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。