吊车梁

15m吊车梁设计

1.设计资料

（1）吊车资料 吊车起重吊车跨度 量Q M 16/3.2 15 台数 1 工作制 吊钩类别 最大轮压 小车重 吊车总重 P g G A5 软钩 148 6.227 20.344 （2）吊车梁的跨度为6m，制动结构采用制动梁，其宽度由吊车梁中心至辅助桁架中心的距离为1.2m。

（3）吊车梁的焊接为实腹式，钢材采用Q235，焊条为E43型焊条。

2.吊车荷载计算

吊车竖向荷载的动力系数u=1.1吊车荷载的分项系数Q=1.4，则吊车的荷载设计值为：

PuQPmax1.11.4148227.92kN

11HQ(m2Q)g1.40.1(166.247)9.87.63kN

44内力计算：

吊车梁的最大弯矩及相应最大弯矩点c的位置为：

\\

a1594040001940mm a2a1485mm 4w1.03 最大弯矩为： MmaxP(la2)22227.92(6/20.485)22w1.03494.96kN.m

l6P(la2)2在Mmax相对应的剪应力为 Vmax240.27kN l吊车梁的最大剪应力为：

\\

VmaxRA(227.924.85227.92)1.03424.52kN

6由水平荷载作用下产生的最大弯矩：

MHH7.63Mmax494.9616.57kN.m P227.923.截面选择

由附录查得[VT]=l/400,由公式得梁的最小高度为

hmin5fll()400mm 31.2EV需要的净截面模量为：

Mmax494.961062.19103cm3 Wnxxf1.05215得梁的经济高度为：

h=73Wnx300693.6mm 因此取梁腹板高750mm 吊车梁的腹板厚度： 按经验公式计算： tw17507.3mm 3.5

1.2Vmax1.2424.52103 按剪力确定：tw5.68mm

h0fv718125取tw8 mm作为腹板的厚度，故板采用-7508的钢板。 假设梁高为700mm，需要的净截面惯性矩为：

h6 InxWnx2.1910700/22 腹板惯性矩为：

3 Iwtwh3/30.865/124 1cm83084 7.46c7m10 有公式得：

2(IxIw)2(10.0110418308) bt38.72

h02652取b=h0/3=220mm，t=38.72/15=2.85，取t=16mm。

\\

t>b/25=8.46,翼缘选用—25016，选用截面如下所示：

截面特征：

A421.6251.671.80.8164.64cm2 y0421.674.2251.60.871.80.837.543.6cm

164.6411.212131.2125(121267.09)280(12567.091)212

114023121(12558.19)230236012907.5103cm321212Ix S402(12567.091)(12567.092)21.21631035.19103cm3 Wx7543.616.43103cm3 2 An157.12cm2 Inx155.7103cm4

yn042.1cm

\\

上 Wnx4734cm

3

3下 Wnx3698cm

4.强度计算

(1) 压应力： 上翼缘：

MmaxMH494.9610316.57103 3WnxWny473444110112.38N/mm2f215N/mm2

Mmax494.96103下翼缘:134N/mm2f215N/mm2 Wnx3698(2) 剪应力：

Vmax424.5210322

73.91N/mm<125N/mm

h0tw7188(3) 腹板的局部压应力：

lza5hyhe505202130410mm

对轻级工作制吊车梁取 1.0. tw8mm. P227.92kN. 计算腹板局部压应力为：

1.0227.92103

c69.49N/mm2215N/mm2twlz8410P5.稳定性计算

(1) 梁的稳定性计算：

由于吊车梁有制动结构体系，梁的侧向稳定性有可靠保证，故可不必进行梁的整体稳定性计算 (2) 腹板的局部稳定性：

因为

h0tw718889.758023523580170235170 ，所以应配

235\\

置横向加劲肋，加劲肋间距amin0.5h00.5718359mm，amax2h027181436mm，

取a1000mm。加劲肋上端与上翼缘板刨平顶紧。

外伸宽度：bsh03040718/304063.93mm，且宜大于等于90mm,现取bs90mm

厚度：tsbs1563.934.26mm， 且宜大于等于6mm,现取ts6mm

15 计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：

6Mhc494.96107543.61.62  6.97Nmm7I16310 腹板的平均剪应力为：

V240.27103 36.76Nmm2

hwtw8178 腹板边缘的局部压应力为：

P227.92103 c0.90.962.54Nmm2

twlz84101） 计算cr

2hc btw235f153y275043616120.320.85 153 则: crf215Nmm2 2） 计算cr ah010007181.3931.0

h0 则： stw235h02415.344avfy8415.34471810007180.8050.8

2 则： cr10.59s0.8f210.590.8050.8125124.63Nmm

3） 计算c,cr ah010007181.3930.5

\\

h0 则： ctwh02352818.95afy82818.9510007180.9250.9 7182 则：c,cr10.79c0.9f10.790.9250.9215211Nmm

计算跨中区格的局部稳定性为：

22c136.75243.21280.710.911.0 215124.63211c,crcrcr 其他区格，经计算均能满足，计算从略。

6.支座加劲肋计算

支座加劲肋采用平板式支加劲肋，预取支座加劲肋为2—110×10mm，支座构造见 按承受最大支座反力R=Vmax=424.52kN的轴心压杆，验算在腹板平面外的稳定。 支座加劲肋的端面承压应力为：

ceRmax424.52103 Ace2(11015)10223.43N/mm2fce325N/mm2

稳定计算：

A=(40+10+120) ×8+2×110×10=3560mm2

1110(11108)3（40120）83 12129.88106mm4IzizIzA9.881065.26mm

3560从上得知：属b类截面，查表可以知道0.985，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：

ceRmax424.52103121.06N/mm2215N/mm2 A0.9853560\\

7.挠度计算

按一台吊车计算挠度，因一台轮距为，所以求一台吊车的最大弯矩有两个轮压作用在梁上。

M011wPmaxl14861.03228.66kN.m 44M0l2228.6610660002l0 则2.45mm10mm

1010EIx10206103163103104 满足要求

8.焊缝连接计算

(1) 上翼缘与腹板的连接焊缝：

采用焊透的K形焊缝，其强度与腹板相近，可不计算。 (2) 下翼缘与腹板的直角焊缝：

下翼缘截面对中和轴的面积矩为：

S1302.2(10046.32.2)3471.6cm3

2按公式计算焊缝的焊脚尺寸为：

VmaxS1424.521033471.61034.04mm hfw3420.7ffIx20.71601631010焊脚尺寸采用8mm

(3) 支座加劲肋与腹板的连接焊缝：

按公式计算的连接焊缝焊脚尺寸为：

Rmax424.521032.67mm hf20.7lwffw20.7(7188)160因为hf不应小于0.7倍的腹板厚度并且不应小于6mm； 即0.78=5.6mm，故采用hf=8mm

\\

27m吊车梁设计

1.设计资料

（1）吊车资料 吊车起重吊车跨度 量Q M 16/3.2 27 台数 1 工作制 吊钩类别 最大轮压 小车重 吊车总重 P g G A5 软钩 187 6.227 33.103 （2）吊车梁的跨度为6m，制动结构采用制动梁，其宽度由吊车梁中心至辅助桁

架中心的距离为1.2m。

（3）吊车梁的焊接为实腹式，钢材采用Q235，焊条为E43型焊条。

2.吊车荷载计算

吊车竖向荷载的动力系数u=1.1吊车荷载的分项系数Q=1.4，则吊车的荷载设计值为：

PuQPmax1.11.4187287.98kN

11HQ(m2Q)g1.40.1(166.227)9.87.63kN

44内力计算：

吊车梁的最大弯矩及相应最大弯矩点c的位置为：

\\

a1643450001434mm a2a1358.m5m 4w1.03 最大弯矩为：

MmaxP(la2)22287.98(6/20.359)22w1.03689.63kN.m

l6P(la2)2在Mmax相对应的剪应力为 Vmax126.76kN l吊车梁的最大剪应力为：

287.983.59VmaxRA(287.98)1.03474.09kN

6由水平荷载作用下产生的最大弯矩：

MHH7.63Mmax689.6318.27kN.m P287.983.截面选择

由附录查得[VT]=l/400,由公式得梁的最小高度为

hmin5fll()400mm 31.2EV需要的净截面模量为：

\\

Mmax689.631063.05103cm3 Wnxxf1.05215得梁的经济高度为：

h=73Wnx300718.47mm 因此取梁腹板高750mm 吊车梁的腹板厚度： 按经验公式计算： tw17507.3mm 3.5

1.2Vmax1.2474.09103 按剪力确定：tw6mm

h0fv718125取tw8 mm作为腹板的厚度，故板采用-7508的钢板。 假设梁高为700mm，需要的净截面惯性矩为：

h6 InxWnx3.0510700/22 腹板惯性矩为：

3 Iwtwh3/30.865/124 1cm83084 104.6c8m10 有公式得：

2(IxIw)2(10.7810418308) bt42.36

h02652取b=h0/3=220mm，t=42.36/15=2.82，取t=16mm。 t>b/25=8.46,翼缘选用—25016，选用截面如下所示：

\\

截面特征：

A421.6251.671.80.8164.64cm2 y0421.674.2251.60.871.80.837.543.6cm

164.6411.212131.2125(121267.09)280(12567.091)212

114023121(12558.19)230236012907.5103cm321212Ix S402(12567.091)(12567.092)21.21631035.19103cm3 Wx7543.616.43103cm3 2 An157.12cm2 Inx155.7103cm4 yn042.1cm

3上 Wnx4734cm

3下 Wnx3698cm

\\

4.强度计算

(1) 压应力： 上翼缘：

MmaxMH689.6310318.27103 3WnxWny473444110134.24N/mm2f215N/mm2

Mmax689.63103下翼缘:186.49N/mm2f215N/mm2 Wnx3698(2) 剪应力：

Vmax474.0910322

82.5N/mm<125N/mm

h0tw7188(3) 腹板的局部压应力：

lza5hyhe505202130410mm

对轻级工作制吊车梁取 1.0. tw8mm. P287.98kN. 计算腹板局部压应力为：

1.0287.98103

c87.80N/mm2215N/mm2twlz8410P5.稳定性计算

(1) 梁的稳定性计算：

由于吊车梁有制动结构体系，梁的侧向稳定性有可靠保证，故可不必进行梁的整体稳定性计算 (2) 腹板的局部稳定性：

因为

h0tw718889.7580235235min80170235170 ，

235所以应配置横向加劲肋，加劲肋间距a0.5h571800.，3m5m9amax取a900mm。加劲肋上端与上翼缘板刨平顶紧。 2h027181436mm，

\\

外伸宽度：bsh03040718/304063.93mm，且宜大于等于90mm,现取

bs90mm

厚度：tsbs63.934.26mm， 且宜大于等于6mm,现取ts6mm 1515 计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：

6Mhc689.63107543.61.6 10.16Nmm2 7I16310 腹板的平均剪应力为：

V126.76103 22.07Nmm2

hwtw7188 腹板边缘的局部压应力为：

P287.98103 c0.90.997.55Nmm2

twlz84104） 计算cr

2hc btw235f153y275043616120.480.85 153 则: crf215Nmm2 5） 计算cr a 则

h010007181.3931.0

：

h0stw235h2415.3440acrfy8415.34471810007180.8050.8

2 则： 10.59s0.8fv210.590.8050.8125124.63Nmm

6） 计算c,cr ah010007181.3930.5

\\

h0 则： ctwh02352818.95afy82818.9510007180.9250.9 7182 则：c,cr10.79c0.9f10.790.9250.9215211Nmm

计算跨中区格的局部稳定性为：

22c147.21247.12289.160.981.0 211crcrc,cr215124.63 其他区格，经计算均能满足，计算从略。

6.支座加劲肋计算

支座加劲肋采用平板式支加劲肋，预取支座加劲肋为2—110×10mm，支座构造见

按承受最大支座反力R=Vmax=474.09kN的轴心压杆，验算在腹板平面外的稳定。

支座加劲肋的端面承压应力为：

ceRmax474.09103 Ace2(11015)10245.92N/mm2fce325N/mm2

稳定计算：

A=(40+10+120) ×8+2×110×10=3560mm2

1110(11108)3（40120）83 12129.88106mm4IzizIzA9.881065.26mm

3560从上得知：属b类截面，查表可以知道0.985，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：

ceRmax474.09103135.20N/mm2215N/mm2 A0.9853560\\

7.挠度计算

按一台吊车计算挠度，因一台轮距为，所以求一台吊车的最大弯矩有两个轮压作用在梁上。

M011wPmaxl18761.03228.92kN.m 44M0l2228.9210660002l0 则2.45mm10mm 3341010EIx10206101631010 满足要求

8.焊缝连接计算

(1) 上翼缘与腹板的连接焊缝：

采用焊透的K形焊缝，其强度与腹板相近，可不计算。 (2) 下翼缘与腹板的直角焊缝：

下翼缘截面对中和轴的面积矩为：

S1302.2(10046.32.2)3471.6cm3

2按公式计算焊缝的焊脚尺寸为：

VmaxS1474.091033471.61034.51mm hfw3420.7ffIx20.71601631010焊脚尺寸采用8mm

(3) 支座加劲肋与腹板的连接焊缝：

按公式计算的连接焊缝焊脚尺寸为：

Rmax474.091032.98mm hfw20.7lwff20.7(7188)160因为hf不应小于0.7倍的腹板厚度并且不应小于6mm； 即0.78=5.6mm，故采用hf=8mm