1、吊车梁钢材的选择
吊车梁承受动态荷载的反复作用,因此,其钢材应具有良好的塑性和韧性,且应满足钢结构设计规范GB50017条款3.3.2~3.3.4的要求。
2、吊车梁的内力计算
由于吊车荷载为移动荷载,计算吊车梁内力时必须首先用力学方法确定使吊车梁产生最大内力(弯矩和剪力)的最不利轮压位置,然后分别求梁的最大弯矩及相应的剪力和梁的最大剪力及相应弯矩,以及横向水平荷载在水平方向产生的最大弯矩。计算吊车梁的强度及稳定时按作用在跨间荷载效应最大的两台吊车或按实际情况考虑,并采用荷载设计值。
计算吊车梁的疲劳及挠度时应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定,并采用不乘荷载分项系数和动力系数的荷载标准值计算。求出最不利内力后选择梁的截面和制动结构。
3、吊车梁的强度、稳定承载力验算
(1)强度验算
假定吊车横向水平荷载由梁加强的上翼缘或制动梁或桁架承受,竖向荷载则由吊车梁本身承受,同时忽略横向水平荷载对制动结构的偏心作用。
对于无制动结构的吊车梁按下式验算受压区最大正应力:
对于焊接组合梁尚应验算翼缘与腹板交界处的折算应力。
梁的支座截面的最大剪应力,在选截面时已予保证,不必验算。
(2)局部稳定验算
对于焊接组合梁,应进行局部稳定设计及验算
(3)整体稳定验算
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。无制动结构的梁应按下式验算:
4、吊车梁疲劳验算
吊车梁直接承受动力荷载,对重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架可作为常幅疲劳,验算疲劳强度。验算的部位一般包括:受拉翼缘与腹板连接处的主体金属、受拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑的连接等处的主体金属以及角焊缝连接处。
5、吊车梁刚度验算
吊车梁在竖向荷载作用下的挠度要满足给出的容许限值要求。对冶金工厂或类似车间中工作制为A7、A8的吊车梁,按一台最大吊车的横向水平荷载(按《建筑结构荷载规范》/GB50009或本节5.6.1款取值)产生的挠度不宜超过制动结构跨度的1/2200。应注意的是:在计算竖向挠度时系按自重和起重量最大的一台吊车计算。
6、吊车梁的合理构造设计
应力集中是造成疲劳破坏的主要原因,因而应特别关注吊车梁的细部构造设计。焊接组合吊车梁的翼缘宜用一层钢板,当采用两层钢板时,外层钢板宜沿梁通长设置,并应在设计和施工中采取措施使上翼缘两层钢板紧密接触。吊车梁的翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝,引弧板和引出板割去处应予打磨平整。焊接吊车梁和焊接吊车桁架的工地整段拼接应采用焊接或高强螺栓的摩擦型连接。
吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于90mm。在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对布置,并与梁上下翼缘刨平顶紧。中间横向加劲肋的上端应与梁的上翼缘刨平顶紧,在重级工作制吊车梁中,中间横向加劲肋亦应在腹板两侧成对布置,而中、轻级工作制吊车梁则可单侧设置或两侧错开设置。在焊接吊车梁中,横向加劲肋(含短加劲肋)不得与受拉翼缘相焊,但可与受压翼缘焊接,端加劲肋可与梁上下翼缘相焊,中间横向加劲肋的下端宜在距受拉下翼缘50~100mm处断开,其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时,不宜采用焊接连接。
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磨擦型连接,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。
吊车梁端部与柱的连接构造应设法减少由于吊车梁弯曲变形而在连接处产生的附加应力。吊车梁的受拉翼缘边缘,宜为轧制边或自动气割边,当用手工气割或剪切机切割时,应沿全长刨边。吊车梁的受拉翼缘上下不得焊接悬挂设备的零件,并不宜在该处打火或焊接夹具。
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