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。
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 。
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。
吊车梁设计计算表（带公式程序）
吊车梁设计计算表（带公式程序）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=547②.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=10mm②.根据抗剪要求：T w≥ 1.2V max/h w fv= 2.9630843mm③.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=1.35Y=1g 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=358T 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=310.63KN125N/mm2185N/mm2185N/mm2(板厚≤16mm) mm3mm636mm腹板高度暂定H w=680mmKN工作制吊车梁Y=1.3514mm车梁翼缘厚度t=154mmmm mm。
(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 。
吊车梁设计
一、吊车梁所承受的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。
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.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。
吊车沿轨道运行、起吊、卸载以及工件翻转时将引起吊车梁振动。
特别是当吊车越过轨道接头处的空隙时还将发生撞击。
因此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。
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：1)软钩吊车：当额定起重量不大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％.2）硬钩吊车：应取20％。
横向水平荷载应等分于桥架的两端,分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的刹车情况。
对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。
手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。
计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接（吊车梁、制动结构、柱相互间的连接）的强度时，由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因,在轨道上产生卡轨力，因此钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动引起的横向水平力,此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑。
二、吊车梁的形式吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的荷载。
竖向荷载在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力，水平荷载在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。
吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。
吊车梁一般设计成简支梁，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.吊车梁的常用截面形式，可采用工字钢、H 型钢、焊接工字钢、箱型梁及桁架做为吊车梁.桁架式吊车梁用钢量省，但制作费工,连接节点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁.一般跨度小起重量不大（跨度不超6米，起重量不超过30吨）的情况下,吊车梁可通过在翼缘上焊钢板、角钢、槽钢的办法抵横向水平荷载，对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度。
吊车梁的设计
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=547②.刚度要求：对中级且Q<500K N,[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.净空要求：H≤净空要求根据以上三条要求确定吊车梁的高度，H=700mm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/hwfv=2.9630843mm③.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=1g 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=358T 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/Hw-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mmHw=676根据上值转入《吊车梁截面计算》工作簿.310.63KN125N/mm2185N/mm2185N/mm2(板厚≤16mm)mm3mm636mm腹板高度暂定H w=680mmKN14mm154mm mmmm。
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。
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2.4.4.2整体稳定验算
设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大， 整体稳定得到保证，不需验算。加强上翼缘 的吊车梁，应按下式验算其整体稳定。
Mx My f bWx Wy
-依梁在最大刚度平面内弯 曲所确定的整体稳定系数
2.4.4.3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。
2.4.4.4疲劳验算
构造上： 选用合适的钢材标 号和冲击 韧性要求。 构造细部选用疲劳强度高的连接 形式。
例：对于A6~A8级和起重量Q≥50t 的A4，A5级吊车粱，其腹板与上 翼缘的连接应采用焊透的K形焊 缝。
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
依《建筑结构荷载规范》(GB 50009)的规定， 作用于每个轮压处的水平力设计值：
T 1.4g (Q Q') / n
Q —吊车额定起重量 Q’--小车重量 n --桥式吊车的总轮数
g —重力加速度
➢ 吊车工作级别为A6 ～ A8时，吊车运行时摆动 引起的水平力比刹车更为不利,钢结构设计
规范(GB50017)规定：吊车横向水平力标准值：
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
➢吊车荷载的传递路径
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:
Pmax 1.4Pk,max
Pk,max—吊车最大轮压标准值,查吊车手册。
α--动力系数
(2)吊车横向水平力
竖向挠度：
v M kxl 2 [v] 10EIx
水平挠度：
u M kyl 2 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
标准值作用下所产生的最大弯矩， Iy1——制动结构截面对形心轴Y1的毛截面惯性
矩。 对制动桁架应考虑腹杆变形的影响，Iyl乘以0.7 的折减系数。
2.带制动梁的吊车梁
A点最不利
Mx Wnx
My Wn'y1
f
W’ny1—制动梁截面对其 形心轴y1的净截面抵抗矩。
3.带制动桁架的吊车梁
轴力 N1=My/b1 My—横向水平荷载产生
的最大弯矩设计值。
局部弯矩 M’y=Td/3 A点最不利
Mx Wnx
M
' y
Wn'y
N1 An
f
An—吊车梁上翼缘及腹板15tw的净截面面积之和。
制动桁架
➢3.带制动桁架的吊车梁:
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载 制动桁架
L≥12m(A6～A8) L≥18m(A1～A5) 增设辅助桁架、水平支撑 和垂直支撑。
制动桁架 吊车梁
2.4.3 吊车梁的连接
1.吊车梁上翼缘 与柱的连接
高强螺栓连接 抗疲劳性能好， 施工方便。
板铰连接 保证吊车梁为简支
③优点： e较小，柱受到吊车 较小的扭矩作用。
2.4.4 吊车梁的截面验算
➢ 强度验算 ➢ 整体稳定验算 ➢ 刚度验算 ➢ 疲劳验算
2.4.4.1强度计算
1.加强上翼缘吊车梁 受压区： A点最不利
Mx My f
Wnx Wn'y
受拉区：
Mx f
Wnx 2
W’ny—吊车梁上翼缘截面对 y轴的净截面抵抗矩。
2.吊车梁上翼缘与 制动结构连接：
3.吊车梁支座：
1）简支吊车梁支座： (a)平板支座 (b)凸缘支座
2）连续吊车梁支座：
(a)平板支座
①支座加劲肋
②支座垫板： 厚度t≥16mm
③传力板
④缺点： 柱受到吊车竖向荷载 引起的较大扭矩作用。
MT R e (R1 R2) e
(b)凸缘支座
①支座加劲肋 ②弹簧板
4.连接的角焊缝
42 13采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
力幅，按表2-11取用； αf —欠载效应的等效系数
TK 1Pk,max
0.1 软钩吊车 α1= 0.15 抓斗或磁盘吊车
0.2 硬钩吊车
2.4.2 吊车梁的截面组成
o单轴对称工字形截面 o带制动梁的吊车梁 o带制动桁架的吊车梁
➢ 1.单轴对称工字形截面: Q≤ 30t，L≤ 6m， A1 ～ A5级
➢2.带制动梁的吊车梁：
竖向荷载
吊车梁
横向水平荷载