吊车梁例题
结构工程师设备经典练习题
结构工程师设备经典练习题1. 题目一某建筑工地需要使用起重机吊装一根长达40米的大钢梁。
根据设计要求，大钢梁需要以45度的角度安放在工地上。
设起重机的起重能力为50吨，起重臂的长度为30米，钢梁的重量为20吨。
请回答以下问题： 1. 起重机是否能够满足将大钢梁顺利吊装到指定位置的要求？如果不能，请说明原因。
2. 如果起重机不能满足需求，你将如何解决这个问题？解答：1.起重机是否能够满足将大钢梁顺利吊装到指定位置的要求？根据题目所给条件，起重机的起重能力为50吨，起重臂的长度为30米，钢梁的重量为20吨。
我们需要计算起重机的起重能力是否能够满足将大钢梁顺利吊装到指定位置的要求。
首先，我们需要计算大钢梁的重心位置。
由于大钢梁的长度为40米，它在安放位置的中心位置可以通过计算得到：40米 * sin(45度) = 28.28米。
然后，我们需要计算起重机臂在水平方向上的力矩与大钢梁重心位置产生的力矩的平衡。
起重机臂在水平方向上的力矩为起重能力乘以臂长：50吨 * 30米 = 1500吨米。
大钢梁重心位置产生的力矩为重力乘以重心位置：20吨 * 28.28米 = 565.6吨米。
可以看出，起重机臂在水平方向上的力矩大于大钢梁重心位置产生的力矩，因此起重机能够满足将大钢梁顺利吊装到指定位置的要求。
2.如果起重机不能满足需求，你将如何解决这个问题？如果起重机不能满足需求，我们可以考虑以下解决方案： - 使用更大承载能力的起重机：如果工地上有更大承载能力的起重机可供选择，可以考虑使用更大的起重机来完成钢梁的吊装任务。
- 分段吊装：如果工地上没有更大承载能力的起重机，可以考虑将钢梁分成多段进行吊装，然后在地面上将各段钢梁进行拼接。
- 使用支撑结构：如果建筑工地周围有合适的支撑结构，可以考虑使用支撑结构来帮助吊装钢梁，减轻起重机的负荷。
以上是针对起重机无法满足吊装需求的一些可能解决方案，具体选择应根据实际情况进行评估和决策。
起重机操作证考试：安装起重工(技师)必看考点五
起重机操作证考试：安装起重工（技师）必看考点五1、问答?计算题：有一单梁起重机，梁长18m，在梁中间吊1个20kN的重物，如图所示，（1）试求梁中间截面上的内力？（2）若梁抗弯截面模量为W=400cm3，许用应力［σ］（江南博哥）=215N/mm2，请核算该梁是否安全？正确答案：（1）画出梁的受力计算图，如下图：由于荷载P作用在梁的中点。
故支座反力为：Ra=Rb=P/2=20/2=10kN在C点处截面上的弯矩：MC=RA×L/2=10×l03×18×l03/2=90N·mm（2）梁中应力：①在梁中间截面上的内力为90N·mm；②梁不安全。
2、单选考虑到起升机构起动或制动时产生的速度变化，将使设备和吊具产生惯性力，所以在计算载荷时要考虑（）。
A.稳定系数B.机械效益系数C.动载系数D.不均衡系数正确答案：C3、单选缆索起重机按装置形式，分固定式、（）和辐射式。
A、移动式B、自行式C、回转式正确答案：A4、单选为使钢丝绳在卷扬机卷筒上能顺利排列，卷扬机前第一个导向滑轮与卷筒轴线间距应大于卷筒长度的（）。
A、5倍B、10倍C、15倍D、20倍正确答案：D5、单选运输超重、超宽设备时，应（）以及时检查设备垫点有无移动，捆绑有无松弛。
A.派人跟车监视B.要司机注意C.上下坡时注意D.转弯曲检查正确答案：A6、单选桅杆在使用时，严禁在（）级以上的风速下进行吊装。
A、4B、5C、6D、7正确答案：C7、单选用拖车拖运物件时，物件的重心应放在拖板（）位置。
A、中心B、前方C、后方正确答案：A8、单选对缆索起重机起重小车越靠近支柱，爬坡角度（）。
A、越小B、越大C、一定正确答案：B9、单选钢丝绳的钢丝破断拉力在公称抗拉强度为1700Mpa时，其近似估算方法为（）。
A、Sb=428d2B、Sb=474d2C、Sb=520d2D、Sb=566d2正确答案：C10、单选一个网络图中（）的说法是正确的。
吊车梁设计
1设计资料简支起重机梁，跨度为12m，工作吊车有两台，均为A5级DQQD 型桥式起重机，起重机跨度L=10.5m，横行小车自重g=3.424t。
起重机梁材料采用Q235钢，腹板与翼缘连接焊接采用自动焊，自动梁宽度为1.0m。
最大轮压标准值FK=102kN.起重机侧面轮压简图如下：1.内力计算(1)两台起重机作用下的内力。
竖向轮压在支座A产生的最大剪力，最不利轮位只可能如下图所示：由图可知：243.53KN )3.635.01(12121102KN V K.A=++⨯⨯=即最大剪力标准值243.53KN.V kmax = 竖向轮压产生的最大弯矩轮压如图所示:最大弯矩在C 点处，其值为mm a 800102316501024050102=⨯⨯-⨯=KN 2.631120006400KN 0213R A =⨯⨯=m KN 38.31605.4102KN -4.6KN 2.631M K C ⋅=⨯⨯=计算起重机梁及制动结构强度时应考虑油起重机摆动引起的横向水平力，产生的最大水平弯矩为：()kNngQ M yk 2.3238.63148.9270.14424.312.038.631%12=⨯⨯+⨯=⨯+⨯= (2) 一台起重机作用下的内力最大剪力如图所示：169.6kN )21(7.951/12kN 021V K1=+⨯⨯=最大弯矩如图所示：kN 8.48124.988kN 0212R A =⨯⨯= m kN 0.234m 988.4kN 8.48M kc1⋅=⨯=在C 点处的相应的剪力为：kN 8.48R V A K C1==计算制动结构的水平挠度时应采用由一台起重机横向水平荷载标准值Tk （按标准规范取值）所产生的挠度：()kN kN n g Q T k 2.548.9270.14424.312.0%12=⨯+⨯=+=水平荷载最不利轮位和最大弯矩图相同，产生的最大水平弯矩m kN m kN M yk ⋅=⋅⨯=56.211022.50.4231（3）内力汇总，如下表A1-A5的软钩起重机，动力系数为1.05，起重机荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2 3. 截面选择钢材为Q235，估计翼缘板厚度超过16mm ，故抗弯强度设计值为2205mm N f =;腹板的厚度也不超过16mm ，故抗弯强度为2125mm N f V =.(1）梁高h 。
吊车梁最大弯矩点计算
吊车梁最大弯矩点内力计算1．计算吊车梁的内力时，由于吊车荷载为动力荷载，首先应确定求各内力所需吊车荷载的最不利位置，再按此求梁的最大弯矩及其相应的剪力、支座最大剪力，以及横向水平荷载作用下在水平方向所产生的最大弯矩M T（当为制动梁时）或在吊车梁上翼缘的产生的局部弯矩M H（当为制动桁架时）。
2．常用简支吊车梁，当吊车荷载作用时，其最不利的荷载位置、最大剪矩和剪力，可按下列情况确定：(2)两个轮子作用于梁上时（图8-4）最大弯矩点（C）的位置为：a2= a1/4最大弯矩为：（8-6）最大弯矩处的相应剪力为：（8-7）(2)三个轮子作用于梁上时（图8-5）最大弯矩点（C）的位置为：最大弯矩为：（8-8）最大弯矩处的相应剪力为：（8-9）(3)四个轮子作用于梁上时（图8-6）最大弯矩点（C）的位置为：最大弯矩为：（8-10）最大弯矩处的相应剪力为：（8-11）当时最大弯矩及其相应剪力均与公式（8-10）及公式（8-11）相同，但公式中的应用代入（4）六个轮子作用于梁上时（图8-7）：最大弯矩点（C）的位置为：最大弯矩为：（8-12）最大弯矩处的相应剪力为：（8-13）当及时，最大弯矩点（C点）的位置为：其最大弯矩及相应剪力均与公式（8-12）及公式（8-13）相同，但公式中的应用代入（5）最大剪力应在梁端支座处。
因此，吊车竖向荷载应尽可能靠近该支座布置（图8-4b）至图8-7b），并按下式计算支座最大剪力：(8-14)式中n—作用于梁上的吊车竖向荷载数。
选择吊车梁截面时所用的最大弯矩和支座最大剪力，可用吊车竖向荷载作用下所产生的最大弯矩和支座最大剪力乘以表8-2的（为考虑吊车梁等自重的影响系数）值，即(8-15)(8-16)3.吊车横向水平荷载作用下，在水平方向所产生的最大弯矩，可根据图8-4（a）至图8-7(a)所示荷载位置采用下列公式计算：当为轻、中工作制（A1-A5）吊车梁的制动梁时，(8-17)当为重级或特重级工作制（A6-A8）吊车梁的制动梁时，(8-18)（2）吊车横向水平荷载作用下制动桁架在吊车梁翼缘所产生的局部弯矩可近似地按下列公式计算（图8-8）：当为起重量Q≥75t的轻、中级工作制吊车的制动桁架时(8-19)当为起重量Q≥75t的重级工作制（特重级不受起重量限制）吊车的制动桁架时(8-20)当为起重量Q≤50t的轻、中级工作制吊车的制动桁架时(8-21)当为起重量Q≤50t的重级工作制（特重级不受起重量限制）吊车的制动桁架时(8-22)。
吊车梁例题
焊接实腹吊车梁设计例题（一）设计资料表5－10 吊车资料2．走道荷载，2000N/m 2；3．采用简支焊接实腹工字形吊车梁，跨度为12m ； 4．制动结构用焊接实腹制动梁，宽度为1.0m ； 5．吊车梁用Q345钢，焊条用50E 型。
图5-26 吊车梁截面尺寸（二）内力计算见表5-11. （三）截面选择1．梁的高度 按经济要求： 184********482100000015.1=⨯=x W mm 315513001848050073=-⨯=h mm 按刚度要求：1512107501200030056.01056.066min =⨯⨯⨯⨯=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=--wl fl h mm表5－12 内力计算表对建筑净空无特殊要求，采取腹板高度cm 160=w h 。
2．腹板厚度 按经验公式m m 8.1160.13737=⨯+=+=h t w 按抗剪要求mm 0.8185160019720002.12.1max min =⨯⨯=≥V W w f h V t按局部挤压要求 ()[]mm 5.53150.1502015023240004.135.11.1max1=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=⋅≥fl F t z Q W ψγα由上述计算选用腹板为：1600×14 3．翼缘尺寸，试用20500⨯ 4．截面几何特性（1）吊车梁的截面几何特性 1）毛截面几何特性432cm 179006747786713122001604.1121281250=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=x I 44mm 101790067⨯=333mm 1021830cm 21830821790067⨯===x W333mm 1012580cm 1258044808100404.18081250⨯==+=⨯⨯+⨯⨯=x S3331m m 108100cm 810081250⨯==⨯⨯=S2）净截面几何特性()2cm 4.4154.1160215.2250250=⨯+⨯⨯-+⨯=n A()cm 3.794.415162215.2250814.1160=⨯⨯⨯-+⨯⨯=y()()223.79162215.22503.79250-⨯⨯⨯-+⨯⨯=nx I ()233.79811604.1121604.1-⨯⨯+⨯+647477866625111628849+++=444mm 101732473cm 1732473⨯==333mm 1020699cm 206993.791631732473⨯==-=nx W（2）制动梁的截面特性 1）毛截面特性22mm 17800cm 1786.0782503.31==⨯+⨯+=Amm 328cm 8.32178586.0781003.31==⨯⨯+⨯=x232328.32502125022.25786.012786.02.673.316282⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯+=y I107584208332972023728141346628+++++=444mm 10323839cm 323839⨯==2）净截面几何特性()2cm 4.1696.078215.22503.31=⨯+⨯⨯-+=n Acm 4.344.169586.0781003.31=⨯⨯+⨯=x2326.23786.012786.06.653.316282⨯⨯+⨯+⨯+=ny I()2234.3415.225021215.22212502⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯-⨯+1081591238208332606623728134695628+-++++= 444mm 10312871cm 312871⨯==333mm 105267cm 5267254.343128712⨯==+=ny W（四）承载能力验算1．强度验算见表5-12。
_结构吊装习题
1自行式起重机的优缺点有哪些？
2 某车间柱的牛腿标高为7.2m，吊车梁长为6m，高为0.8m，起重机停机面标高为—0.3m，吊车梁吊环位于距梁端0.3m处位置。
假定吊索与水平面夹角为45°，试计算吊车梁的起重高度。
3 柱子采用单机起吊时，按柱身运动的特点分为哪两种？分别有何优缺点？
4 在所在地区找一个正处于主体结构施工的工程项目，完成以下内容：
（1）该工程项目是民用的还是工业的？是单层还是多层建筑？是建筑物还是构筑物？是钢筋混凝土还是钢结构？是小型构件吊装还是大型结构安装？是单机作业还是双机同时作业？请对该工程项目做一简单介绍。
（2）该工程施工时，采用了哪些吊装设备?
（3）简单叙述一下该工程中所采用的吊装工艺。
（4）上传几张该工程在进行吊装作业时的照片或视频。
5当柱平放起吊抗弯强度不足时，柱的绑扎起吊方法应采用（）。
• A.旋转法
• B.滑行法
• C.斜吊法
• D.直吊法
6柱的校正包括（）的校正。
• A.标高
• B.平面定位轴线
• C.强度损失
• D.垂直度。
6m预应力混凝土吊车梁承载力验算
太钢一钢整模车间6m 吊车梁计算已知：AB 跨有三台吊车工作，自北向南分别为20t 、25t 和20t ，参数分别为：两台20吨桥式软钩吊车，重级工作制(A6)，跨度L k =27m ，宽度B=5.56m ，轮距K=4.4m ，最大轮压max 224P kN =，小车重84kN 。
；25吨桥式软钩吊车，重级工作制（A6），跨度L k =27m ，宽度B=5.56m ，轮距K=4.4m ，最大轮压max 280P kN =，小车重100kN 。
吊车梁里面和剖面分别见下图，计算跨度L 0=5.84m ，实际长度为5.95m ，轴线距离为6.00m ，轨高194mm ，轨道安装允许偏差20mm 。
图1 吊车梁立面图 图2 （说明：图中未填充的纵向钢筋为预应力钢筋，其余为非预应力钢筋）混凝土强度等级为400#（其强度等级相当于C38，考虑到混凝土碳化等因素对强度的影响，依据现行规范，按实测数据，取其强度等级为C30），预应力钢筋采用冷拉钢筋，拉区强度设计值为2500/py f N mm =，压区强度设计值为'2190/pyf N mm =。
求解项目：一 静力及截面力学特性计算； 二 预应力损失计算；三 正常使用极限状态正截面抗裂验算； 四 正常使用极限状态斜截面抗裂验算； 五 正截面受弯承载力验算； 六 斜截面承载力计算； 七 扭曲截面承载力计算； 八 疲劳强度验算； 九 施工阶段验算； 十 受弯变形验算； 十一 计算张拉力。
附：永久荷载：1、吊车梁自重为：(0.20.90.120.57)25 6.21(/)kN m ⨯+⨯⨯=；2、轨道及连接件自重为：2.0(/)kN m ； 永久荷载标准值： 6.21 2.08.21(/)k g kN m =+=。
可变荷载：1、20吨吊车 （1）、吊车竖向荷载标准值：,max 1.1224246()k k P P kN α=⋅=⨯=；（2）、吊车横向水平荷载标准值：1,max 0.122422.4()k T P kN α=⋅=⨯=； 2、25吨吊车 （1）、吊车竖向荷载标准值：,max 1.1280308()k k P P kN α=⋅=⨯=； （2）、吊车横向水平荷载标准值：1,max 0.128028()k T P kN α=⋅=⨯=；一 静力及截面力学特性计算静力计算：1、一台吊车作用时（25吨的吊车）（1）、跨内最大弯矩处B 点（2-2截面） 1）、只有一个轮子作用在吊车梁上（如图3所示）自重产生的弯矩：2201123.97 4.1122G k k M g l x g x x x =⋅-⋅=-吊车产生的弯矩：2(30852.74)30852.74Q A M V x x x x x ==-=-求最大弯矩点位置：22223.97 4.1130852.74331.9756.85k G Q M M M x x x x x x =+=-+-=-（1.44 5.84x ≤≤） 利用Lingo 软件，求得：2.92()x m =，484.63()k M kN m =⋅2）、两个轮子都作用在吊车梁上（如下图所示）图4 两个轮子作用在吊车梁上的受力简图自重产生的弯矩：2201123.97 4.1122G k k M g l x g x x x =⋅-⋅=-吊车产生的弯矩：22242.2616383.9105.55.84Q A xM V x x x x -===-求最大弯矩点位置：22223.97 4.11383.9105.5407.87109.61k G Q M M M x x x x x x =+=-+-=-（0 1.44x ≤≤） 利用Lingo 软件，求得：1.44()x m =，360.05()k M kN m =⋅综合考虑，取只有一个轮子作用在吊车梁上的不利情况进行计算，此时 2.92()x m =，求得：疲劳验算时，自重产生的标准弯矩值：34.95()fGM kN m =⋅ 疲劳验算时，取用的活荷载标准值所产生的弯矩值：449.68()fQM kN m =⋅ 对于承载力极限状态计算的弯矩设计值：1.2 1.4 1.234.95 1.4449.68671.49()f fG Q M M M kN m =⨯+⨯=⨯+⨯=⋅对于正常使用极限状态验算按荷载短期效应组合计算的弯矩值：234.95449.68484.63()nff f fsGQci Qi i M M M M kN m ψ==++=+=⋅∑ 对于正常使用极限状态验算按荷载长期效应组合计算的弯矩值：134.950.7449.68349.73()nfffl Gci Qi i M M M kN m ψ==+=+⨯=⋅∑ 吊车产生的横向水平弯矩对于承载力极限状态计算的弯矩设计值：1.4 1.462857.23()H M kN m =⨯⨯=⋅（2）、距梁端0.055m 处（1-1截面，支座处） 1）、轮压作用在计算截面上时（0.12x m =） 弯矩：自重产生的标准弯矩值20()8.21(2.9200)0()22Gk k l x M g x kN m =-=⨯⨯-=⋅剪力：自重产生的标准剪力值0()8.21(2.920.12)23.97()2G k lV g x kN =-=⨯-=吊车产生的标准剪力值00308(22 4.4)(2 5.8420 4.4)383.94()5.84k Qk P V l x kN l =--=⨯⨯-⨯-=基本组合剪力设计值1.223.97 1.4383.94566.28()V kN =⨯+⨯=吊车产生的横向水平剪力吊车产生的横向标准水平剪力值0028(22 4.4)(2 5.8420 4.4)34.90()5.84Qk T V l x kN l =--=⨯⨯-⨯-=对于承载力极限状态计算的剪力设计值1.4 1.434.9048.86()H Qk V V kN =⨯=⨯=扭矩计算扭转中心距上边缘的距离333311120570609002005701212185()111205709002001212i iy i a y I y y mm I ⎡⎤⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⎢⎥⋅⎣⎦==⎡⎤⎡⎤⨯⨯+⨯⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦∑∑10.02()e m =；20.1940.1850.379()a a e h y m =+=+=123080.02280.37916.77()Qk K T P e T e kN m =⋅+⋅=⨯+⨯=⋅每个轮子产生的扭矩0.716.7711.74()c Qk t T kN m ψ=⋅=⨯=⋅疲劳验算时按荷载的短期效应组合计算的扭矩值[]11.742 5.842(00.6 1.02)21.02()5.84s T kN m =⨯⨯-⨯+⨯=⋅图5 扭矩计算简图2）、轮压退离计算截面0.6h 时（00.6 1.020.612x m =+⨯=） 弯矩：疲劳验算时自重产生的标准弯矩值2200.612()8.21(2.920.612)13.13()222Gk k l x M g x kN m =-=⨯⨯-=⋅疲劳验算时取用的活荷载标准值所产生的标准弯矩值[]308(5.840.612)(5.840.612 4.4)0.612195.47()5.84fQ M kN m =⨯-+--⨯=⋅ 基本组合弯矩设计值1.213.13 1.4195.47289.41()M kN m =⨯+⨯=⋅疲劳验算时按荷载的短期效应组合计算的弯矩值13.13195.47208.60()f s M kN m =+=⋅剪力：疲劳验算时自重产生的标准剪力值0()8.21(2.920.612)18.95()2f G k lV g x kN =-=⨯-=疲劳验算时取用的活荷载标准值所产生的标准剪力值[]308(5.840.612)(5.840.612 4.4)319.40()5.84f Q V kN m =⨯-+--=⋅短期效应组合计算的剪力值18.95319.40338.35()f s V kN =+=每个轮子产生的扭矩10.83080.02 4.928()c k t P e kN m ψ=⋅⋅=⨯⨯=⋅疲劳验算时按荷载的短期效应组合计算的扭矩值[]4.9282 5.842(00.6 1.02)8.823()5.84f s T kN m =⨯⨯-⨯+⨯=⋅2、两台吊车作用时（25吨和20吨吊车同时作用）（1）、跨内最大弯矩处B 点（3-3截面）自重产生的弯矩：2201123.97 4.1122G k k M g l x g x x x =⋅-⋅=-吊车产生的弯矩：22950554505.1494.865.84Q A xM V x x x x -===-求最大弯矩点位置：22223.97 4.11505.1494.86529.1198.97k G Q M M M x x x x x x =+=-+-=-（0 4.68x ≤≤） 利用Lingo 软件，求得：2.67()x m =， 707.18()k M kN m =⋅，34.70()G M kN m =⋅，672.48()Q M kN m =⋅对于承载力极限状态计算的弯矩设计值：1.2 1.4 1.234.70 1.4672.48983.11()G Q M M M kN m =⨯+⨯=⨯+⨯=⋅ 对于正常使用极限状态验算按荷载短期效应组合计算的弯矩值：234.70672.48707.18()ns G Q ci Qi i M M M M kN m ψ==++=+=⋅∑对于正常使用极限状态验算按荷载长期效应组合计算的弯矩值：134.700.7672.48505.44()nl G ci Qi i M M M kN m ψ==+=+⨯=⋅∑吊车产生的横向水平弯矩对于承载力极限状态计算的弯矩设计值：[]1.428(5.84 2.67)22.4(5.84 1.16 2.67)187.30()H M kN m =⨯⨯-+⨯--=⋅ （2）、距梁端0.055m 处（1-1截面，支座处） 1）、轮压作用在计算截面上时（0x m =） 弯矩：自重产生的标准弯矩值20()8.21(2.9200)0()22Gk k l x M g x kN m =-=⨯⨯-=⋅剪力：自重产生的标准剪力值0()8.21(2.920)23.97()2G k lV g x kN =-=⨯-=吊车产生的标准剪力值[]308 5.84246 5.84 1.16246(5.84 4.4 1.16)516.93()5.84Qk V kN ⨯+⨯-+⨯--==（）基本组合剪力设计值1.223.97 1.4516.93752.47()V kN =⨯+⨯=吊车产生的横向水平剪力吊车产生的横向标准水平剪力值[]28 5.8422.4 5.84 1.1622.4(5.84 4.4 1.16)47.02()5.84Qk V kN ⨯+⨯-+⨯--==（）对于承载力极限状态计算的剪力设计值1.4 1.447.0265.83()H Qk V V kN =⨯=⨯=扭矩计算扭转中心距上边缘的距离333311120570609002005701212185(111205709002001212i iy i a y I y y I ⎡⎤⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⎢⎥⋅⎣⎦==⎡⎤⎡⎤⨯⨯+⨯⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦∑∑10.02()e m =；20.1940.1850.379()a a e h y m =+=+=123080.02280.37916.77()Qk K T P e T e kN m =⋅+⋅=⨯+⨯=⋅ '''122460.0222.40.37913.41()Qk K T P e T e kN m =⋅+⋅=⨯+⨯=⋅每个轮子产生的扭矩：0.716.7711.74()c Qk t T kN m ψ=⋅=⨯=⋅0.713.419.39()c Qk t T kN m ψ=⋅=⨯=⋅图7 扭矩计算简图按荷载的短期效应组合计算的扭矩值:[]11.742 5.842(00.6 1.02)21.02()5.84s T kN m =⨯⨯-⨯+⨯=⋅ []9.392 5.842(00.6 1.02)16.81()5.84s T kN m =⨯⨯-⨯+⨯=⋅2）、轮压退离计算截面0.6h 时（00.6 1.020.612x m =+⨯=） 弯矩：自重产生的标准弯矩值2200.612()8.21(2.920.612)13.13()222Gk k l x M g x kN m =-=⨯⨯-=⋅吊车产生的标准弯矩值[]308(5.840.612)246 5.840.612 1.160.612273.61()5.84Qk M kN ⨯-+⨯--=⨯=（）基本组合弯矩设计值1.213.13 1.4273.61398.81()M kN m =⨯+⨯=⋅短期效应组合计算的弯矩值13.13273.61286.74()s M kN m =+=⋅剪力：自重产生的标准剪力值0()8.21(2.920.612)18.95()2G k lV g x kN =-=⨯-=吊车产生的标准剪力值[]308(5.840.612)246 5.840.612 1.16447.08()5.84Qk V kN ⨯-+⨯--==（）短期效应组合计算的剪力值18.95447.08466.03()s V kN =+=由静力计算结果，可以得到控制截面的相关信息，列于表1中表2 静力计算结果表7截面力学特性：截面各块编号如图8所示，预应力钢筋与混凝土（C30级）弹性模量之比542.010 6.673.0010s E c E E α⨯===⨯计算结果列于表3中1-1、2-2、3-3、4-4截面力学特性 净截面重心至下边缘的距离：'44'14666.410590.43()24.8410nn nSy mm A ⨯===⨯∑∑ 换算截面重心至下边缘的距离：'4004'15512.6710547.18()28.3510Sy mm A⨯===⨯∑∑净截面惯性矩：'''5104104122320.8109.948710590.4314666.4102.512410()n nnn n I I I y S mm =+-⋅=⨯+⨯-⨯⨯=⨯∑∑∑ 换算截面惯性矩：000'''0005104104122412.421010.549010547.1815512.67103.284910()I I I y S mm =+-⋅=⨯+⨯-⨯⨯=⨯∑∑∑图8 1-1、2-2、3-3、4-4截面 图9 1-1、2-2、3-3、4-4截面力学特性表3 截面力学特性9二 预应力损失计算1、混凝土预压前（第一批）的损失值l σI对严格要求不出现裂缝的构件和预压区配置非预应力钢筋较多（非预应力钢筋面积超过预应力钢筋面积的40%）的构件，计算时要求考虑非预应力钢筋的影响。
【精品】吊车梁
吊车梁专题设计（吊车梁设计）吊车梁系直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。
水电站厂房内大多采用电动桥式吊车水电站吊车具有以下特点：a.吊车起吊容量大。
在大中型水电站厂房中，吊车容量常达百吨以上。
b.吊车工作间歇性大。
水电厂吊车只是在机组安装和大修时才起吊最重件（一般为发电机连轴转子），所以吊车在最大负荷工作的机会不多。
c.操作速度缓慢。
吊车运行速度和起吊速度均较缓慢。
d.水电厂吊车大多为软钩，轮压的动力系数较小，对结构受力有利。
吊车梁的设计包括内力计算，配筋计算，抗扭计算等。
1.吊车梁荷载吊车梁的荷载包括自重、钢轨及附件重、吊车荷载等。
前两项是固定不变的均布荷载，后一项是移动的集中荷载。
吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。
吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。
在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应乘以动力系数。
对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1~A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别A6~A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。
本次设计中取动力系数为1.1。
吊车的横向水平荷载由小车横行引起，其标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度，对于软钩吊车：当额定起重量不大于10吨时，应取12%；当额定起重量为16~50吨时，应取10%；当额定起重量不小于75吨时，应取8%。
本次设计中取8%。
纵向水平荷载是指吊车刹车力，其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑，计算吊车梁截面时不予考虑。
2.吊车梁的形式吊车一般设计成简支梁，传力明确，构造简单，施工方便。
吊车梁设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感，因此对基础要求较高。
本次设计采用T形截面吊车梁，纵向、横向刚度均较大，抗扭性能较好，便于固定钢轨和有较宽的检查走道，起重量较大或中等的吊车梁宜采用这种T形截面。
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焊接实腹吊车梁设计例题
（一）设计资料
表5－10 吊车资料
2．走道荷载，2000N/m 2
；
3．采用简支焊接实腹工字形吊车梁，跨度为12m ； 4．制动结构用焊接实腹制动梁，宽度为1.0m ； 5．吊车梁用Q345钢，焊条用50E 型。
图5-26 吊车梁截面尺寸
（二）内力计算见表5-11. （三）截面选择 1．梁的高度 按经济要求： 184********
4821000000
15.1=⨯=
x W mm 3
15513001848050073=-⨯=h mm 按刚度要求：
1512107501200030056.010
56.066
min =⨯⨯⨯⨯=⨯⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=--w
l fl h mm
表5－12 内力计算表
)
对建筑净空无特殊要求，采取腹板高度cm 160=w h 。
2．腹板厚度 按经验公式
m m 8.1160.13737=⨯+=+=h t w 按抗剪要求
mm 0.8185
16001972000
2.12.1max min =⨯⨯=≥V W w f h V t
按局部挤压要求 ()[]mm 5.5315
0.150201502324000
4.13
5.11.1max
1=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=
⋅≥
f
l F t z Q W ψγα
由上述计算选用腹板为：1600×14 3．翼缘尺寸，试用20500⨯ 4．截面几何特性
（1）吊车梁的截面几何特性 1）毛截面几何特性
432
cm 179006747786713122001604.1121
281250=+=⨯⨯+
⨯⨯⨯=x I 4
4mm 101790067⨯=
333mm 1021830cm 2183082
1790067⨯===x W
333mm 1012580cm 1258044808100404.18081250⨯==+=⨯⨯+⨯⨯=x S
3331m m 108100cm 810081250⨯==⨯⨯=S
2）净截面几何特性
()2cm 4.4154.1160215.2250250=⨯+⨯⨯-+⨯=n A
()cm 3.794
.415162
215.2250814.1160=⨯⨯⨯-+⨯⨯=
y
()()2
23.79162215.22503.79250-⨯⨯⨯-+⨯⨯=nx I ()
233.79811604.1121604.1-⨯⨯+⨯+
647477866625111628849+++=
4
44mm 101732473cm 1732473⨯==
333mm 1020699cm 206993
.791631732473⨯==-=nx W
（2）制动梁的截面特性 1）毛截面特性
22mm 17800cm 1786.0782503.31==⨯+⨯+=A
mm 328cm 8.32178
586.0781003.31==⨯⨯+⨯=x
232
328.3250212
5022.25786.012786.02.673.316282⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯+=y I
107584208332972023728141346628+++++=
4
44mm 10323839cm 323839⨯==
2）净截面几何特性
()2cm 4.1696.078215.22503.31=⨯+⨯⨯-+=n A
cm 4.344
.16958
6.0781003.31=⨯⨯+⨯=
x
23
2
6.23786.012
786.06.653.316282⨯⨯+⨯+⨯+=ny I
()2
234.3415.225021215.22212502⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯-⨯+
1081591238208332606623728134695628+-++++= 444mm 10312871cm 312871⨯==
333mm 105267cm 526725
4.34312871
2⨯==+=ny W
（四）承载能力验算 1．强度验算见表5-12。
2．整体稳定验算
本吊车梁有制动梁，整体稳定不需验算。
3．刚度验算
验算吊车梁竖向挠度（不考虑动力系数）。
4
.11.11017900671006.21012000482100000010451max ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=Q x x x EI l M l w γα 750
19821=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡<=
l w 制动结构水平挠度（一台重级吊车作用下）
2200188661103238391006.210120006270000010452
=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡<=⨯⨯⨯⨯⨯=
⋅=
l w EI l M l
w y y y 4．疲劳强度验算见表5-13。
5．翼缘和腹板局部稳定验算
翼缘自由外伸宽度b 与其厚度t 的比值
4.1234523515
5.1220250=≈==t b
140345
235170114104.11600=<=⨯=W W t h 不需设置纵向加劲肋，只设置横向加劲肋即可。
设置横向加劲肋计算：
2max N/mm 88104.116001972000
=⨯⨯=⋅=w w t h V τ 23
N/mm 5.2151640
1600
10218304821000000=⨯⨯=σ 2N/mm 4.91390104.1324000
4.11.10.1=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=
z w c l t F ψσ 04.1884
.91==
τσc 424.05
.2154
.91==
σσc 查表得：
6541=k ； 6252=k ； 2573=k ； 15784=k ；
横向加劲肋间距应同时满足以下两式 mm 23406258814
1600
1600
65420
1=-⨯=
-≤
k t h h k a w
τ
mm 412415785.215141600
1600
2574
003=-⨯=-≤
k t h h k a W
σ 采用:cm 3202cm 2000=<=h a
（五）加劲肋设计
1．横向加劲肋
横向加劲肋在腹板两侧成对设置，见图5-27。
图5-27 横向加劲肋截面
1）加劲肋宽度
按构造要求：mm 934030
=+≥h b l 采用：mm 150=l b
2）加劲肋厚度 按构造要求：mm 1015
15015==≥
l l b t 采用：mm t l 14=
2．支承加劲肋
1）支座处用凸缘支承加劲肋，见图5-28。
图5-28 支承加劲截面
2）承受最大支座反力N
kN 1972max ==V N 3）支撑加劲肋稳定验算
腹板参加受压的宽度：cm 4.17345
235
4.115=⨯ 支撑加劲肋受压面积：2
2mm 12440cm 4.1244.14.170.250==⨯+⨯=A
惯性矩：44433mm 1020837cm 208374.14.17121
500.2121⨯==⨯⨯+⨯⨯=z I
回转半径：cm 9.124.12420837
==
i 长细比：4.129
.12160
==λ
查表得 981.0=ϕ
因此：222N/m m 300N/m m 16210
4.124981.01972000<=⨯⨯==A N ϕσ 4）凸缘端面支承验算 22N/mm 425N/mm 2.197100
0.2501972000<=⨯⨯==
cd cd A N σ （六）翼缘与腹板的连接焊缝计算
上翼缘与腹板焊接，采用焊透的K 形坡口对接焊缝（在腹板上边缘设坡口，并应严格检查焊缝质量），焊缝不必验算。
下翼缘与腹板的连接采用自动焊接的角焊缝，焊脚尺寸f h 按公式5-27计算。
mm 2.310
17900672004.110810019720004.14
3
1max =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=x w f f I f S V h 取mm 8=f h
（七）制动结构、辅助桁架和水平支撑等计算略。