钢结构厂房吊车梁设计

吊车梁设计3.3.1设计资料吊车小车轨道吊车梁牛腿轮压P轮压P额定起重量10吨图3-1吊车轮压示意图吊车总重量：8.84吨，最大轮压：74.95kN，最小轮压：19.23kN。3.3.2吊车荷载计算吊车荷载动力系数05.1，吊车荷载分项系数40.1Q则吊车荷载设计值为竖向荷载设计值max1.051.474.95110.18QPPkN横向荷载设计值0.10()0.108.849.81.43.032QQgHkNn3.3.3内力计算3.3.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力如图位置时弯矩最大a2a2PPBCAa130003000P图2-2C点最大弯矩Mmax对应的截面位置考虑吊车来那个自重对内力的影响，将内力乘以增大系数03.1w，则最大弯矩好剪力设计值分别为：222.max274.95(3.751.875)273.107.5cklPaMkNml2max()2110.18(30.125)21.0387.07.5cwlPaVkNl3.3.3.2吊车梁的最大剪力如图位置的剪力最大PBAa160006000PwCP图2-3A点受到剪力最大时截面的位置3.51.03110.18(1)179.606ARkN，max179.69VkN。3.3.3.3水平方向最大弯矩max3.3312.688.6110.18cHHMMkNmP。3.3.4截面选择3.3.4.1梁高初选容许最小高度由刚度条件决定，按容许挠度值(500lv)要求的最小高度为：6min0.6[][]0.6600050020010360lhflmmv。由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩633max1.21.2312.68101876.0810200MWmmf梁的经济高度为：37300563.34hWmm。取600hmm。3.3.4.2确定腹板厚度0600214576hmm。按抗剪强度要求计算腹板所需的厚度为：3max01.21.2179.69102.34576160wvVtmmhf05762.403.53.5whtmm。取6wtmm。3.3.4.3确定翼缘尺寸初选截面时:01111(~)(~)576115.2~1925353bhmm上翼缘尺寸取35014mmmm，下翼缘尺寸取24014mmmm。初选截面如下图所示：yyxx35024014yn05726149090d=23.5图2-4吊车梁截面3.3.5截面特征3.3.5.1毛截面特性203332223457.20.6351.4241.4116.92351.459.357.20.635241.40.735.33116.92351.4157.2241.4351.4(59.335.33)157.2(3535.33)241.4121212(0.735.33)7910xAcmycmIcm33379102.6810(6035.33)xWcm上翼缘对中和轴的毛截面面积矩23351.4(59.335.33)(6035.331.4)0.621336.978Scm。上翼缘对y轴的截面特性：34411.4351.0671012yIcm22311.4352.85106yWcm3.3.5.2净截面特征203323257.20.6(3522.35)1.4241.4110.34(3522.35)1.459.357.20.635241.40.732.05110.34(3522.35)1.40.657.2(3522.35)1.4(59.332.05)0.657.2(351212241.432.05)1nnnxAcmycmI234241.4(0.732.05)64.997102cm333364997649972.325102.0281027.9532.05nxnxWcmWcm上下，上翼缘对y轴的截面特性：2(3522.35)1.442.42nAcm32443351.422.351.490.44691012446925517.5nynyIcmWcm3.3.6梁截面承载力验算3.3.6.1强度验算(1)正应力上翼缘正应力：6622max65312.68108.610150.4/210/2.325102.5510HnynxMMNmmNmmWW上满足要求。下翼缘正应力：622max6312.6810116.7/210/2.02810nxMNmmNmmW下满足要求。(2)剪应力计算的突缘支座处剪应力：322max01.2108.76101.237.76/170/57210wVNmmNmmht满足要求。(3)腹板的局部压应力采用QU80钢轨，轨高130mm。52505142130370zyRlahhmm；集中荷载增大系数0.1，腹板的局部压应力为：3221.0110.181029.78/200/6400cwzPNmmNmmtl(4)腹板计算高度边缘处折算应力为计算方便偏安全的取最大正应力和最大剪应力验算。662max17312.6810312.6810,(600320.514)105.08/7910cnxMMNmmyNmmI3217108.761035014(6007320.5)30.64/79106xwVSNmmIt则折算应力为：2222222213105.0829.78105.0829.78330.64107.78/1.1200220/eqccNmmfNmmβ1——当σ与σc同号时，β1取1.1。3.3.6.2梁的整体稳定性验算11/6000/35017.1410.5lb，因此需要计算梁的整体稳定性。1116000140.42.0350600ltbh10.730.180.730.180.40.802b36436412111435050.0210,1424016.13101212ImmImm11250.120.75650.1216.13bIII0.8(21)0.8(20.7561)0.4096bb661250.021016.131075.2211692yIIimmA1600075.2279.77yyli梁的稳定性系数为：1222264320[1()]4.443201169260079.77140.802[1()0.4096]2.130.679.772.68104.4600ybbbyxtAhWh'0.2820.2821.071.070.942.13bb整体稳定性为：（取0.1y）6622max'65312.68108.610157.84/200/0.942.68102.5510HbxyMMNmmNmmWW满足要求。3.3.6.3腹板的局部稳定性验算057269580wht170，应配置横向加劲肋。加劲肋间距min0max00.50.5572286,225721144ahmmahmm，取1000amm外伸宽度：03040572304059.2sbhmm，取60sbmm厚度：1560154sstbmm，取6stmm计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：627312.6810(600320.514)105.08/7910cMhNmmI腹板的平均剪应力为：32108.761031.475726wwVNmmht腹板边缘的局部压应力为：320.9110.181044.676370cwzPNmmtl(1)计算cr226900320.51460.580.85153153cwbht则2200crfNmm(2)计算cr2160crvfNmm(3)计算crc,则2,200ccrfNmm计算跨中区格的局部稳定性为：2222,105.0831.4744.670.541.0200160200ccrcrccr，满足要求。其他区格，经计算均能满足要求，计算从略。3.3.6.4挠度计算22226203342110.1830.23521.03312.68.6312.681060004.9261000101020610791010kkxwkxxlpaMKNmlMllmmmmEI3.3.7焊缝计算(1)上翼缘与腹板连接焊缝22122337120.7108.61035014600320.5711.0110.18101.2420.72007910370fwfxzVSPhfIlmm取6fhmm。(2)下翼缘与腹板连接焊缝3max134108.761024014520.570.5220.720.7200791010fwfxVShmmfI取6fhmm。(3)支座加劲肋与腹板的连接焊缝3max108.76100.520.70.73(57212)200fwwfRhmmlf取6fhmm。3.3.8支座加劲肋计算取平板支座加劲板的宽度为100mm，厚度为10mm。承压面积：2100101000ceAmm支座加劲肋的端面承应力为：322max108.7610108.763251000cececeRNmmfNmmA稳定计算：210010150102500Amm3341110100150108460001212zImm084600057218.4,31.9250018.4zzzhIiAi从上得知：属b类截面，查表可以知道，所以按照下列公式来计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性：322max108.761046.68/215/0.9324740ceRNmmNmmA。吊车梁施工图见图纸。