吊车梁设计
10t吊车梁的设计参数
10t吊车梁的设计参数
10t吊车梁的设计参数主要包括以下几个方面：
1. 跨度：根据作业场景和需求，跨度可以从几米到几十米不等。
2. 梁高：通常指吊车梁从地面到梁顶的高度，根据具体使用环境和设计要求而定。
3. 吊车梁截面尺寸：根据吊车的载重和跨度等要求，选择合适的截面尺寸以满足强度和稳定性要求。
4. 吊车轨道：吊车轨道的型号和尺寸应与吊车的载重和跨度相匹配，同时要考虑轨道的安装方式和固定方式。
5. 吊车电机和减速器：根据吊车的载重和跨度等要求，选择合适的电机和减速器以满足起吊要求。
6. 安全装置：包括起重量限制器、起重力矩限制器、防碰撞装置等，以确保吊车的安全使用。
此外，10t吊车梁的设计参数还包括吊车梁的材质、防腐处理、使用寿命等方面的要求，这些要求应根据具体的使用环境和设计要求而定。
在设计和使用过程中，还需要考虑吊车梁的安装和拆卸方便性、维护和保养等方面的因素。
钢结构 吊车梁设计
n
—刹车轮与轨道间的滑动摩擦系数 取0.1
K 1
P
i 1
n
max, k
—吊车一侧制动轮的最大轮压之和
2.4.3 吊车梁内力计算
1.计算内容
M x max 及相应
Q、 支座
Vmax
M y max 及局部弯矩（制动桁架）M y
2.计算原则
注意：计算吊车梁的强度、稳定和连接时，按两台吊 车考虑；计算吊车梁的疲劳和变形时按作用在跨间内 起重量最大的一台吊车考虑。疲劳和变形的计算，采 用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。
1加强上翼缘图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成2制动梁制动桁架较大竖向荷载吊车梁横向水平荷载制动梁制动梁图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成竖向荷载吊车梁横向水平荷载制动桁架15制动桁架辅助桁架图242吊车梁系统组成图242吊车梁系统组成垂直支撑水平支撑3边柱吊车梁设置垂直辅助桁架轻中级工作制制动桁架吊车梁242吊车梁荷载242吊车梁荷载吊车起重物及系统自重
2.疲劳验算位置
5
A6～A8级吊车梁下列位置应进行疲劳验算 1.受拉翼缘与腹板连接处的主体金属 2.受拉区加劲肋端部的主体金属
2
4
1 3
3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属 （a）跨中截面 （螺栓孔处） 4.下翼缘与腹板连接的角焊缝 5.支座加劲肋与腹板连接的角焊缝
（b）支座截面
图2.4.5 疲劳验算点
x x
受拉区：B点最不利 Mx f Wnx2
y
B
（a）
Wnx1、Wnx2 ——吊车梁截面对x轴上部、 下部纤维处的净截面 图2.4.3 截面强度验算 抵抗矩。
2.带制动梁 A点最不利
钢结构吊车梁设计一般规定、荷载计算
钢结构吊车梁设计一般规定、荷载计算一、设计一般规定1.吊车梁及吊车的工作级别（1）吊车的使用等级根据《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.1，吊车按照吊车可能完成的总工作循环数将使用等级划分为U0~U9共10个等级，吊车使用总工作循环数Cr与吊车使用等级及使用频繁程度的关系见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.1表1，如下：表1 起重机的使用等级（2）吊车的起升荷载状态级别根据《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.2，起重机的起升载荷，是指起重机在实际的起吊作业中每一次吊运的物品质量（有效起重量）与吊具及属具质量的总和（即起升质量）的重力；起重机的额定起升载荷，是指起重机起吊额定起重量时能够吊运的物品最大质量与吊具及属具质量的总和（即总起升质量）的重力。
其单位为牛顿（N）或千牛（kN）。
起重机的起升载荷状态级别是指在该起重机的设计预期寿命期限内，它的各个有代表性的起升载荷值的大小及各相对应的起吊次数，与起重机的额定起升载荷值的大小及总的起吊次数的比值情况，据此载荷状态级别被分为Q1~Q4共4个级别。
详见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.2表2。
表2起重机的载荷状态级别及载荷谱系数（3）吊车的工作级别根据吊车的10个使用等级与吊车的4个起升荷载状态级别，将吊车整机的工作级别分为A1~A8共8个级别，详见《起重机设计规范GB/T 3811-2008》3.2.3表3。
表3 吊车的工作级别在《建筑结构荷载规范GB 5009-2012》（简称《荷规》）中，工作级别与吊车的荷载系数（《荷规》6.2）、动力系数（《荷规》6.3）及吊车荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数（《荷规》6.4）有关，为方便设计，在吊车荷载的条文说明中将吊车的工作制与工作级别的对应关系做如下规定：表4 吊车的工作制等级与工作级别的对应关系2吊车梁荷载吊车梁荷载分为竖向荷载（吊车的竖向轮压）与水平荷载，水平荷载又分为纵向水平荷载与横向水平荷载，吊车纵向水平制动力产生纵向水平荷载，对于轻、中级工作制吊车（A1-A5），横向水平荷载考虑由小车的水平制动力产生，对于重级、特重级工作制吊车（A6-A8），横向水平荷载还需考虑吊车的摇摆力，根据《钢结构设计标准GB50017-2017》3.2.2，计算强度、稳定性以及连接的强度时，此水平力不宜与小车产生的水平制动力同时考虑。
3.4.吊车梁设计
注意：
当吊车梁采用制动桁架时，需要计算附加轴力和局部弯矩。
附加轴力的计算：用桁架内力分析方法计算 M y max N b1 制动桁架节间局部弯矩按以下近似公式：
轻中级工作制吊车：
M y1
a d
TH d 4
TH
重级工作制吊车：
M y1 TH d 3
3.4.5 焊接实腹式吊车梁的截面选择
计算力及吊车台总数组合表
计算项目
F Q 1Pk , max
T 1.4 ( Q Q1 ) / n
计算力
轻、中级吊车 重级吊车
吊车台数组合
吊车梁及制动结 构的强度和稳定 轮压处腹板局部 压应力、腹板局 部稳定
F Q 1 Pk , max
T 1.4 ( Q Q1 ) / n
下撑式
桁架式
2.7.1 吊车梁系统的组成
吊车梁系统：
吊车梁（吊车桁架） 制动结构 制动梁 制动桁架
制动桁架 辅 助 桁 架 水平支撑 垂直支撑 吊 车 梁 吊车梁 制动梁 加劲肋
制动结构的作用： 承受横向水平力 侧向支承上翼缘，保证吊车梁的整体稳定 制动梁可兼作检修平台
制动桁架 吊车梁
天窗架
3、刚度验算
按效应最大的一台吊车的荷载标准值计算，且不乘动 力系数。 吊车梁的竖向挠度：
M kxl v [v ] 10EI x
2
式中：[v]——吊车梁的容许挠度 轻级桥式吊车：l/800 中级桥式吊车：l/1000
重级桥式吊车：l/1200
注意：
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：对于工 作级别为A7、A8吊车的制动结构，计算其水平挠度，按效 应最大的一台吊车的荷载标准值计算，且不乘动力系数。
中、重型厂房结构设计-吊车梁的设计
吊车梁的施工工艺流程
施工准备
根据设计图纸和施工要求，进行现场 勘查，确定吊车梁的安装位置和基础 结构。
01
02
基础制作
根据设计要求，进行吊车梁的基础制 作，包括混凝土浇筑、钢筋绑扎等。
03
吊车梁安装
将吊车梁按照设计要求进行安装，确 保其位置和标高符合设计要求。
质量检测
对吊车梁的安装质量进行检测，包括 其位置、标高、平整度等，确保符合 设计要求和相关规范。
吊车梁的功能
吊车梁的主要功能是支撑和固定吊车 的轨道，承受吊车的运行载荷，并将 载荷传递至厂房的承重结构上，确保 吊车的正常运行和使用安全。
吊车梁的类型与选择
吊车梁的类型
根据制作材料的不同，吊车梁可分为钢吊车梁、钢筋混凝土吊车梁等。根据使用场合和承载能力的不同，又可分 为轻型、中型和重型吊车梁。
吊车梁的选择
选择何种类型的吊车梁应根据厂房的跨度、高度、使用需求以及经济性等因素综合考虑。例如，钢吊车梁具有自 重轻、承载能力强、安装方便等优点，适用于大跨度、高净空的厂房；钢筋混凝土吊车梁则具有承载能力较高、 耐久性好、造价较低等优点，适用于中等跨度和高度的厂房。
吊车梁设计的原则与要求
吊车梁设计的原则
吊车梁设计应遵循安全可靠、经济合理、技术先进的原则， 确保吊车梁能够承受各种可能的载荷组合，满足厂房的正常 使用和安全性能要求。
04
吊车梁的抗震设计
吊车梁的抗震设防目标
防止吊车梁在地震中发生严重破坏，确保厂房的正常使用和 安全。
保证吊车在地震中的安全运行，防止因吊车梁破坏而引起的 设备损坏或人员伤亡。
吊车梁的抗震措施
选择合适的材料
采用高强度钢材，提高吊车梁的承载能力和抗变 形能力。
(整理)吊车梁设计
1、吊车梁设计1. 1 设计资料威远集团生产车间，跨度30m ，柱距6m ，总长72 m,吊车梁钢材采用Q235钢，焊条为E43型，跨度为6m ，计算长度取6m ，无制动结构，支撑于钢柱，采用突缘式支座，威远集团生产车间的吊车技术参数如表2-1所示：表2-1 吊车技术参数台数 起重量 级别 钩制 吊车跨度 吊车总量 小车重 最大轮压 25t中级软钩28.5m19.2t1.8t8.5t吊车轮压及轮距如图1-1所示：46503550图1-1吊车轮压示意图1. 2 吊车荷载计算吊车荷载动力系数05.1=α，吊车荷载分项系数Q γ=1.40。
则吊车荷载设计值为竖向荷载设计值 Q P γα⋅=m a x P ⋅=1.05⨯1.4⨯83.3=122.45kN 横向荷载设计值 =H Qγn g Q )(12.0+⋅=1.4⨯48.9)8.15(12.0⨯+⨯=2.80kN1. 3 内力计算1．3．1 吊车梁中最大竖向弯矩及相应剪力1） 吊车梁有三个轮压（见图1-2）时，梁上所有吊车轮压∑P 的位置为：PPPPBCAa230003000a5a5a1图1-2 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图mm W B a 1100355046501=-=-= mm W a 35502==mm a a a 3.4086110035506125=-=-=。
自重影响系数β取1.03，则 C 点的最大弯矩为：cM max =W β⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--∑125)2(Pa l a l P =1.03×⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯⨯100.145.1226)408.03(45.12232 =284.94m kN ⋅2) 吊车梁上有两个轮压（见图1-3 ）时，梁上所有吊车轮压∑P 的位置为：PPBCAa130003000Pa4a4图1-3 三个轮压作用到吊车梁时弯矩计算简图mm W B a 1100355046501=-=-=mm a a 275414==则C 点的最大弯矩值为：c M max =Wβl a l P ∑-24)2( =1.03×6)275.03(45.12222-⨯⨯=m kN ⋅18.312 可见由第二种情况控制，则在max M 处相应的剪力为CV =W βla lP ∑-)2(4=1.03×6)275.03(45.1222-⨯⨯=114.51kN 。
24吊车梁的设计
A6～A8级吊车梁应进行疲劳验算 1.受拉翼缘的连接焊缝处 2.受拉区加劲肋端部 3.受拉翼缘与支撑连接处 的主体金属
4.连接的角焊缝
4
2 1
3
采用一台起重量最大吊车的荷载标准值， 不计动力系数，按常幅疲劳问题计算。
αfΔσ≤[Δσ] Δσ—应力幅，Δσ=σmax-σmin； [Δσ]—循环次数n=2×106次时的容许应
计算刚度时按自重和起重量最大的一台吊车的 荷载标准值计算，且不乘动力系数。
竖向挠度：
v Mkxl2 [v] 10EIx
对于重级工作制吊车梁除计算竖向的刚度外， 还应按下式计算其水平方向的刚度。
水平挠度：
u Mkyl2 l 10EIy1 2200
Mkx—竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩； Mky—跨内一台起重量最大吊车横向水平荷载
2.4 吊车梁的设计
❖吊车梁的荷载 ❖吊车梁的截面组成 ❖吊车梁的连接 ❖吊车梁截面的验算
2.4.1 吊车梁的荷载
➢竖向荷载: P ➢横向水平荷载: T
➢纵向水平荷载: Tc
（通过柱间支撑传至基础）
P Tc P Tc
T
T
(1)吊车竖向荷载（最大轮压） 作用在吊车梁上的最大轮压设计值：
Pmax1.4Pk,max
增设辅助桁架、水平支撑和 垂直支撑。 L≥12m(A6～A8) L≥18m(A1～A5)
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载
制动桁架
制动桁架 吊车梁
2.4.3 吊车梁的连接
原则：吊车梁上翼缘的连接应以能够可靠地与柱传 递水平力，而又不改变吊车梁简支条件。
1.吊车梁上翼缘与 柱的连接 高强螺栓连接 抗疲劳性能强受压翼缘型）:
用于吊车起重能力Q≤30t， 跨度l≤6m， 工作级别为A1~A5的吊车梁。
吊车梁设计课程设计
吊车梁设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解吊车梁的基本结构及其在工程中的作用；2. 学生能掌握吊车梁设计的基本原理，包括力学原理和材料特性；3. 学生能掌握吊车梁设计的计算方法和步骤；4. 学生能了解吊车梁施工中的安全要求和注意事项。
技能目标：1. 学生能运用吊车梁设计原理进行简单吊车梁的设计；2. 学生能运用计算方法进行吊车梁的荷载分析和尺寸计算；3. 学生能通过实际案例分析，提高解决实际工程问题的能力；4. 学生能运用绘图软件绘制吊车梁的设计图纸。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程设计和建筑事业的热爱，增强职业责任感；2. 学生树立安全意识，认识到工程安全对生命财产的重要性；3. 学生培养合作精神，提高团队协作能力；4. 学生养成严谨的科学态度，提高对工程质量的责任心。
课程性质：本课程为专业实践课程，旨在让学生掌握吊车梁设计的基本知识和技能，为今后从事相关工作奠定基础。
学生特点：学生为高中年级学生，已具备一定的物理和数学知识，具有一定的空间想象能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，强调实践操作，培养学生在实际工程中的应用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得良好的学习成果。
通过课程学习，使学生能够独立完成简单吊车梁的设计，并为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 吊车梁结构概述：介绍吊车梁的定义、分类、作用及其在建筑结构中的重要性。
参考教材章节：第二章第二节2. 吊车梁设计原理：讲解吊车梁的力学原理、材料力学性质及其在受力分析中的应用。
参考教材章节：第三章第一、二节3. 吊车梁设计计算方法：学习吊车梁的荷载分析、内力计算、截面尺寸计算和稳定性校核。
参考教材章节：第三章第三、四节4. 吊车梁设计步骤与案例分析：分析吊车梁设计步骤，结合实际案例进行讲解。
参考教材章节：第三章第五节、案例分析5. 吊车梁施工安全要求：介绍吊车梁施工中的安全注意事项、施工规范及质量检验标准。
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吊车梁的截面选择
一.截面尺寸的确定：
(1).梁的高度：
①.经济要求：
梁的平面内最大弯矩设计值：M xmax=464700000N·MM,支座处的最大剪力V max=
梁选用钢材材质Q235,f=215N/mm2fv=
Q345,f=315N/mm2fv=
f=315N/mm2fv=
梁需要的截面抵抗矩：W= 1.2*M xmax/f=1770286
梁的经济截面高度：H=7*(W)^(1/3)-300=547
②.刚度要求：
对中级且Q<500KN,[l/w]=600,梁的跨度l=6000mm
超过此限[l/w]=750
取[l/w]=600,[w/l]=0.001667
梁刚度要求的最小高度：Hmin=0.56*f*l/([w/l]*106)=
③.建筑净空要求：H≤建筑净空要求
根据以上三条要求确定吊车梁的高度，H=700mm
二.腹板厚度Tw的确定：
①.经验公式：T w=7+3h=10mm
②.根据抗剪要求：T w≥ 1.2V max/h w fv= 2.9630843mm
③.局部挤压应力的要求：
数据准备：考虑动力系数的一个车轮的最大轮压a P max=136
集中荷载增大系数，对轻、中级工作制吊车梁Y=1.0,对重级工作制吊车梁Y=1.35
Y=1
g Q= 1.4
钢轨高度：140mm,吊车梁翼缘厚度t（暂估）：
轨顶至腹板计算高度上边缘的距离：h y=钢轨高度+吊车梁翼缘厚度t=
车轮对腹板边缘挤压应力的分布长度，取L z=2h y+50=358
T w≥aYg Q P max/(l w*f)=2mm
根据以上三条要求暂估T w=8mm
三.翼缘尺寸：
翼缘所需的面积：A1=W x/H w-1/6HwTw=1696.6947
根据翼缘的局部稳定判断翼缘不考虑局部稳定的最大宽度：b=336
根据上面的翼缘最大宽度取b=330mm
下翼缘厚度取10mm，下翼缘宽度Bb=300mm
本吊车梁尺寸取如下值：
吊车梁高度H=700mm
上翼缘宽度Bt=330mm
上翼缘厚度Tt=14mm
下翼缘宽度Bb=300mm
下翼缘厚度Tb=10mm
腹板厚度Tw=8mm
腹板高度Hw=676mm 根据上值转入《吊车梁截面计算》工作簿.
支座处的最大剪力V max=310.63KN
125N/mm2
185N/mm2
185N/mm2(板厚≤16mm) mm3
mm
636mm
腹板高度暂定H w=680mm
KN
工作制吊车梁Y=1.35
14mm
车梁翼缘厚度t=154mm
mm
mm。