某50t簡支吊車梁驗算計算書

1、50T簡支吊車梁驗算計算書=計算軟件：MTS鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計系列軟件 MTSTool v2.0.1.20計算時間：2008年08月29日 08:00:38=一. 設(shè)計資料1 基本信息:驗算依據(jù)：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)吊車梁跨度：l=9000 mm吊車梁平面外計算長度：l0=9000 mm吊車梁所在柱列：邊列柱吊車梁所在位置類型：中間跨2 吊車信息:吊車梁上有兩臺不同吊車同時運行第一臺吊車基本信息(參圖)吊車類型:50t225_中級軟鉤吊車吊車跨度:22500 mm吊車自重:52 t小車重量:15.43 t吊車起重量:50 t工作級

2、別:A4A5(中級)吊鉤形式:軟鉤吊車單側(cè)輪子數(shù):2個最大輪壓:444 kN最小輪壓:92.5 kN軌道類型:QU80吊車寬度:6944 mm吊車輪距C:4800 mm第二臺吊車基本信息(參圖)2 / 18吊車類型:32t225_中級軟鉤吊車吊車跨度:22500 mm吊車自重:39.84 t小車重量:10.88 t吊車起重量:32 t工作級別:A4A5(中級)吊鉤形式:軟鉤吊車單側(cè)輪子數(shù):2個最大輪壓:289 kN最小輪壓:75.9 kN軌道類型:QU70吊車寬度:6620 mm吊車輪距C:4700 mm3 荷載信息:吊車豎向荷載增大系數(shù)：v=1.04吊車荷載分項系數(shù)：c=1.4當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

3、值：g=9.8附加豎向均布活載標(biāo)準(zhǔn)值：0 kN/m附加水平均布活載標(biāo)準(zhǔn)值：0 kN/m吊車一動力系數(shù)：1=1.05吊車一橫向水平剎車力系數(shù)：1=0.1吊車一擺動力系數(shù)：1=0吊車二動力系數(shù)：2=1.05吊車二橫向水平剎車力系數(shù)：2=0.1吊車二擺動力系數(shù)：2=04 驗算控制信息:吊車梁豎向撓度允許值：l/1000吊車梁水平撓度允許值：l/22005 吊車梁截面信息:吊車梁示意圖截面型號:H-1300*380(300)*10*16(12)用戶自定義截面截面材料類型:Q345截面每米質(zhì)量:175.84 kg/m截面幾何參數(shù)如下:截面高度 H =1300 mm上翼緣寬度 B1 =380 mm下翼緣寬

4、度 B2 =300 mm腹板厚度 Tw =10 mm上翼緣厚度 Tf1=16 mm下翼緣厚度 Tf2=12 mm截面力學(xué)參數(shù)如下:x軸毛截面慣性矩 Ix =560571.754 cm4x軸凈截面慣性矩 Inx =537315.981 cm4x軸上翼毛截面抵抗矩 Wx =9658.726 cm3x軸上翼凈截面抵抗矩 Wnx =8977.473 cm3x軸下翼凈截面抵抗矩 Wnx1 =7659.702 cm3y軸上翼毛截面抵抗矩 Wy =527.73 cm3y軸上翼凈截面抵抗矩 Wny =355.597 cm3上翼緣有效凈面積 Ane =53.92 cm2凈截面中和軸高度 Cny =701.484

5、 mm吊車梁截面為梯形漸變式變腹板高度截面:截面端部高度 hd =950mm端部x軸毛截面慣性矩 Id =270333.586 cm4端部x軸毛截面靜矩 Sd =3271.354 cm3端部x軸上翼緣靜矩 Sdu =2475.036 cm3端部x軸下翼緣靜矩 Sdd =1904.118 cm36 吊車梁制動結(jié)構(gòu)信息:吊車梁采用制動桁架結(jié)構(gòu)制動桁架寬度：800mm制動桁架節(jié)點間距：1000mm邊弦桿截面選用：C-300*100*20*5邊弦桿面積：26 cm2邊弦桿繞y軸慣性矩：298.01 cm4制動結(jié)構(gòu)繞y軸毛截面慣性矩：Icy=124170.959 cm47 吊車梁截面焊縫信息:吊車梁腹板

6、與上翼緣采用雙面角焊縫上翼緣焊腳高度：hfu=8 mm吊車梁腹板與下翼緣采用雙面角焊縫下翼緣焊腳高度：hfd=6 mm吊車梁腹板與翼緣焊縫采用：自動焊8 腹板加勁肋信息：橫向加勁肋布置方式：兩側(cè)成對布置橫向加勁肋端部焊接方式：斷續(xù)回焊，斷弧橫向加勁肋選用：SB8_Q345橫向加勁肋間距：a=900 mm變截面區(qū)段橫向加勁肋間距：a'=900 mm橫向加勁肋寬度：100 mm橫向加勁肋端部到下翼緣距離：80 mm吊車梁不配縱向加勁肋和橫向短加勁肋9 支座信息：吊車梁采用的支座類型：中間跨全突緣，端跨一邊突緣，一邊平板平板支座加勁肋選用：SB14_Q345平板支座加勁肋寬度：185 mm加

7、勁肋焊縫焊腳高度：8 mm平板支座選用：SB30_Q345平板支座寬度：50 mm平板支座長度：300 mm突緣支座加勁肋選用：SB18_Q345突緣支座加勁肋寬度：300 mm伸出下翼緣長度：20 mm與截面腹板焊腳高度：8 mm與截面上翼緣焊腳高度：6 mm與截面下翼緣焊腳高度：6 mm10 計算參數(shù)：梁截面材料屈服強度：fy=345 N/mm2梁截面材料轉(zhuǎn)換系數(shù)：CF=(235/345)0.5=0.8253上翼緣截面抗拉強度：ft=310 N/mm2下翼緣截面抗拉強度：fb=310 N/mm2梁腹板截面抗剪強度：fv=180 N/mm2梁腹板端面承壓強度：fce=400 N/mm2吊車梁

8、焊縫抗剪強度：fw=200 N/mm2二. 驗算結(jié)果一覽 驗算項 數(shù)值 限值 結(jié)果 受壓(上)翼緣寬厚比 11.56 最大12.4 滿足 腹板高厚比 127.20 最大250.0 滿足 上翼緣受壓強度比 0.81 最大1.0 滿足 下翼緣受拉強度比 0.88 最大1.0 滿足 端部腹板剪應(yīng)力強度比 0.91 最大1.0 滿足 腹板局部承壓強度比 0.54 最大1.0 滿足 腹板折算應(yīng)力強度比 0.60 最大1.0 滿足 整體穩(wěn)定強度比 設(shè)制動結(jié)構(gòu) 不需驗算 滿足 豎向撓度計算值(mm) 8.33 最大9.0 滿足 水平撓度計算值(mm) 0 不需驗算 滿足 上翼緣焊縫強度比 0.67 最大1.

9、0 滿足 上翼緣焊縫高度(mm) 8.00 最小6.0 滿足 上翼緣焊縫高度(mm) 8.00 最大12.0 滿足 下翼緣焊縫強度比 0.47 最大1.0 滿足 下翼緣焊縫高度(mm) 6.00 最小6.0 滿足 下翼緣焊縫高度(mm) 6.00 最大12.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.90 最大1.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.86 最大1.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.83 最大1.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.90 最大1.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.97 最大1.0 滿足 區(qū)格局穩(wěn)強度比 0.99 最大1.0 滿足 加勁肋布置方式 雙側(cè)成對 輕/中級 滿足 橫向加勁肋間距(mm) 9

10、00.00 最大2544.0 滿足 橫向加勁肋間距(mm) 900.00 最小636.0 滿足 橫向加勁肋間距1(mm) 900.00 最大2544.0 滿足 橫向加勁肋間距1(mm) 900.00 最小636.0 滿足 橫向加勁肋外伸寬度(mm) 100.00 最小82.4 滿足 橫向加勁肋厚度(mm) 8.00 最小6.7 滿足 無縱向加勁肋時ho/Tw 127.20 最大140.3 滿足 平板加勁肋穩(wěn)定強度比 0.55 最大1.0 滿足 平板加勁肋焊縫強度比 0.31 最大1.0 滿足 突緣加勁肋穩(wěn)定強度比 0.58 最大1.0 滿足 突緣端面承壓強度比 0.52 最大1.0 滿足 突緣

11、加勁肋焊縫強度比 0.56 最大1.0 滿足 平板加勁肋外伸寬度(mm) 185.00 最小82.4 滿足 橫向加勁肋厚度(mm) 14.00 最小12.3 滿足 平板加勁肋焊腳高度(mm) 8.00 最小6.0 滿足 平板加勁肋焊腳高度(mm) 8.00 最大12.0 滿足 突緣加勁肋外伸寬度(mm) 145.00 最小12.0 滿足 突緣加勁肋厚度(mm) 18.00 最小9.7 滿足 突緣加勁肋焊腳高度(mm) 8.00 最小7.0 滿足 突緣加勁肋焊腳高度(mm) 8.00 最大12.0 滿足三. 吊車梁截面內(nèi)力計算:1 吊車梁支座處最大剪力Vd計算(參圖)：豎向附加活載作用下端部剪力

12、Vda=0 kN吊車考慮動力系數(shù)后最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值：P=1.05×444=466.2 kN吊車豎向荷載作用下端部剪力：Vdc=1.4×1.04×466.2×(3×9000-2032-6732)/9000=1132.196 kN端部最大剪力計算值：Vd=1132.196 kN2 跨中最大豎向彎矩Mvm計算(參圖)：豎向附加活載作用下跨中彎矩Mva=0 kN·m吊車考慮動力系數(shù)后單輪豎向作用力標(biāo)準(zhǔn)值：P=1.05×444=466.2 kN吊車荷載合力：F=466.2×2=769.65 kN左支座反力：R=769.65&#

13、215;4099.422/9000=350.569 kN吊車梁跨中彎矩Mvc計算：Mvc=1.4×1.04×350.569×4099.422×10-3=2092.46 kN·m跨中最大彎矩計算值：Mvm=2092.46 kN·m3 跨中最大豎向彎矩對應(yīng)剪力Vm計算(參圖)：豎向附加活載作用下端部剪力Vma=0 kN吊車考慮動力系數(shù)后單輪豎向作用力標(biāo)準(zhǔn)值：P=1.05×444=466.2 kN吊車荷載合力：F=466.2×2=769.65 kN左支座反力：R=769.65×4099.422/9000=350

14、.569 kN最大彎矩點左側(cè)剪力計算：Vml=1.4×1.04×350.569=510.428 kN最大彎矩點右側(cè)剪力計算：Vmr=Vml-1.4×1.04×466.2=-168.359 kN跨中最大彎矩對應(yīng)的剪力計算值：Vm=510.428 kN4 吊車梁跨中最大水平彎矩Mhm計算(參圖)：水平附加活載作用下跨中彎矩Mha=0 kN·m吊車考慮剎車力系數(shù)及其放大后單輪橫向作用力標(biāo)準(zhǔn)值：P=0.1×(50+15.43)/2×g/2=16.03 kN吊車荷載合力：F=16.03×2=26.536 kN左支座反力：R=

15、26.536×4097.765/9000=12.082 kN吊車梁跨中彎矩Mhc計算：Mhc=1.4×12.082×4097.765×10-3=69.313 kN·m跨中最大水平彎矩計算值：Mhm=69.313 kN·m5 跨中最大豎向彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mvk計算(參圖)：豎向附加活載作用下跨中彎矩Mvka=0 kN·m吊車單輪最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值：P=1.0×444=444 kN吊車荷載合力：F=444×2=888 kN左支座反力：R=888×5700/9000=562.4 kN吊車梁跨中彎矩Mvkc計算：

16、Mvkc=1×1.04×(562.4×5700-444×4800)×10-3=1117.459 kN·m跨中最大彎矩計算值：Mvk=1117.459 kN·m6 跨中最大水平彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mhk計算(參圖)：水平附加活載作用下跨中彎矩Mhka=0 kN·m吊車考慮剎車力系數(shù)及其放大后單輪橫向作用力標(biāo)準(zhǔn)值：P=0.1×(50+15.43)/2×g/2=16.03 kN吊車荷載合力：F=16.03×2=32.061 kN左支座反力：R=32.061×5700/9000=20.305

17、kN吊車梁跨中彎矩Mhkc計算：Mhkc=1×(20.305×5700-16.03×4800)×10-3=38.793 kN·m跨中最大水平彎矩計算值：Mhk=38.793 kN·m四. 吊車梁板件寬厚比驗算:1 受壓(上)翼緣寬厚比驗算:受壓翼緣寬厚比限值：b0/t=15*(235/fy)0.5=12.38翼緣自由外伸寬度：b0=185 mm翼緣寬厚比：b0/Tf1=185/16=11.56312.38，滿足2 腹板高厚比驗算:腹板高厚比限值：h0/t=250腹板計算高度：h0=1272 mm腹板高厚比：h0/Tw=1272/10=

18、127.2250，滿足五. 吊車梁截面強度驗算:1 上翼緣受壓強度驗算:吊車梁采用制動桁架水平彎矩在吊車梁上翼緣產(chǎn)生的軸心力NT=Mhm/C=86.641 kN上翼緣在桁架節(jié)間那的水平局部彎矩由第一臺吊車控制單輪橫向剎車力：T1=1.4×(50+15.43)×0.1*0.5/2=2.29 kN單輪卡軌力：T2=1.4×444=0 kN第一臺吊車為輕、中級工作制吊車Myl=max(T1, T2)*CW/4=0.5725 kN·m吊車梁須驗算疲勞強度或b0/Tf1>10.729，取x=1.0吊車梁無須驗算疲勞強度，取y=1.2=(Mvm/Wnx/x+M

19、yl/Wny/y+NT/Ane)/ft=(2092.46/8977.473/1+0.5725/355.597/1.2+86.641/53.92)×103/310=0.80891，滿足2 下翼緣受拉強度驗算:=Mvm/Wnx1/fb=2092.46×103/7659.702/310=0.88121，滿足3 端部腹板剪應(yīng)力強度驗算:考慮截面削弱系數(shù)1.2=Vd*Sdx/(Idx*Tw/1.2)/fv=1132.196×3271.354/(270333.586×10/1.2)/180×102=0.91341，滿足4 最大輪壓下腹板局部承壓強度驗算:考

20、慮集中荷載增大系數(shù)后的最大輪壓設(shè)計值按第一臺吊車計算：吊車最大輪壓：Pmax=444 kN輕、中級工作制吊車梁，依鋼規(guī)4.1.3取增大系數(shù)：=1.0F=c*Pmax=1.4×1×1.05×444=652.68 kN梁頂?shù)礁拱逵嬎愀叨壬线吘壘嚯x：hy=Tf1=16 mm軌道高度：hR=130 mm集中荷載沿跨度方向支承長度取為：50 mm集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度：lz=50+5*hy+2*hR=50+5×16+2×130=390 mmc=F/Twlz=652.68×103/10/390=167.354 N/mm2腹板抗

21、壓強度設(shè)計值：f=310 N/mm2局部承壓強度比=c/f=167.354/310=0.53991，滿足5 腹板與上翼緣交接處折算應(yīng)力強度驗算:按跨中最大彎矩及其對應(yīng)的剪力和最大輪壓計算計算點局部壓應(yīng)力：c=108.931 N/mm2(參見腹板局部承壓驗算)計算點正應(yīng)力計算計算點到中和軸的距離：y1=H-Cny-Tf1=582.516 mm=Mvm/In*y1=2092.46/537315.981×582.516×102=226.848 N/mm2計算點剪應(yīng)力計算上翼緣對中和軸靜矩：S1=(y1+0.5*Tf1)*B1*Tf1×10-3=3590.336 cm3=

22、Vm*S1/Ix/Tw=510.428×3590.336/560571.754/10×102=32.692 N/mm2與c同號，強度設(shè)計值增大系數(shù)：1=1.1折算應(yīng)力強度比=(2+c2-*c+3*2)0.5/(1*f)=(226.8482+108.9312-226.848×108.931+3×32.6922)0.5/(1.1×310)=0.59971，滿足6 吊車梁整體穩(wěn)定性驗算吊車梁設(shè)置了制動結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定不需驗算。六. 吊車梁變形計算:1 豎向撓度計算豎向撓度限值：=l/1000=9 mm按漸變式變截面梁計算吊車梁豎向撓度=Mvk*l2/(

23、EIx)*(1+0.12*(1-Id/Ix)=1117.459×106×90002/(206000×560571.754×104)×(1+0.12×(1-270333.586×104/560571.754×104)=8.325 mm(1/1081)9(1/1000)，滿足2 水平撓度計算依鋼規(guī)附錄A.1.2條，無須驗算吊車梁及其制動結(jié)構(gòu)的水平變形！七. 翼緣與腹板的連接焊縫驗算1 上翼緣與腹板連接焊縫驗算:按梁端最大剪力和最大輪壓計算：上翼緣焊腳計算高度：he=0.7*hfu=5.6 mm承受動力荷載，依鋼規(guī)7.1

24、.3條取角焊縫強度增大系數(shù)：f=1.0上翼緣焊縫強度=(Vd*Sdu/Id)2+(*F/f/lz)2)0.5*0.5/he/fw=(1132195.874×2475036.106/2.703e+009)2+(1×424829.973/390)2)0.5*0.5/5.6/200=0.67131，滿足2 下翼緣與腹板連接焊縫驗算:按梁端最大剪力計算：下翼緣焊腳計算高度：he=0.7*hfd=4.2 mm下翼緣焊縫強度=(Vd*Sdd/Id)*0.5/he/fw=(1132.196×1904.118/270333.586)*0.5/4.2×102/200=0.

25、47471，滿足八. 吊車梁腹板局部穩(wěn)定驗算:1 吊車梁腹板加勁肋布置簡圖(參圖)：吊車梁腹板局部穩(wěn)定由區(qū)格控制區(qū)格腹板僅設(shè)置橫向加勁肋2 吊車梁局穩(wěn)驗算內(nèi)力影響線輸出：單位力作用于X處時，XL到XR區(qū)間的平均剪力為：當(dāng)X<=XL時：Vmean=-X/L當(dāng)XL<X<XR時：Vmean=(L-XL-XR)*X-L*XL)/L/(XR-XL)當(dāng)X>=XR時：Vmean=1-X/L單位力作用于X處時，XL到XR區(qū)間的平均彎矩為：當(dāng)X<=XL時：Mmean=0.5*X*(2*L-XL-XR)/L當(dāng)XL<X<XR時：Mmean=0.5*(L-X)*(X2-XL2

26、)+X*(2*L-X-XR)*(XR-X)/L/(XR-XL)當(dāng)X>=XR時：Mmean=0.5*(L-X)*(XL+XR)/L3 吊車梁區(qū)格局穩(wěn)驗算內(nèi)力計算(參圖)：區(qū)格左端坐標(biāo)：XL=3586 mm區(qū)格右端坐標(biāo)：XR=4486 mm吊車一考慮動力系數(shù)后最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值：P=444×1.05=466.2 kN吊車一下為輕、中級工作制吊車梁，依鋼規(guī)4.3.1取折減系數(shù)：'=0.9吊車二考慮動力系數(shù)后最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值：Q=289×1.05=303.45 kN吊車二下為輕、中級工作制吊車梁，依鋼規(guī)4.3.1取折減系數(shù)：'=0.9吊車梁區(qū)格最大集中力設(shè)計值計算：

27、吊車輪壓力僅有P作用于內(nèi)F=1.4×466.2×0.9=587.412 kN吊車梁區(qū)格平均剪力設(shè)計值計算：Vmean=1.4×1.04×466.2×(8972+3586+4486×4081.14-8972×3586/8972/(4486-3586)+303.45×(8972-6113.14)/8972×10-3=205.459 kN吊車梁區(qū)格平均彎矩設(shè)計值計算：Mmean=1.4×1.04×466.2×(8972-4081.14)×(4081.14×408

28、1.14-3586×3586)+4081.14×(2×8972-4081.14-4486)×(4486-4081.14)/8972/(4486-3586)+303.45×(8972-6113.14)×(3586+4486)/8972×0.5×10-6=1999.807 kN·m4 吊車梁區(qū)格局部穩(wěn)定驗算吊車梁腹板區(qū)格的橫向加勁肋間距為：a=900 mm區(qū)格腹板計算高度：h0=H-Tf1-Tf2=1272 mm區(qū)格截面中和軸高度：Cy=719.621 mm區(qū)格截面對X軸關(guān)系矩：Ix=560571.754 c

29、m區(qū)格腹板計算高度邊緣到中和軸距離：hc=H-Tf1-Cy=564.379 mm區(qū)格腹板計算高度邊緣應(yīng)力計算：=Mmean*hc/Ix=1999.807×564.379/560571.754×102=207.047 N/mm2=Vmean/h0/Tw=205.459/1272/10×103=16.152 N/mm2c=F/Lz/Tw=587.412/390/10×103=150.618 N/mm2正應(yīng)力單獨作用下的臨界應(yīng)力計算：腹板區(qū)格受壓區(qū)高度：hc=H-Cy-Tf1=564.379 mmb=2*hc/Tw/177/Cf=2×564.379/

30、10/177/0.8253=0.7727b0.85，取cr=fw=310 N/mm2剪應(yīng)力單獨作用下的臨界應(yīng)力計算：a/h0=900/1272=0.70751.0，取s=h0/Tw/41(4+5.34/(a/h0)2)0.5/Cf=1272/10/41/(4+5.34/0.70752)0.5/0.8253=0.98160.8s1.2，取cr=(1-0.59*(s-0.8)*fv=160.719 N/mm2局部壓應(yīng)力單獨作用下的臨界應(yīng)力計算：a/h0=0.70751.5，取c=h0/Tw/28(10.9+13.4*(1.83-a/h0)3)0.5/Cf=1272/10/28/(10.9+13.4

31、/(1.83-0.7075)3)0.5/0.8253=1.0070.9c1.2，取c,cr=(1-0.79*(c-0.9)*fw=283.68 N/mm2區(qū)格局部穩(wěn)定性強度比=(/cr)2+(/cr)2+c/c,cr=0.98711，滿足九. 梁端支座強度驗算:腹板每側(cè)有效寬度：be=15*CF*Tw=123.799 mm支座加勁肋平面外計算長度：l0=h0=922 mm1 梁端平板支座加勁肋驗算:加勁肋材料強度設(shè)計值：fr=310 N/mm2支座加勁肋截面強度設(shè)計值：ff=min(fr, fw)=310 N/mm2梁腹板伸出支座加勁肋外寬度：br=0.5×(50-14)=18 mmbr<be，取腹板有效總寬度：bef=123.799+18=141.799 mm加勁肋截面面積：Af=384×14+141.799×10=6737.986 mm2加勁肋截面慣性矩：If=3843×14/12+141.799×103/12=66072104.548 mm4加勁肋截面回轉(zhuǎn)半徑：if=(If/Af)0.5=(66072104.548/6737.986)0.5=99.025 mm加勁肋平面外長細(xì)比：f=l0/if=922