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1、1.吊车梁按截面分为哪几种？各适用于何种情况？2.吊车梁系统由哪些构件组成？3.吊车梁系统自重如何考虑？4.吊车横向水平荷载与哪些因素有关？5.吊车梁系统计算时，确定吊车荷载的吊车台数如何取？6.吊车梁应验算哪些内容？7.何种情况下，吊车梁的整体稳定性不需要验算？8.6 吊车梁 工业厂房中支承桥式或梁式电动吊车、壁行吊车以及其他类型吊车的构件。 吊车工作级别：起重机设计规范(G8381183)中吊车按设计寿命内总的工作循环次数分成10个利用等级，根据吊车荷载达到其额定值的频繁程度分成轻、中、重、特重4种载荷状态。根据要求的利用等级和载荷状态，将吊车分为8个（A1A8）工作级别。 以前计算吊车荷
2、载时仅按载荷状态分为轻级、中级、重级以及超重级（冶金厂房内的夹钳、料耙等硬钩吊车）4级工作制。建筑结构荷载规范(GB500092001)将吊车荷载按工作级别划分。一般情况下，轻级工作制相当于A1A3级；中级工作制相当于A4、A5级；重级工作制相当于A6A7级，A8级属于超重级。8.6 吊车梁8.6.1 吊车梁分类n支承吊车的构件分为吊车梁和吊车桁架。n吊车梁动力性能好，适用于重级工作制。n吊车桁架为带有组合型钢或焊接工字形劲性上弦的空腹式结构，其用钢量较实腹式结构节约钢材1030，但制作较费工，连接节点处疲劳较敏感，一般适用于跨度L18m，起重量Q75t的轻、中级工作制或小吨位软钩重级工作制吊
3、车结构。支承夹钳或刚性料耙硬钩吊车以及类似吊车的结构不宜采用吊车桁架。n吊车桁架一般设计成简支结构。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类n吊车梁按结构简图分为简支梁、连续梁、框架梁等。一般设计成简支梁，传力明确、构造简单、施工方便。连续梁虽较简支结构节约钢材1015，但因计算、构造、施工等远较简支结构复杂且对支座沉陷敏感，对地基要求较高。框架梁系将吊车梁与柱在纵向组成单跨(或多跨连续)刚架，因而有较好的纵向刚度，由于计算构造及施工均很复杂，仅在柱列上无法设置柱间支撑时才考虑采用。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类（a）型钢吊车梁（b）工字形焊接吊车梁（c）箱形吊车梁（d）吊车桁架（e）撑
4、杆式吊车梁架n吊车梁按截面有型钢梁、组合工字形梁及箱形梁、撑杆式。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类n型钢吊车梁（或加强型钢吊车梁）用型钢（有时用钢板、槽钢或角钢加强上翼缘）制成，制作简单，运输及安装方便，一般适用于跨度L6m，吊车起重量Q 10t的轻、中级工作制的吊车梁。n焊接工字形吊车梁，由三块钢板焊接而成，制作比较简便，为当前常用的形式。当吊车轮压值较大时，采用将腹板上部受压区加厚的形式较为经济，但会增加施工的不便。一般设计成等高度、等截面形式。根据需要也可设计成变高度（支座处梁高缩小）、变截面的形式。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类n箱形吊车梁是由上、下翼缘板及双腹板组成的封
5、闭箱形截面梁，具有刚度大和抗扭性能好的优点，适用于大跨度、大吨位软钩吊车或特重级硬钩吊车，以及抗扭刚度较高（如大跨度壁行吊车梁）的焊接梁。由于制作较复杂、施焊操作条件较差，焊接变形不易控制和校正。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类n悬挂式吊车梁包括悬挂单梁和轨道梁，一般悬挂在屋盖承重结构或其他承重结构上，由单根工字钢承重并兼作电动葫芦或手动吊车的行驶轨道梁。n撑杆式吊车梁可利用钢轨与上弦共同工作组成的吊车桁架，用钢量省，但制作、安装精度要求较高，设计时应注意加强侧向刚度，一般用于手动梁式吊车，起重量Q5t跨度L6m的情况。n壁行吊车梁由承受水平荷载的上梁及同时承受水平和竖向荷载的下梁组成分
6、离的形式。分离型较为经济，但必须严格控制上、下梁的相对变形。为了增加刚度亦可将上、下梁组合成箱形梁。8.6 吊车梁 8.6.1 吊车梁分类壁行吊车（a）固定在柱上，（b）固定在吊车梁1-刚臂； 2一壁行吊车梁上梁；3壁行吊车梁下梁；4一壁行吊车；5一吊车梁8.6.2 吊车梁系统结构的组成 通常由吊车梁（或吊车桁架）、制动结构、辅助桁架及支撑（水平支撑和垂直支撑）等组成。8.6 吊车梁 8.6.2 吊车梁系统结构的组成 吊车梁的跨度和起重量均较小、且无需采取其他措施即可保证吊车梁的侧向稳定性时，可不对吊车梁加强或用钢板、型钢加强上翼缘（图a）。吊车梁跨度和起重量较大时，应设置制动结构制动梁或制动
7、桁架。8.6 吊车梁 8.6.2 吊车梁系统结构的组成n制动梁以吊车梁的上翼绿为制动梁的内翼缘，槽钢则为制动粱的外翼缘。制动梁的宽度不宜小于1.01.5m。n宽度较大时宜采用制动桁架。制动桁架是用角钢组成的平行弦桁架。吊车梁的上翼绿兼作制动桁架的弦杆。制动结构不但用以承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定，并且可作为检修走道。n制动梁腹板(兼作走道板)宜用花纹钢板以防行走滑倒，其厚度一般为610mm，走道的活荷载一般按2kNm2考虑。8.6 吊车梁 8.6.2 吊车梁系统结构的组成n当吊车桁架和重级工作制吊车梁跨度L12m，或轻中级工作制吊车梁跨度L18m，对边列柱吊车梁宜设置辅助桁架，并在辅
8、助桁架和吊车梁之间设置水平支撑和垂宜支撑，垂直支撑的位置不宜在吊车梁或吊车桁架竖向挠度较大处，可采用（c）的形式。n当吊车梁位于中列柱，且相邻两跨的吊车梁高度相等时，可采用（d）的形式；当相邻两跨的吊车起重量相差悬殊而采用不同高度的吊车梁时，可采用（e）的形式。8.6 吊车梁 8.6.2 吊车梁系统结构的组成8.6.3吊车梁的荷载1.吊车的竖向荷载标准值为吊车的最大轮压；2.吊车的横向水平荷载标准值，应取横向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）对于软钩吊车（对于重级工作制吊车梁只用于计算挠度）当额定起重量Q10t时，H=0.12（Qg）；当额定起重量Q1550t时，H
9、=0.10（Qg）；当额定起重量Q 75t时，H=0.08（Qg）； g小车重量，当无资料时，软钩吊车可近似地按下述情况确定：当Q50t时，g0.4Q； 当Q50t时，g0.3Q； 8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载（2）对于硬钩吊车（只用于计算挠度） H=0.20（Qg）； 若同一台吊车在一侧的轮压值不等时，则各轮上的横向水平荷载与竖向荷载成正比，横向水平荷载的作用位置与竖向荷载作用位置相同，则各轮子上的横向水平荷载H值为：8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载n对软钩吊车（对于重级工作制吊车梁只用于计算挠度）n对硬钩吊车（只用于计算挠度）式中：H吊车各轮的横向水平荷载标准值； Q吊
10、车起重量； n吊车一侧的轮数； Pk, max作用于某一个吊车轮上的最大轮压标准值； Pk, max作用于吊车一侧上的全部最大轮压标准值； c根据不同额定起重量Q分别取0.06、0.05和0.04。8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载（3）计算重级工作制吊车梁（或吊车桁架）及制动结构的强度、稳定以及连接（吊车梁或吊车桁架、制动结构、柱相互的连接）的强度时应考虑由吊车摆动时引起的横向水平荷载（不与刹车横向水平荷载同时考虑），作用于每个轮压处的此水平荷载标准值可由下式进行计算： Hk=Pk, max 对于一般软钩吊车 0.1，抓斗或磁盘吊车宜采用 0.15，硬钩吊车宜采用 0.2。8.6 吊车
11、梁3.吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10采用；该荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致，即： Hz=0.1Pk, max 式中Pk, max为作用于一侧轨道上，两台起重量最大的吊车所有刹车轮（一般为每台吊车刹车轮的一半）最大轮压之和。4.作用在吊车梁或吊车桁架走道板上的活荷载，一般可取为2.0kN/m2；当有积灰荷载时，按实际积灰厚度考虑，一般为0.31.0kN/m2。8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载6.若吊车梁或辅助桁架承受屋盖和墙架传来的荷载，以及在吊车梁上悬挂其他设备时，其荷载应予叠加。7.当吊车梁系统的结构表面长期受辐
12、射热达150C以上或在短时间内可能受到高温作用时，一般采用设置金属隔板等措施进行隔热，荷载计算时应考虑在内。8.吊车梁（ 或吊车桁架）在受有振动荷载影响时，应考虑振动影响所增加的竖向荷载。9.对于露天栈桥的吊车梁，尚应考虑风、雪荷载的影响。8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载10.强度设计值的折减系数 计算中下列情况需进行强度设计值的折减，几种情况同时存在，折减系数应连乘： 1.单面连接的单角钢 （1）按轴心受力计算强度和连接0.85 （2）按轴心受压计算稳定性 等边角钢 0.60.0015，但不大于1.0； 短边相连的不等边角钢 0.50.0025，但不大于1.0； 长边相连的不等边角钢
13、 0.7； 为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，按最小回转半径计算，当20，取=20。8.6 吊车梁（3）等边角钢和短边相连不等边角钢的折减系数可按下表采用。2.无垫板的单面施焊对接焊缝 0.853.施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接 0.904.沉头和半沉头铆钉连接 0.808.6 吊车梁 长细比角钢类型100110120130140150160170180190200等边角钢0.750.770.780.800.810.830.840.860.870.890.90短边相连的不等边角钢0.750.780.800.830.850.880.900.930.950.981.00轴心受压等边和短边相
14、连不等边角钢的折减系数注意v计算吊车梁或吊车桁架的强度、稳定和连接的强度时应采用荷载设计值，计算疲劳和正常使用状态的变形时，应采用荷载标准值。v当计算吊车梁或吊车桁架及其连接的强度和稳定性时，吊车竖向荷载应乘以动力系数；对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作制为轻中级（A1A5）的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作制为重级（A6A8）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。计算疲劳和变形时，不乘以动力系数。8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载v计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳及挠度时，吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定。v计算制动结构的强度时，对位于边列
15、柱的吊车梁或吊车桁架，其制动结构应按同跨两台最大吊车所产生的最大横向水平荷载进行计算；对位于中列柱的吊车梁或吊车桁架，其制动结构应按同跨两台最大吊车或相邻跨间各一台最大吊车所产生的最大横向水平荷载，取其两者中较大值进行计算。8.6 吊车梁 8.6.3 吊车梁的荷载8.6.4实腹式吊车梁设计v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或在吊车梁上翼缘所产生的局部弯矩。v吊车梁、制动结构支撑杆自重、轨道等附加零件自重以及制动结构上的检修荷载等产生的内力，可以近似地取为吊车最大垂直
16、轮压产生的内力乘以下表的系数。吊车梁跨度(m)61218自重系数0.030.050.07自重系数8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁设计8.6.4实腹式吊车梁的设计首先应注意选用合适的钢材标号和冲击韧性要求。 （一）截面选择1.焊接工字形吊车梁一般由上下翼缘板及腹板焊成，通常设计成沿梁全长截面不变的一层翼缘板梁。必须采用两层钢板时，外层钢板宜沿梁通长设置，并应要求施工时采取措施使上翼缘两层钢板紧密接触。2.简支等截面焊接工字形吊车梁的腹板高度可根据经济高度、容许挠度值及建筑净空条件来确定。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（1）经济高度hec（mm）要求：式中 ：W梁的毛截面模
17、量（mm3），W=Mmax/f，其中f为钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值（N/mm2）。（2）容许挠度值要求：式中：l/v相对容许挠度值的倒数，以mm计。（3）建筑净空条件许可时的最大高度为hmax，选用梁的高度h应满足以下要求：hmaxhhmin，梁高h值接近于经济高度hhec。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计3.吊车梁腹板厚度tw（mm）按下列公式确定：（1）按经验公式计算：（2）按剪力确定： 腹板厚度tw宜按上述公式计算所得的最大值取，且不宜小于8mm，或按下表选用，同时验算局部稳定。梁高h（mm）600100012001600 1800240026003600400050
18、00腹板厚度tw（mm）8101014141616182022简支吊车梁腹板厚度经验参考数值8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计4.吊车梁翼缘尺寸可近似按下式计算：式中： ，应大于200mm。受压翼缘自由外伸宽度b1与其厚度t之比应满足： 受压翼缘的宽度尚应考虑固定轨道所需的构造要求，同时要满足连接制动结构所需的尺寸，必要时上翼缘两侧可作成不等宽度。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（二） 强度计算v上翼缘的正应力按下列公式计算：无制动结构：有制动梁时：有制动桁架：v下翼缘的正应力按下式计算：8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计式中 Wnx1、Wnx2吊车梁对x
19、轴的上部及下部纤维的净截面模量； Wny吊车梁上翼缘截面（包括加强板、角钢或槽钢）对y轴的净截面模量； Wny1制动梁截面对y1轴吊车梁上翼缘外边缘纤维的截面模量； Anf吊车梁上翼缘及15tw腹板的净截面面积之和； Mxmax、 Mymax分别为吊车竖向荷载及横向水平力（横向水平荷载或摇摆力）产生的计算弯矩； N横向水平荷载或摇摆力在吊车梁上翼缘所产生的轴向压力；8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计b吊车梁与辅助桁架或吊车梁与吊车梁轴线间水平距离；M吊车横向水平荷载或摇摆力对制动桁架在吊车上翼缘产生的局部弯矩，可近似地按M（1/31/4）T计算，T为作用于一个吊车轮上的横向水平荷载
20、或摇摆力； 为制动桁架节间长度。v剪应力：式中Vmax梁支座处最大剪力； S梁中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩； I梁毛截面惯性矩； tw腹板厚度。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计v腹板计算高度边缘的局部承压强度应按下式计算：式中 F考虑动力系数的吊车最大轮压的设计值； 对重级工作制的吊车梁取1.35；其他情况取1.1； lz集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算：lza5hy2hR a集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取为50mm； hy自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离（对焊接梁即翼缘板高度）； hR轨道的高度，对梁顶无轨道的梁hR 0。8.6
21、吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计v还应验算吊车梁上翼缘与腹板交界处的折算应力：式中 1系数，当与异号时，取1 1.2；当与同号时，取1 1.1； h梁的高度； hw腹板高度； S2计算点以上毛截面（吊车梁上翼缘）对中和轴的面积矩。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（三）整体稳定计算1.无制动结构时，按下式验算梁的整体稳定性：式中 Wx按吊车梁受压纤维确定的对x轴的毛截面模量；Wy上翼缘对y轴的毛截面模量；b梁的整体稳定系数。当采用制动梁或制动桁架时，梁的整体稳定能够保证，不必验算。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（四）刚度验算吊车梁在垂直方向内的刚度可按下式近似
22、计算：式中 Mxkmax竖向荷载（一台吊车荷载和吊车梁自重）的标准值引起的最大弯矩，不考虑动力系数； v挠度的容许值。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（五）疲劳验算验算公式：式中 f欠载效应的等效系数，与吊车类别有关；2106循环次数为2106的容许应力幅。欠载效应的等效系数f循环次数为2106的容许应力幅（N/mm2）8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计构件和连接类别 1234567817614411810390786959吊车类别吊车类别A6A8级硬钩吊车（如均热炉车间夹钳吊车）1.0A6A8级软钩吊车A4、A5级吊车0.80.5验算的部分有受拉翼缘的连接焊缝处，受
23、拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑连接处的主体金属，还需验算连接的角焊缝 。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（六）翼缘和腹板连接焊缝 1. 焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况按下述原则分别选用不同的质量等级:（1）在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质量等级为： 1）横向对接焊缝或轴向受力的T形对接与角接组合焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级； 2）纵向对接焊缝应为二级。（2）不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊缝。其质量等级当受拉时不低于二级，受压时宜为二级。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（
24、3）对于重级工作制和起重量Q50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头要求焊透的焊缝，焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级。此时，可按母材等强度考虑，不需验算连接焊缝强度。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计焊透的T型连接焊缝（4）吊车梁腹板与翼缘之间不要求焊透的T型连接焊缝可采用角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，双层翼缘板之间采用角焊缝，质量等级为三级，但重级工作制吊车梁和的中级工作制吊车梁外观质量标准应符合二级。2.焊接吊车梁的下列部位，应用机械加工（砂轮打磨或刨铲）使之平缓：（1）对接焊缝引弧板和引出板切割处。8.
25、6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计（2）重级工作制吊车梁受拉翼缘板。腹板对接焊缝的表面。（3）重级工作制吊车梁的受拉翼缘边缘，宜采用自动精密气割，当采用手工气割或剪切机切割时，应沿全长刨边。3.吊车梁的受拉翼缘上不得任意焊接悬挂设备零件，也不允许在该处打火或焊接夹具。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时，不宜采用焊接。8.6 吊车梁 8.6.4 实腹式吊车梁的设计8.6 吊车梁 8.6.5 吊车梁与柱的连接吊车梁上翼缘的连接8.6.5吊车梁与柱的连接重级工作制吊车梁中，上翼缘与柱或制动桁架传递水平力的连接宜采用高强度螺栓的摩擦型连接。而上翼缘与制动梁的连接，可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊缝连接。平板支座突缘支座吊车梁的特殊性：1选材：钢材应具有冲击韧性的合格保证。2受荷：承受连续反复作用的动力荷载。3构造：应采用防止疲劳破坏的构造措施。4计算：应进行疲劳验算。8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁8.6 吊车梁
