鋼結(jié)構(gòu)廠房—吊車梁設(shè)計要點解析

吊車梁設(shè)計

吊車梁一般是簡支的(構(gòu)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(fù)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(guī)要求外，要保證沖擊韌性合格。

吊車梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)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(tǒng)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(shè)計不考慮縱向水平荷載，按照雙向受彎設(shè)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(jīng)過軌道接頭處時發(fā)生撞擊，對梁產(chǎn)生動力效應(yīng)。設(shè)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(chǎn)生（軌道不平順），產(chǎn)生橫向水平力。

吊車荷載計算

荷載規(guī)范規(guī)定，吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)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(shù)：

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(guī)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(biāo)準(zhǔn)值為：

吊車梁的內(nèi)力計算

計算吊車梁的內(nèi)力時，由于吊車荷載為移動荷載，

首先應(yīng)按結(jié)構(gòu)力學(xué)中影響線的方法確定各內(nèi)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(yīng)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(chǎn)生的最大彎矩。

計算吊車梁的強度、穩(wěn)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(biāo)準(zhǔn)值，不考慮動力系數(shù)。

1、移動荷載作用下的計算，首先根據(jù)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(yīng)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(wěn)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(shè)計

求出吊車梁最不利的內(nèi)力之后，根據(jù)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(chǎn)生的偏心作用。

整體穩(wěn)定驗算

連有制動結(jié)構(gòu)的吊車梁，側(cè)向彎曲剛度很大，整體穩(wěn)定得到保證,不需驗算。加強上翼緣的吊車梁,整體穩(wěn)定公式：

剛度驗算

驗算吊車梁的剛度時，應(yīng)按效應(yīng)最大的一臺吊車的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算，且不乘動力系數(shù)。

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(yīng)力外,還承受由吊車輪壓引起的豎向應(yīng)力；下翼緣焊縫僅受翼緣和腹板間的水平剪應(yīng)力。

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

腹板的局部穩(wěn)定驗算

吊車梁腹板除承受彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力外，尚承受吊車最大垂直輪壓傳來的局部壓應(yīng)力。腹板局部穩(wěn)定的計算方法見受彎構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)值。

驗算部位：受拉翼緣的連接焊縫處、受拉區(qū)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(dāng)?shù)踯嚵何挥谠O(shè)有柱間支撐的框架柱上時，下翼緣與吊車平臺間應(yīng)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(fēng)力進行計算。

吊車梁上翼緣與柱的連接應(yīng)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(jié)構(gòu)的布置

廠房柱間距大于12m時，柱間設(shè)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(shè)置一道墻梁;在墻梁上設(shè)置拉條減少墻梁的豎向撓度, 在最上層墻梁處設(shè)斜拉條，墻梁可根據(jù)柱距大小做成簡支梁或連續(xù)梁。

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