⨯1231212

16002

+230⨯12⨯(316.5-6) 2+⨯10⨯5763+576⨯10⨯(316.5-)

122

=0. 69⨯109mm 4I nx =

W

上nx

0. 69⨯1090. 69⨯10963下==2. 43⨯10mm ,W nx ==2. 18⨯106mm 3 (600-316.5)316.5

上翼缘对y 轴的截面特性:

A n =(330-2⨯22) ⨯12=3432mm 2

I ny =

1

⨯12⨯3303-2⨯22⨯12⨯1252=2.77⨯107mm 4 12

2⨯3. 65⨯107

W ny ==2.21⨯105mm 3

330

1. 6 吊车梁截面承载力验算

1.6.1 强度验算 1) 正应力 上翼缘正应力:

M max M H 312. 18⨯1066. 93⨯10622

σ=上+=+=159. 83N mm

W ny 2. 43⨯102.21⨯10W nx 下翼缘正应力

M max 312. 18⨯10622

σ=下==143.20N mm

W nx 2. 18⨯102)剪应力 计算支座处剪应力

1. 2⨯V max 1. 2⨯257. 5⨯103

τ===53. 65N mm 2

h w t w 576⨯103)局部压应力

采用QU 120钢轨,轨高170mm 。

l z =a +5h y +2h R =50+5⨯12+2⨯170=450mm ;集中荷载增大系数ψ=1. 0, 计算的腹板局部压应力为

1. 0⨯122. 45⨯103

σc ===27. 21N mm 2

t w l z 10⨯450

ψ⋅P

4)折算应力

腹板与受压翼缘交点处需要计算折算应力,为计算方便偏安全的取最大正应

2

σ=159. 83N mm 力和最大剪应力验算。,τ=53. 65N mm 2

则折算应力为

σeq =2+σc 2-σ⋅σc +3τ2=.832+27. 212-159. 83⨯27. 21+3⨯53. 652

=174. 85N mm ≤β1f =1. 1⨯215=236. 5N mm

2

2

βf ——当σ与σc 同号时,βf 取1.1 1.6.2 梁的整体稳定性验算

l 1

==18>13,应计算梁的整体稳定性,因集中荷载作用在跨中(跨

中无侧向支承)附近的上翼缘, ξ1=

l 1⋅t 6000⨯12

==0. 379

βb =0. 73+0. 18ξ1=0. 73+0. 18⨯0. 379=0. 798

1

⨯12⨯3303=3.5937⨯107m m 412

1

I 2=⨯12⨯2303=1. 2167⨯107m m 4

12I 1=

αb =

I 1

=0. 747I 1+I 2

I 1+I 2(3.5937+1. 2167) ⨯107

==62.08m m A 12480

ηb =0. 8⨯(2αb -1) =0. 8⨯(2⨯0. 747-1) =0. 395

i y =

λy =l 1=.08=96.65y

梁的整体稳定性系数:

2⎡⎤⎛λy t w ⎫4320A ⋅h ⎢

⎪ϕb =βb 2⋅+ +ηb ⎥ ⎪⎥λy W x ⎢4. 4h ⎭⎝⎣⎦

2⎤432012480⨯600⎡96.65⨯10⎫⎛⎢1+ =0. 798⨯⨯⎪+0. 395⎥ 26

96.652.688⨯10⎢⎥⎝4. 4⨯600⎭⎣⎦

=1. 50>0. 6

ϕb /=1. 07-

0. 282

ϕb

=1. 07-

0. 282

=0. 882 1. 50

计算整体稳定性

M max M H 312. 18⨯1066. 93⨯106

+=+=163. 47kN mm 2

ϕb ⋅W x W y 0. 882⨯2.688⨯102. 18⨯10满足要求

1.6.3 腹板局部稳定验算

h 0576235==57. 6

在腹板的两侧对称布置。加劲肋的间距应满足0. 5h 0≤a ≤2h 0

0. 5h 0=0. 5⨯576=288mm , 2h 0=2⨯576=1152mm ,所以288mm ≤a ≤1152mm 取加劲肋间距为a =1000mm 。 加劲肋截面尺寸按下列经验公式确定 外伸宽度:b s ≥

h 0576

+40=+40=59. 2mm ,取b s =90mm 。 3030

厚度:t s ≥

b s 59. 2==3. 95mm ,取为6mm 。 1515

为了减少焊接残余应力,避免焊缝的应力过分集中,横向加劲肋的端部应切去宽约

b s

(但不大于40mm ),高约b s

(但不大于60mm )的斜角,在该设计中

切角取宽30mm ,高45mm 。

加劲肋计算简图如图1-6所示

图1-6 加劲肋计算简图

1.6.4 翼缘局部稳定验算

受压翼缘自由外伸长度b 1与其厚度t 之比为:

b 1

⎛330-10⎫ ⎪

2=⎝

=13.3

235

=15 局部稳定满足要求 f y

1.6.5 疲劳验算

该吊车为中级工作制吊车,因此只需要采取以下措施来满足疲劳强度的要求:

(1)上翼缘与腹板采用焊透的T 形对接焊缝,质量等级为一级。

50mm ~100mm (2)加劲肋下端一般在距吊车梁下翼缘(受拉翼缘)

处断开,不与受拉翼缘焊接,以改善梁的抗疲劳性能。 本设计中取80mm ;吊车梁横向加劲肋的上端应与上翼缘刨平顶紧并焊接。

1.6.6 挠度计算

等截面简支吊车梁计算挠度时按标准值计算,由荷载计算出的设计值换算成标准值并乘以动力系数,则计算吊车梁的挠度为: 竖向最大挠度

v x M x l 2312. 18⨯106⨯60002l ===5.08

l 10EI x 10⨯206⨯10⨯7. 302⨯10⨯1. 05⨯1. 41000

横向水平荷载作用产生的挠度

v y

6. 93⨯106⨯60002l

===2.29

l 10EI y 10⨯206⨯10⨯3.594⨯10⨯1. 05⨯1. 41000

M y l 2

1. 7 连接计算

1) 上翼缘板与腹板连接焊缝采用焊透的T 形对接焊缝连接,因其与母材强度相同,强度可不验算。 2) 下翼缘与腹板连接焊缝

f f W =160N mm 2

下翼缘截面对中和轴的面积距

S 1=230⨯12⨯(328.3-6) =0.889548⨯106mm 3

V max ⨯S 1257. 5⨯103⨯0.889548⨯106h f ===1. 40mm

2⨯0. 7f t w I x 2⨯0. 7⨯160⨯7. 302⨯108下翼缘实际采用h f =6mm 。 3) 上翼缘与柱的连接螺栓计算

采用8.8级高强度摩擦型螺栓,并采取喷砂处理摩擦面,抗滑移系数取

μ=0. 45。

考虑到一个吊车轮作用于此处,按一个吊车轮的横向水平力作用计算:

H =2. 80kN

按柱宽及螺栓排列要求采用2M 16螺栓,每螺栓承载力设计值(P =80kN )

b N v =0. 9⨯n f μP =0. 9⨯1⨯0. 45⨯80=32. 4kN

满足要求。

4) 支座加劲肋与腹板的连接焊缝

R max 257. 5⨯103

==1. 02mm ,采用设h f =6mm ,h f =w

0. 7⨯n ⨯l w ⨯f f 0. 7⨯4⨯(576-2⨯6) ⨯160h f =6mm 。

1. 8 支座加劲肋计算

取突缘支座加劲板的宽度为180mm ,厚度为10mm ,伸出翼缘下面18mm 小于2t =20mm 计算简图如图1-7

180

图1-7 支座加劲肋计算简图

承压面积:A ce =180⨯10=1800mm 2

计算支座加劲肋的端面承载力:

R 257. 5⨯103

σce ===143. 1N mm 2

对于突缘支座

A =180⨯10+150⨯10=3300m m 2

I Z =11⨯10⨯1803+⨯150⨯103=4. 8725⨯106m m 4

1212I Z 4. 8725⨯106

i Z ===38. 43A 3300

h 576λZ =w ==14. 99i Z 38. 43

由轴心受压截面分类确定为b 类,查表得ϕ=0. 983, R =257. 5⨯103N ,则计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性为 R 257. 5⨯103

==79. 37N mm 2

吊车梁施工图见附录图纸。

1、吊车梁设计

1. 1 设计资料

威远集团生产车间,跨度30m ,柱距6m ,总长72 m,吊车梁钢材采用Q235钢,焊条为E43型,跨度为6m ,计算长度取6m ,无制动结构,支撑于钢柱,采用突缘式支座,威远集团生产车间的吊车技术参数如表2-1所示:

吊车轮压及轮距如图1-1所示:

图1-1吊车轮压示意图

1. 2 吊车荷载计算

吊车荷载动力系数α=1. 05,吊车荷载分项系数γQ =1.40。 则吊车荷载设计值为

竖向荷载设计值 P =α⋅γQ ⋅P m a x =1.05⨯1.4⨯83.3=122.45kN 横向荷载设计值 H =γQ

0. 12⋅(Q +g ) 0. 12⨯(5+1. 8) ⨯9. 8

=1.4⨯=2.80kN

n 4

1. 3 内力计算

1.3.1 吊车梁中最大竖向弯矩及相应剪力

1) 吊车梁有三个轮压(见图1-2)时,梁上所有吊车轮压∑P 的位置为:

A

图1-2 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图

a 1=B -W =4650-3550=1100mm

a 2=W =3550mm

a 5=

a 2-a 13550-1100

==408. 3mm 。 66

自重影响系数β取1.03,则 C 点的最大弯矩为:

l ⎡⎤2

P (-a ) ⎢∑5⎥c

-Pa 1⎥ M max =βW ⎢

l ⎢⎥

⎣⎦

⎡3⨯122. 45⨯(3-0. 408) 2⎤

=1.03×⎢-122. 45⨯1. 100⎥

6⎣⎦=284.94kN ⋅m

2) 吊车梁上有两个轮压(见图1-3 )时,梁上所有吊车轮压∑P 的位置为:

A

图1-3 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图

a 1=B -W =4650-3550=1100mm

a 4=

a 1

=275m m 4

则C 点的最大弯矩值为:

l P (-a 4) 2∑2⨯122. 45⨯(3-0. 275) 2c =1.03×=312. 18kN ⋅m M max =βW

6l 可见由第二种情况控制,则在M max 处相应的剪力为

l

P (∑-a 4) 2⨯122. 45⨯(3-0. 275) C

V =βW =1.03×=114.51kN 。

6l

1.3.2 吊车梁的最大剪力 荷载位置如图1-4,

A

图1-4 两个轮压作用到吊车梁时剪力计算简图

1. 354. 9

R A =1.03×122.45×(++1) =257. 5kN , V max =257. 5kN 。

66

1.3.3 水平方向最大弯矩

2. 80312. 18H c

⨯==6.93 kN ⋅m 。 M H =M max

122. 451. 03P

1 . 4 截面选择

1.4.1 梁高初选

容许最小高度由刚度条件决定,按容许挠度值(v =

l

) 要求的最小高度为:600

l

h min ≥0. 6[f ]l []10-6mm =0. 6⨯215⨯6000⨯600⨯10-6=464. 4mm

v

由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩

1. 2M max 1. 2⨯312. 18⨯106

W ===1. 74⨯106mm 3

f 215梁的经济高度为:

h =7-300=7. 74⨯106-300=541. 93mm 。取h =600mm 1.4.2 确定腹板厚度 经验公式确定:t w =

h w 11

=

=2. 23mm 11

1. 2⨯257. 5⨯103

按抗剪强度要求:t w ===4. 12mm

h w f v 600⨯125

αV

取t w =10mm

1.4.3 确定翼缘尺寸

为使截面经济合理,选用上下截面不对称工字型截面。所需翼板总面积按下

W t w h w 1. 74⨯10610⨯600

式计算:A =2(-) =2⨯(-) =3800mm 2

h w 66006

上下翼缘按总面积60%及40%分配。上翼缘面积2280mm , 下翼缘面积1520mm

2

2

(面积=2760mm )初选上翼缘-330⨯12 (面积=3960mm 2) ,下翼缘-230⨯12

翼板的自由外伸宽度a ≤15t

2

235235

=15⨯12=180mm ≥165mm f y 235

翼板满足局部稳定要求,同时也满足轨道连接b >320mm (无制动结构)的要求,取下翼缘

宽230mm, 厚度为12mm, 初选截面如图1-5所示

图1-5 吊车梁截面

1. 5 截面特性

1.5.1 毛截面特性

mm ∑A =576⨯10+330⨯12+250⨯12=12480

2

y 0=

330⨯12⨯594+230⨯12⨯6+576⨯10⨯300

=328.3mm

12480

330⨯1231I x =+330⨯12⨯(600-328.3-6) 2+⨯230⨯123+230⨯12⨯(328.3-6) 2

121216002+⨯10⨯5763+576⨯10⨯(328.3-) =7. 302⨯108m m 4122

上翼缘对中和轴的毛截面面积矩

S =330⨯12⨯(600-6-328.3) +(600-12-328.3) 2⨯=1. 398⨯106mm 3

上翼缘最外纤维截面模量

7. 302⨯108

W X ==2.688⨯106mm 3

(600-328.3)

上翼缘对y 轴的截面特性

11

I y =⨯12⨯3303=3.594⨯107mm 4,W y =⨯12⨯3302=2. 18⨯105mm 3

1261.5.2 净截面特性

2 A =(330-2⨯22) ⨯12+230⨯12+576⨯10=11952mm ∑n

y n 0=

(330-2⨯22) ⨯12⨯594+230⨯12⨯6+576⨯10⨯300

=316.5mm

11952

11

⨯(330-2⨯22) ⨯123+(330-2⨯22) ⨯12⨯(600-316.5-6) 2+⨯230⨯1231212

16002

+230⨯12⨯(316.5-6) 2+⨯10⨯5763+576⨯10⨯(316.5-)

122

=0. 69⨯109mm 4I nx =

W

上nx

0. 69⨯1090. 69⨯10963下==2. 43⨯10mm ,W nx ==2. 18⨯106mm 3 (600-316.5)316.5

上翼缘对y 轴的截面特性:

A n =(330-2⨯22) ⨯12=3432mm 2

I ny =

1

⨯12⨯3303-2⨯22⨯12⨯1252=2.77⨯107mm 4 12

2⨯3. 65⨯107

W ny ==2.21⨯105mm 3

330

1. 6 吊车梁截面承载力验算

1.6.1 强度验算 1) 正应力 上翼缘正应力:

M max M H 312. 18⨯1066. 93⨯10622

σ=上+=+=159. 83N mm

W ny 2. 43⨯102.21⨯10W nx 下翼缘正应力

M max 312. 18⨯10622

σ=下==143.20N mm

W nx 2. 18⨯102)剪应力 计算支座处剪应力

1. 2⨯V max 1. 2⨯257. 5⨯103

τ===53. 65N mm 2

h w t w 576⨯103)局部压应力

采用QU 120钢轨,轨高170mm 。

l z =a +5h y +2h R =50+5⨯12+2⨯170=450mm ;集中荷载增大系数ψ=1. 0, 计算的腹板局部压应力为

1. 0⨯122. 45⨯103

σc ===27. 21N mm 2

t w l z 10⨯450

ψ⋅P

4)折算应力

腹板与受压翼缘交点处需要计算折算应力,为计算方便偏安全的取最大正应

2

σ=159. 83N mm 力和最大剪应力验算。,τ=53. 65N mm 2

则折算应力为

σeq =2+σc 2-σ⋅σc +3τ2=.832+27. 212-159. 83⨯27. 21+3⨯53. 652

=174. 85N mm ≤β1f =1. 1⨯215=236. 5N mm

2

2

βf ——当σ与σc 同号时,βf 取1.1 1.6.2 梁的整体稳定性验算

l 1

==18>13,应计算梁的整体稳定性,因集中荷载作用在跨中(跨

中无侧向支承)附近的上翼缘, ξ1=

l 1⋅t 6000⨯12

==0. 379

βb =0. 73+0. 18ξ1=0. 73+0. 18⨯0. 379=0. 798

1

⨯12⨯3303=3.5937⨯107m m 412

1

I 2=⨯12⨯2303=1. 2167⨯107m m 4

12I 1=

αb =

I 1

=0. 747I 1+I 2

I 1+I 2(3.5937+1. 2167) ⨯107

==62.08m m A 12480

ηb =0. 8⨯(2αb -1) =0. 8⨯(2⨯0. 747-1) =0. 395

i y =

λy =l 1=.08=96.65y

梁的整体稳定性系数:

2⎡⎤⎛λy t w ⎫4320A ⋅h ⎢

⎪ϕb =βb 2⋅+ +ηb ⎥ ⎪⎥λy W x ⎢4. 4h ⎭⎝⎣⎦

2⎤432012480⨯600⎡96.65⨯10⎫⎛⎢1+ =0. 798⨯⨯⎪+0. 395⎥ 26

96.652.688⨯10⎢⎥⎝4. 4⨯600⎭⎣⎦

=1. 50>0. 6

ϕb /=1. 07-

0. 282

ϕb

=1. 07-

0. 282

=0. 882 1. 50

计算整体稳定性

M max M H 312. 18⨯1066. 93⨯106

+=+=163. 47kN mm 2

ϕb ⋅W x W y 0. 882⨯2.688⨯102. 18⨯10满足要求

1.6.3 腹板局部稳定验算

h 0576235==57. 6

在腹板的两侧对称布置。加劲肋的间距应满足0. 5h 0≤a ≤2h 0

0. 5h 0=0. 5⨯576=288mm , 2h 0=2⨯576=1152mm ,所以288mm ≤a ≤1152mm 取加劲肋间距为a =1000mm 。 加劲肋截面尺寸按下列经验公式确定 外伸宽度:b s ≥

h 0576

+40=+40=59. 2mm ,取b s =90mm 。 3030

厚度:t s ≥

b s 59. 2==3. 95mm ,取为6mm 。 1515

为了减少焊接残余应力,避免焊缝的应力过分集中,横向加劲肋的端部应切去宽约

b s

(但不大于40mm ),高约b s

(但不大于60mm )的斜角,在该设计中

切角取宽30mm ,高45mm 。

加劲肋计算简图如图1-6所示

图1-6 加劲肋计算简图

1.6.4 翼缘局部稳定验算

受压翼缘自由外伸长度b 1与其厚度t 之比为:

b 1

⎛330-10⎫ ⎪

2=⎝

=13.3

235

=15 局部稳定满足要求 f y

1.6.5 疲劳验算

该吊车为中级工作制吊车,因此只需要采取以下措施来满足疲劳强度的要求:

(1)上翼缘与腹板采用焊透的T 形对接焊缝,质量等级为一级。

50mm ~100mm (2)加劲肋下端一般在距吊车梁下翼缘(受拉翼缘)

处断开,不与受拉翼缘焊接,以改善梁的抗疲劳性能。 本设计中取80mm ;吊车梁横向加劲肋的上端应与上翼缘刨平顶紧并焊接。

1.6.6 挠度计算

等截面简支吊车梁计算挠度时按标准值计算,由荷载计算出的设计值换算成标准值并乘以动力系数,则计算吊车梁的挠度为: 竖向最大挠度

v x M x l 2312. 18⨯106⨯60002l ===5.08

l 10EI x 10⨯206⨯10⨯7. 302⨯10⨯1. 05⨯1. 41000

横向水平荷载作用产生的挠度

v y

6. 93⨯106⨯60002l

===2.29

l 10EI y 10⨯206⨯10⨯3.594⨯10⨯1. 05⨯1. 41000

M y l 2

1. 7 连接计算

1) 上翼缘板与腹板连接焊缝采用焊透的T 形对接焊缝连接,因其与母材强度相同,强度可不验算。 2) 下翼缘与腹板连接焊缝

f f W =160N mm 2

下翼缘截面对中和轴的面积距

S 1=230⨯12⨯(328.3-6) =0.889548⨯106mm 3

V max ⨯S 1257. 5⨯103⨯0.889548⨯106h f ===1. 40mm

2⨯0. 7f t w I x 2⨯0. 7⨯160⨯7. 302⨯108下翼缘实际采用h f =6mm 。 3) 上翼缘与柱的连接螺栓计算

采用8.8级高强度摩擦型螺栓,并采取喷砂处理摩擦面,抗滑移系数取

μ=0. 45。

考虑到一个吊车轮作用于此处,按一个吊车轮的横向水平力作用计算:

H =2. 80kN

按柱宽及螺栓排列要求采用2M 16螺栓,每螺栓承载力设计值(P =80kN )

b N v =0. 9⨯n f μP =0. 9⨯1⨯0. 45⨯80=32. 4kN

满足要求。

4) 支座加劲肋与腹板的连接焊缝

R max 257. 5⨯103

==1. 02mm ,采用设h f =6mm ,h f =w

0. 7⨯n ⨯l w ⨯f f 0. 7⨯4⨯(576-2⨯6) ⨯160h f =6mm 。

1. 8 支座加劲肋计算

取突缘支座加劲板的宽度为180mm ,厚度为10mm ,伸出翼缘下面18mm 小于2t =20mm 计算简图如图1-7

180

图1-7 支座加劲肋计算简图

承压面积:A ce =180⨯10=1800mm 2

计算支座加劲肋的端面承载力:

R 257. 5⨯103

σce ===143. 1N mm 2

对于突缘支座

A =180⨯10+150⨯10=3300m m 2

I Z =11⨯10⨯1803+⨯150⨯103=4. 8725⨯106m m 4

1212I Z 4. 8725⨯106

i Z ===38. 43A 3300

h 576λZ =w ==14. 99i Z 38. 43

由轴心受压截面分类确定为b 类,查表得ϕ=0. 983, R =257. 5⨯103N ,则计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性为 R 257. 5⨯103

==79. 37N mm 2

吊车梁施工图见附录图纸。


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