吊車(chē)及吊車(chē)梁設(shè)計(jì)

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（新規(guī)范）GB50017-2003中表A.1.1手動(dòng)吊車(chē)梁和單梁吊車(chē)（包括懸掛吊車(chē)）L/500輕級(jí)工作制橋式吊車(chē)L/800中級(jí)工作制橋式吊車(chē)L/1000重級(jí)工作制和起重量O50的中級(jí)工作制橋式吊車(chē)L/1200風(fēng)荷載控制柱頂位移，1/500,1/400;吊車(chē)作用下，僅重級(jí)工作制控制梁頂處節(jié)點(diǎn)位移,1/1250;中級(jí)可以放松吊車(chē)下位移，有PKPM計(jì)算的圖籍為例吊車(chē)下位移（1/800）.A1-A3輕級(jí)如：安裝，維修用的電動(dòng)梁式吊車(chē).手動(dòng)梁式吊車(chē).A4-A5中級(jí)如：機(jī)械加工車(chē)間用的軟鉤橋式吊車(chē)A6-A7重級(jí)如：繁重工作車(chē)間軟鉤橋式吊車(chē)A8超重級(jí)如：冶金用橋式吊車(chē)，連續(xù)工作的電磁，抓斗橋式

2、吊車(chē)吊車(chē)輕重級(jí)別不能片面的根據(jù)工作頻繁程度分，但是和噸位無(wú)關(guān)系。如前帖所說(shuō)，按照載荷狀態(tài)和利用等級(jí)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)分。1、載荷狀態(tài)：是一個(gè)概率分布參數(shù)，通俗的說(shuō)，就是這臺(tái)吊車(chē)在整臺(tái)吊車(chē)的壽命期間內(nèi)（如20年），吊額定載荷的次數(shù)和所有的吊裝次數(shù)的百分比。分輕、中、重、特重4級(jí)。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于港口的抓斗，它在自己的壽命內(nèi)，每吊一次都是額定載荷，屬于特重，而有些車(chē)間的檢修橋吊，它一輩子只吊額定載荷只有幾次，其余只吊額定載荷的幾分之一。就屬于輕。2、利用等級(jí)：整個(gè)壽命期間的工作循環(huán)數(shù)，通俗的說(shuō)，就是一輩子的吊多少次。從U0U9分為10個(gè)級(jí)別，U0是1.6E+4,也就是少于16000次，U9為4E+6,也就是

3、多于400萬(wàn)次。3、根據(jù)上述2個(gè)指標(biāo)，列表后，X方向?yàn)槔玫燃?jí)，Y為載荷狀態(tài)，根據(jù)對(duì)角線(xiàn)原則再確定。如果載荷狀態(tài)為輕，但是利用等級(jí)為U9,也是特重；如果載荷狀態(tài)為特重，但是利用等級(jí)為U0,也是輕級(jí)。有關(guān)吊車(chē)荷載主要有以下幾種：1、 吊車(chē)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用吊車(chē)最大輪壓或最小輪壓。（荷規(guī)5.1.1）Pmax與Pmin關(guān)系：Pmin=（Q總+Q）/n-PmaxDmax與Dmin根據(jù)影響線(xiàn)求出：Dmax與Dmin同時(shí)出現(xiàn)，一端出現(xiàn)Dmax時(shí)，對(duì)應(yīng)另一端出現(xiàn)Dmin。吊車(chē)梁計(jì)算時(shí)，先確定最大彎矩（Mc）出現(xiàn)的截面和極限荷載Pk,根據(jù)截面C處的彎矩影響線(xiàn)，求出吊車(chē)梁絕對(duì)最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。并注意吊車(chē)梁計(jì)算時(shí)

4、應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)（輕中級(jí)區(qū)1.05,重級(jí)1.1）和分項(xiàng)系數(shù)。排架計(jì)算時(shí)，通過(guò)支座反力的影響線(xiàn)，確定極限荷載的位置，求出支座反力最大值，即為吊車(chē)對(duì)排架產(chǎn)生的豎向荷載Dmax,和Dmin.2、 吊車(chē)縱向水平荷載應(yīng)按作用在一邊軌道上所有的剎車(chē)輪的最大輪壓之和的10%采用；作用點(diǎn)位于剎車(chē)輪與軌道的接觸點(diǎn)，其方向與軌道方向一致。單側(cè)所有剎車(chē)輪的縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Tv=0.1*Pmax*2/nN表示吊車(chē)的單側(cè)輪數(shù)3、 吊車(chē)橫向水平荷載應(yīng)取橫行小車(chē)與吊重之和的某個(gè)百分?jǐn)?shù)。每個(gè)車(chē)輪處分擔(dān)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Th=m*（Q+g）/n/2軟鉤吊車(chē)，Qw10T時(shí)，m=12%軟鉤吊車(chē)，16TWQW50時(shí)，m=10%軟鉤吊車(chē)

5、，QW75T時(shí)，m=8%硬鉤吊車(chē)時(shí)，m=20%/2表示橫向水平荷載應(yīng)等分于橋架的兩端。4、 計(jì)算重級(jí)工作制吊車(chē)梁及其制動(dòng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及連接的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮由重物擺動(dòng)引起的橫向水平力（卡軌力），作用在每個(gè)輪壓處，此水平力不與吊車(chē)的橫向水平荷載同時(shí)考慮。作用在每個(gè)車(chē)輪處的橫向水平力標(biāo)準(zhǔn)值：Th'=a*Pmaxa取值：一般軟鉤：a=0.1；抓斗磁盤(pán)：a=0.15;硬鉤：a=0.2吊車(chē)梁設(shè)計(jì)總結(jié)一、吊車(chē)梁所承受的荷載吊車(chē)在吊車(chē)梁上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生三個(gè)方向的動(dòng)力荷載：豎向荷載、橫向水平荷載和沿吊車(chē)梁縱向的水平荷載。縱向水平荷載是指吊車(chē)剎車(chē)力，其沿軌道方向由吊車(chē)梁傳給柱間支撐，計(jì)算吊車(chē)梁截面時(shí)不予

6、考慮。吊車(chē)梁的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用吊車(chē)最大輪壓或最小輪壓。吊車(chē)沿軌道運(yùn)行、起吊、卸載以及工件翻轉(zhuǎn)時(shí)將引起吊車(chē)梁振動(dòng)。特別是當(dāng)?shù)踯?chē)越過(guò)軌道接頭處的空隙時(shí)還將發(fā)生撞擊。因此在計(jì)算吊車(chē)梁及其連接強(qiáng)度時(shí)吊車(chē)豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。對(duì)懸掛吊車(chē)（包括電動(dòng)葫蘆）及工作級(jí)別A1A5的軟鉤吊車(chē)，動(dòng)力系數(shù)可取1.05;對(duì)工作級(jí)別A6A8的軟鉤吊車(chē)、硬鉤吊車(chē)和其他特種吊車(chē)，動(dòng)力系數(shù)可取為1.1。吊車(chē)的橫向水平荷載由小車(chē)橫行引起，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取橫行小車(chē)重量與額定起重量之和的下列百分?jǐn)?shù)，并乘以重力加速度：1）軟鉤吊車(chē)：當(dāng)額定起重量不大于10噸時(shí)，應(yīng)取12%;當(dāng)額定起重量為1650噸時(shí)，應(yīng)取10%;當(dāng)額定起重量不小于75噸

7、時(shí)，應(yīng)取8%。2）硬鉤吊車(chē)：應(yīng)取20%。橫向水平荷載應(yīng)等分于橋架的兩端，分別由軌道上的車(chē)輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直，并考慮正反兩個(gè)方向的剎車(chē)情況。對(duì)于懸掛吊車(chē)的水平荷載應(yīng)由支撐系統(tǒng)承受，可不計(jì)算。手動(dòng)吊車(chē)及電動(dòng)葫蘆可不考慮水平荷載。計(jì)算重級(jí)工作制吊車(chē)梁及其制動(dòng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及連接（吊車(chē)梁、制動(dòng)結(jié)構(gòu)、柱相互間的連接）的強(qiáng)度時(shí)，由于軌道不可能絕對(duì)平行、軌道磨損及大車(chē)運(yùn)行時(shí)本身可能傾斜等原因，在軌道上產(chǎn)生卡軌力，因此鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定應(yīng)考慮吊車(chē)擺動(dòng)引起的橫向水平力，此水平力不與小車(chē)橫行引起的水平荷載同時(shí)考慮。二、吊車(chē)梁的形式吊車(chē)梁應(yīng)該能夠承受吊車(chē)在使用中產(chǎn)生的荷載。豎向荷載在吊車(chē)梁垂直方

8、向產(chǎn)生彎矩和剪力，水平荷載在吊車(chē)梁上翼緣平面產(chǎn)生水平方向的彎矩和剪力。吊車(chē)的起重量和吊車(chē)梁的跨度決定了吊車(chē)梁的形式。吊車(chē)梁一般設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)支梁，設(shè)計(jì)成連續(xù)梁固然可節(jié)省材料，但連續(xù)梁對(duì)支座沉降比較敏感，因此對(duì)基礎(chǔ)要求較高。吊車(chē)梁的常用截面形式，可采用工字鋼、H型鋼、焊接工字鋼、箱型梁及桁架做為吊車(chē)梁。桁架式吊車(chē)梁用鋼量省，但制作費(fèi)工，連接節(jié)點(diǎn)在動(dòng)力荷載作用下易產(chǎn)生疲勞破壞，故一般用于跨度較小的輕中級(jí)工作制的吊車(chē)梁。一般跨度小起重量不大（跨度不超過(guò)6米，起重量不超過(guò)30噸）的情況下，吊車(chē)梁可通過(guò)在翼緣上焊鋼板、角鋼、槽鋼的辦法抵抗橫向水平荷載，對(duì)于焊接工字鋼也可采用擴(kuò)大上翼緣尺寸的方法加強(qiáng)其側(cè)向剛度。

9、對(duì)于跨度或起重量較大的吊車(chē)梁應(yīng)設(shè)置制動(dòng)結(jié)構(gòu)，即制動(dòng)梁或制動(dòng)桁架；由制動(dòng)結(jié)構(gòu)將橫向水平荷載傳至柱，同時(shí)保證梁的整體穩(wěn)定。制動(dòng)梁的寬度不宜小于11.5米，寬度較大時(shí)宜采用制動(dòng)桁架。吊車(chē)梁的上翼緣充當(dāng)制動(dòng)結(jié)構(gòu)的翼緣或弦桿，制動(dòng)結(jié)構(gòu)的另一翼緣或弦桿可以采用槽鋼或角鋼。制動(dòng)結(jié)構(gòu)還可以充當(dāng)檢修走道，故制動(dòng)梁腹板一般采用花紋鋼板，厚度610毫米。對(duì)于跨度大于或等于12米的重級(jí)工作制吊車(chē)梁，或跨度大于或等于18米的輕中級(jí)工作制吊車(chē)梁宜設(shè)置輔助桁架和下翼緣（下弦）水平支撐系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置垂直支撐，其位置不宜設(shè)在發(fā)生梁或桁架最大撓度處，以免受力過(guò)大造成破壞。對(duì)柱兩側(cè)均有吊車(chē)梁的中柱則應(yīng)在兩吊車(chē)梁間設(shè)置制動(dòng)結(jié)構(gòu)。三、

10、吊車(chē)梁的設(shè)計(jì)1、吊車(chē)梁鋼材的選擇吊車(chē)梁承受動(dòng)態(tài)荷載的反復(fù)作用，因此，其鋼材應(yīng)具有良好的塑性和韌性，且應(yīng)滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017條款3.3.23.3.4的要求。2、吊車(chē)梁的內(nèi)力計(jì)算由于吊車(chē)荷載為移動(dòng)荷載，計(jì)算吊車(chē)梁內(nèi)力時(shí)必須首先用力學(xué)方法確定使吊車(chē)梁產(chǎn)生最大內(nèi)力（彎矩和剪力）的最不利輪壓位置，然后分別求梁的最大彎矩及相應(yīng)的剪力和梁的最大剪力及相應(yīng)彎矩，以及橫向水平荷載在水平方向產(chǎn)生的最大彎矩。計(jì)算吊車(chē)梁的強(qiáng)度及穩(wěn)定時(shí)按作用在跨間荷載效應(yīng)最大的兩臺(tái)吊車(chē)或按實(shí)際情況考慮，并采用荷載設(shè)計(jì)值。計(jì)算吊車(chē)梁的疲勞及撓度時(shí)應(yīng)按作用在跨間內(nèi)荷載效應(yīng)最大的一臺(tái)吊車(chē)確定，并采用不乘荷載分項(xiàng)系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)的荷

11、載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。求出最不利內(nèi)力后選擇梁的截面和制動(dòng)結(jié)構(gòu)。3、吊車(chē)梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定承載力驗(yàn)算（1）強(qiáng)度驗(yàn)算假定吊車(chē)橫向水平荷載由梁加強(qiáng)的上翼緣或制動(dòng)梁或桁架承受，豎向荷載則由吊車(chē)梁本身承受，同時(shí)忽略橫向水平荷載對(duì)制動(dòng)結(jié)構(gòu)的偏心作用。對(duì)于無(wú)制動(dòng)結(jié)構(gòu)的吊車(chē)梁按下式驗(yàn)算受壓區(qū)最大正應(yīng)力：對(duì)于焊接組合梁尚應(yīng)驗(yàn)算翼緣與腹板交界處的折算應(yīng)力。梁的支座截面的最大剪應(yīng)力，在選截面時(shí)已予保證，不必驗(yàn)算。（2）局部穩(wěn)定驗(yàn)算對(duì)于焊接組合梁，應(yīng)進(jìn)行局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)及驗(yàn)算（3）整體穩(wěn)定驗(yàn)算當(dāng)采用制動(dòng)梁或制動(dòng)桁架時(shí)，梁的整體穩(wěn)定能夠保證，不必驗(yàn)算。無(wú)制動(dòng)結(jié)構(gòu)的梁應(yīng)按下式驗(yàn)算：4、吊車(chē)梁疲勞驗(yàn)算吊車(chē)梁直接承受動(dòng)力荷載，對(duì)重級(jí)工作制吊

12、車(chē)梁和重級(jí)、中級(jí)工作制吊車(chē)桁架可作為常幅疲勞，驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度。驗(yàn)算的部位一般包括：受拉翼緣與腹板連接處的主體金屬、受拉區(qū)加勁肋的端部和受拉翼緣與支撐的連接等處的主體金屬以及角焊縫連接處。5、吊車(chē)梁剛度驗(yàn)算對(duì)冶金工廠(chǎng)或類(lèi)似車(chē)間中工作（按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范/GB500091/2200。應(yīng)注意的是：在計(jì)算吊車(chē)梁在豎向荷載作用下的撓度要滿(mǎn)足給出的容許限值要求。制為A7、A8的吊車(chē)梁，按一臺(tái)最大吊車(chē)的橫向水平荷載或本節(jié)5.6.1款取值）產(chǎn)生的撓度不宜超過(guò)制動(dòng)結(jié)構(gòu)跨度的豎向撓度時(shí)系按自重和起重量最大的一臺(tái)吊車(chē)計(jì)算。6、吊車(chē)梁的合理構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)力集中是造成疲勞破壞的主要原因，因而應(yīng)特別關(guān)注吊車(chē)梁的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。焊

13、接組合吊車(chē)梁的翼緣宜用一層鋼板，當(dāng)采用兩層鋼板時(shí)，外層鋼板宜沿梁通長(zhǎng)設(shè)置，并應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工中采取措施使上翼緣兩層鋼板緊密接觸。吊車(chē)梁的翼緣板或腹板的焊接拼接應(yīng)采用加引弧板和引出板的焊透對(duì)接焊縫，引弧板和引出板割去處應(yīng)予打磨平整。焊接吊車(chē)梁和焊接吊車(chē)桁架的工地整段拼接應(yīng)采用焊接或高強(qiáng)螺栓的摩擦型連接。吊車(chē)梁橫向加勁肋的寬度不宜小于90mm。在支座處的橫向加勁肋應(yīng)在腹板兩側(cè)成對(duì)布置，并與梁上下翼緣刨平頂緊。中間橫向加勁肋的上端應(yīng)與梁的上翼緣刨平頂緊，在重級(jí)工作制吊車(chē)梁中，中間橫向加勁肋亦應(yīng)在腹板兩側(cè)成對(duì)布置，而中、輕級(jí)工作制吊車(chē)梁則可單側(cè)設(shè)置或兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。在焊接吊車(chē)梁中，橫向加勁肋（含短加勁肋）不得與受拉翼緣相焊，但可與受壓翼緣焊接，端加勁肋可與梁上下翼緣相焊，中間橫向加勁肋的下端宜在距受拉下翼緣50100mm處斷開(kāi)，其與腹板的連接焊縫不宜在肋下端起落弧。當(dāng)?shù)踯?chē)梁受拉翼