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1、0 第十章第十章 疲劳计算和吊车梁设计疲劳计算和吊车梁设计 10.110.1 关于疲劳的基本概念关于疲劳的基本概念 疲劳疲劳 固体力学的一个分支，研究材料和结构在循环固体力学的一个分支，研究材料和结构在循环 荷载作用下的强度问题，研究其荷载作用下的强度问题，研究其应力状态应力状态与与寿命寿命的关系。的关系。 疲劳破坏疲劳破坏 在在循环荷载循环荷载重复作用下，经历重复作用下，经历一定时间一定时间 损伤积累，构件和连接部位出现裂纹、最后断裂的现象。损伤积累，构件和连接部位出现裂纹、最后断裂的现象。 疲劳破坏性质疲劳破坏性质 破坏时塑性变形很小，突然破坏，属破坏时塑性变形很小，突然破坏，属 于于脆性
2、破坏脆性破坏范畴，危险性大。范畴，危险性大。 对缺陷十分敏感。对缺陷十分敏感。 疲劳破坏实例疲劳破坏实例 疲劳破坏实例疲劳破坏实例 疲劳断裂过程疲劳断裂过程 裂纹形成裂纹形成裂纹稳定扩展裂纹稳定扩展 裂纹失稳裂纹失稳 扩展断裂扩展断裂 非焊接结构非焊接结构 三阶段三阶段 焊接结构焊接结构 二阶段二阶段 本身存在类似本身存在类似 裂纹的缺陷裂纹的缺陷 疲劳分类疲劳分类 l高周疲劳（应力疲劳）高周疲劳（应力疲劳） 工作应力小于工作应力小于f fy y，没有明显的塑性，没有明显的塑性 变形，寿命变形，寿命n n5510104 4次。如吊车梁、桥梁、次。如吊车梁、桥梁、 海洋平台在日常荷载下的疲劳破坏
4、次数（n n，疲劳寿命），疲劳寿命） 结构或构件破坏时所经历的应力变化次数结构或构件破坏时所经历的应力变化次数。 影响疲劳强度的因素影响疲劳强度的因素 10.2 10.2 常幅疲劳常幅疲劳 当应力循环内的应力幅保持常量时，称为常幅疲劳。当应力循环内的应力幅保持常量时，称为常幅疲劳。 1.1.非焊接结构的疲劳非焊接结构的疲劳 大量试验研究表明，疲劳强度除于大量试验研究表明，疲劳强度除于主体金属主体金属和和连接类型连接类型有关外，有关外， 还与还与循环应力比循环应力比r r和和循环次数循环次数n n有关。有关。 当以当以n=2n=210106 6为疲劳寿命时，我国为疲劳寿命时，我国钢结构设计规范钢
8、疲劳寿命的容许应力幅。 （3 3）如果）如果lgnlgn符合正态分布，则构件或连符合正态分布，则构件或连 接的疲劳强度的保证率为接的疲劳强度的保证率为97.797.7。 (4(4）容许应力幅的表达式）容许应力幅的表达式 可通过两可通过两 个相似三角形求出。则得到容许应力幅个相似三角形求出。则得到容许应力幅 的表达式为：的表达式为： S S S S 0 lgn lg . . . . . . . . b b1 1 lgC lg lgn 1 1 1 (10.3) C N (5) (5)式中：系数式中：系数 、C C根据根据钢结构设计规范钢结构设计规范- -疲劳计算的构件和连接疲劳计算的构件和连接 分
12、0t150）、无严重腐蚀环境中的高周）、无严重腐蚀环境中的高周 低应变的疲劳计算（应力循环次数低应变的疲劳计算（应力循环次数n n5510104 4) )。 常幅疲劳的计算公式常幅疲劳的计算公式 （10.210.2） 标准荷载下标准荷载下的设计应力幅；的设计应力幅； 对于焊接部位的设计应力幅对于焊接部位的设计应力幅: : = = max max- - min min ； ； 对于非焊接部位的折算应力幅：对于非焊接部位的折算应力幅：= = max max- 0.7 - 0.7 min min max max 每次应力循环中，计算部位的最大拉应力（取正值）每次应力循环中，计算部位的最大拉应力（取正
18、研究。目前还没有较好试验或数值方法对其进行以概率论为基础的研究。 采用采用荷载标准值荷载标准值计算。计算。 （2 2）对于只有）对于只有压应力压应力的应力循环作用，由于钢材内部缺陷不易开展，的应力循环作用，由于钢材内部缺陷不易开展， 则不会发生疲劳破坏，不必进行疲劳计算。则不会发生疲劳破坏，不必进行疲劳计算。 （3 3）国内外试验证明，大多数焊接连接类别的疲劳强度不受钢材强）国内外试验证明，大多数焊接连接类别的疲劳强度不受钢材强 度的影响，故可认为疲劳度的影响，故可认为疲劳容许应力幅与钢种无关容许应力幅与钢种无关。 （4 4）提高疲劳强度和疲劳寿命的措施）提高疲劳强度和疲劳寿命的措施 （）采取
21、-垂直支撑 吊车梁工程实例 格构柱 吊车梁吊车梁 格构柱 吊车梁 吊车梁 吊车梁类型：吊车梁类型： 按计算简图：简支梁按计算简图：简支梁 / / 连续梁连续梁 按构造：按构造： 焊接梁焊接梁 / / 高强度螺栓桁架梁高强度螺栓桁架梁 / / 栓栓- -焊梁焊梁 按构件类型：按构件类型：实腹梁实腹梁 / / 吊车桁架吊车桁架 型钢截面型钢截面 焊接工字形截面焊接工字形截面 箱形截面箱形截面 上行式直接支承吊车桁架：上行式直接支承吊车桁架： 吊车轨道直接铺设在桁架上弦上吊车轨道直接铺设在桁架上弦上 上行式间接支承吊车桁架：上行式间接支承吊车桁架： 桁架梁上弦放置节点间短梁，以承受吊车荷载桁架梁上弦
22、放置节点间短梁，以承受吊车荷载 1. 1. 吊车梁系统的组成吊车梁系统的组成 焊接工字形吊车梁 焊接工字形截面吊车梁 焊接吊车梁 1 1 焊接吊车梁 1-1 型钢吊车梁 槽钢加强角钢加强盖板加强 型钢吊车梁 作 宽 制动结构：制动结构： 制动梁 制动桁架 用： 承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定 可作为人行走道和检修平台 度： 应依吊车起重量柱宽以及刚度要求确定。 一般不小于0.75m。 制动结构选用：宽度1.2m时，常用制动梁 宽度1.2m时，宜采用制动桁架 对于硬钩吊车的吊车梁，其动力作用较大，均宜采用制动梁。 制动梁的钢板(腹板)常采用花纹钢板。 1. 1. 吊车梁系统的组成吊车梁系
23、统的组成 辅助桁架及支撑：辅助桁架及支撑： 跨度12m的重级工作制吊车梁 跨度18m的轻、中级工作制吊车梁 宜设置 辅助桁架； 下翼缘(下弦)水平支撑系统； 同时设置垂直支撑。 垂直支撑设置位置：不宜设在发生梁或桁架最大挠度处； 可设置在靠近梁端1/41/3的范围内。 1. 1. 吊车梁系统的组成吊车梁系统的组成 吊车梁上的荷载： 吊车竖向荷载 横行小车 吊车荷载 吊车横向水平荷载 吊车桥架 吊车纵向水平荷载 其他荷载 吊车梁 2. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 2.2 2.2 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 (1) (1) 吊车竖向荷载吊车竖向荷载 竖向荷载设计值：竖向荷载设计值： 荷载
24、分项系数，荷载分项系数， 吊车竖向荷载动力系数：吊车竖向荷载动力系数： =1.05=1.05：悬挂吊车：悬挂吊车( (包括电动葫芦包括电动葫芦) )及工作级别为及工作级别为A1A1A5(A5(轻、轻、 中级工作制中级工作制) )的软钩吊车；的软钩吊车； =1.10=1.10：工作级别为：工作级别为A6A6A8A8的软钩吊车、硬钩吊车和其的软钩吊车、硬钩吊车和其 他特种吊车。他特种吊车。 吊车最大轮压标准值吊车最大轮压标准值( (产品规格中查找产品规格中查找) )。 竖向荷载标准值为吊车的最大轮压标准值，可在吊车产品竖向荷载标准值为吊车的最大轮压标准值，可在吊车产品 规格中查得。规格中查得。 2
25、. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 2.2 2.2 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 (2) (2) 吊车横向水平荷载吊车横向水平荷载 横向水平荷载设计值：横向水平荷载设计值： 横向水平荷载标准值：横向水平荷载标准值： 横行小车重量。横行小车重量。 缺乏资料时，软钩吊车近似取值：缺乏资料时，软钩吊车近似取值：G=0.4QG=0.4Q，当，当Q50tQ50t时；时； G=0.3QG=0.3Q，当，当Q Q50t50t时。时。 吊车额定起重量吊车额定起重量( (产品规格中查找产品规格中查找) )； 百分数。横向荷载系数；百分数。横向荷载系数； 吊车类型吊车类型 额定起重量额定起重量(t)(t) 吊
26、车车轮总数吊车车轮总数 软钩吊车软钩吊车 1010 15155050 7575 12%12% 10%10% 8%8% 软钩吊车：通过钢绳、吊钩起吊重物软钩吊车：通过钢绳、吊钩起吊重物 硬钩吊车：通过刚性臂起吊重物硬钩吊车：通过刚性臂起吊重物, ,如夹钳、料耙如夹钳、料耙 硬钩吊车硬钩吊车20%20% 2. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 2.2 2.2 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 (2) (2) 吊车横向水平荷载吊车横向水平荷载 工作级别为工作级别为A6A6A8A8吊车，运行时摆动引起的水平力比刹车更吊车，运行时摆动引起的水平力比刹车更 为不利，此时横向水平荷载标准值改为下式计算：为不利
27、，此时横向水平荷载标准值改为下式计算： 吊车类型吊车类型取值取值 系数。系数。一般软钩吊车一般软钩吊车 抓斗或磁盘吊车抓斗或磁盘吊车 硬钩吊车硬钩吊车 0.10.1 0.150.15 0.20.2 2. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 2.2 2.2 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 (3) (3) 吊车纵向水平荷载吊车纵向水平荷载 吊车纵向水平制动力标准值：吊车纵向水平制动力标准值： 每个制动轮为每个制动轮为 0.1Fkmax0.1Fkmax 一侧轨道上所有制动轮最大吊车轮压标准值之和。一侧轨道上所有制动轮最大吊车轮压标准值之和。 2. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 架架 2.2 2.
28、2 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 (4) (4) 其他荷载其他荷载 吊车梁等的自重吊车梁等的自重 吊车梁、轨道、制动结构、支撑等：轮压乘以系数吊车梁、轨道、制动结构、支撑等：轮压乘以系数1 1 吊车梁或吊车梁或 吊车桁架吊车桁架 吊车梁吊车梁 梁跨度梁跨度(m)(m) 吊车桁吊车桁 系数系数 6 6121215151818 1.031.031.051.051.061.061.071.071.061.06 吊车梁或吊车桁架走道板上活荷载吊车梁或吊车桁架走道板上活荷载 走道板上活荷载：一般取走道板上活荷载：一般取2.02.0 积灰荷载：按实际厚度计算，一般取积灰荷载：按实际厚度计算，一般取0.30
29、.31.01.0 2. 2. 吊车梁上的荷载吊车梁上的荷载 2.3 2.3 吊车梁内力计算吊车梁内力计算 (1) (1) 简支吊车梁简支吊车梁 最大竖向弯矩最大竖向弯矩 应按可能排列于梁上的轮数、轮序及最不利位置进行计算。应按可能排列于梁上的轮数、轮序及最不利位置进行计算。 轮子的排列应使所有梁上轮压的合力作用线与最近一个轮子间的轮子的排列应使所有梁上轮压的合力作用线与最近一个轮子间的 距离被梁中心线平分距离被梁中心线平分，则此轮压所在位置为最大弯矩截面位置。，则此轮压所在位置为最大弯矩截面位置。 最大水平弯矩最大水平弯矩 制动结构为制动板时：按竖向轮压下最大弯矩相同轮位计算制动结构为制动板时
30、：按竖向轮压下最大弯矩相同轮位计算 制动结构为制动桁架时：制动结构为制动桁架时：MymaxMymax应转换为翼缘的附加轴力，且应应转换为翼缘的附加轴力，且应 计算节间局部弯矩。计算节间局部弯矩。 3. 3. 吊车梁内力计算吊车梁内力计算 (1) (1) 简支吊车梁简支吊车梁 最大水平弯矩最大水平弯矩 附加轴力：附加轴力： 制动桁架弦杆重心线间距离。制动桁架弦杆重心线间距离。 制动梁上翼缘制动梁上翼缘( (制动桁架弦杆制动桁架弦杆) )附加弯矩：附加弯矩： 轻、中级工作制吊车：轻、中级工作制吊车： 重级工作制吊车：重级工作制吊车： 制动桁架节间距离。制动桁架节间距离。 3. 3. 吊车梁内力计算
31、吊车梁内力计算 有一个集中力作用在支座处以及所有分布集中力要尽量靠有一个集中力作用在支座处以及所有分布集中力要尽量靠 近该支座。近该支座。 (1) 简支吊车梁简支吊车梁 最大剪力计算最大剪力计算 支座最大剪力支座最大剪力Vxmax和最大水平剪力和最大水平剪力Vymax按梁上试排轮数、按梁上试排轮数、 轮序对支座最不利的轮位，由支座反力影响线确定。轮序对支座最不利的轮位，由支座反力影响线确定。 最大剪力的轮压布置应遵循的原则：最大剪力的轮压布置应遵循的原则： 制动桁架腹杆内力计算制动桁架腹杆内力计算 按吊车横向水平力作用下桁架杆件影响线确定。按吊车横向水平力作用下桁架杆件影响线确定。 对中列制动
32、桁架还应考虑相邻跨吊车水平力同时作用的不利组合。对中列制动桁架还应考虑相邻跨吊车水平力同时作用的不利组合。 3. 3. 吊车梁内力计算吊车梁内力计算 (2) (2) 连续吊车梁连续吊车梁 最大弯矩及最大剪力计算采用影响线法。 三跨及三跨以上等截面、等跨连续吊车梁需要绘制： 边跨跨中(距边跨支座l/4处)弯矩影响线 中跨跨中弯矩影响线 边支座弯矩影响线。 弯矩计算： 轮压 轮压Pi所对应的弯矩影响线纵坐标 梁跨度 3. 3. 吊车梁内力计算吊车梁内力计算 2 2 1 1 1 1 1 1 2.4 吊车梁截面验算 一般规定一般规定 需要考虑的吊车台数及荷载取值需要考虑的吊车台数及荷载取值 计算内容计
33、算内容 强度和稳定计算强度和稳定计算 疲劳计算疲劳计算 竖向挠度计算竖向挠度计算 考虑吊车考虑吊车 台数台数 荷载取值荷载取值 考虑动力系数考虑动力系数 不考虑动力系数不考虑动力系数 标准值标准值 备注备注 重级或特重级工重级或特重级工 横向水平挠度计算横向水平挠度计算标准值标准值作制吊车梁或吊作制吊车梁或吊 车桁架需要计算车桁架需要计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.1 一般规定一般规定 竖向荷载：吊车梁承担。 横向水平荷载：制动梁或制动桁架承担。 横向水平荷载作用时吊车梁参与的截面： 制动梁：吊车梁上翼缘； 制动桁架：吊车梁上翼缘及腹板厚度的15倍 4. 4. 吊车梁截面验
34、算吊车梁截面验算 4.2 4.2 强度计算强度计算 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； 忽略横向水平荷载对制动结构的偏心作用。 (1) (1) 抗弯强度 无制动结构： 实腹制动梁： 制动桁架： 下翼缘： 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 竖向荷载和横向荷载产生的弯矩设计值 梁上翼缘在制动桁架节间的附加弯矩 制动桁架上翼缘(弦杆)的附加轴力 吊车梁对上翼缘外缘的净截面模量 吊车梁对下翼缘外缘的净截面模量 吊车梁上翼缘对吊车梁弱轴(y轴)的净截面模量 吊车梁上翼缘与制动梁组合成受弯构件对梁上翼缘外侧 的净截面模量 梁上翼缘及15倍厚度腹板组成
35、截面的有效截面面积 4.2 4.2 强度计算强度计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 (2) (2) 抗剪强度抗剪强度 与受弯构件的计算公式相同。与受弯构件的计算公式相同。 (3) (3) 局部压应力局部压应力 与受弯构件的计算公式相同。与受弯构件的计算公式相同。 (4) (4) 折算应力折算应力 计算公式中的正应力、剪应力和局部压应力是腹板计算高度边计算公式中的正应力、剪应力和局部压应力是腹板计算高度边 缘同一点上同时产生的应力。缘同一点上同时产生的应力。 4.2 4.2 强度计算强度计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.3 4.3 腹板及横向加劲肋强度补充计算腹板及
36、横向加劲肋强度补充计算 (1)(1)吊车侧向力及轨道偏心引起的扭矩及吊车侧向力及轨道偏心引起的扭矩及 其在腹板上端边缘产生的附加应力其在腹板上端边缘产生的附加应力 扭矩：扭矩： 附加弯曲应力：附加弯曲应力： 最大吊车轮压设计值最大吊车轮压设计值 侧向力侧向力( (横向水平力横向水平力) ) 设计值设计值 轨道偏心，可取轨道偏心，可取e=15mme=15mm 吊车轨道高度吊车轨道高度 吊车梁上翼缘的宽度和厚度吊车梁上翼缘的宽度和厚度 吊车梁轨道抗扭惯性矩吊车梁轨道抗扭惯性矩 轨道型号 QU70 QU80 QU100 QU120 (cm4) 253 387 765 1310 4. 4. 吊车梁截面
37、验算吊车梁截面验算 (2) (2) 考虑扭矩时腹板上端边缘处强度的补充验算考虑扭矩时腹板上端边缘处强度的补充验算 验算处正应力验算处正应力 验算处剪应力验算处剪应力 强度设计值增大系数强度设计值增大系数 4.3 4.3 腹板及横向加劲肋强度补充计算腹板及横向加劲肋强度补充计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 (3) (3) 成对配置的腹板加劲肋的强度成对配置的腹板加劲肋的强度 一个加劲肋的横截面面积一个加劲肋的横截面面积 加劲肋的外伸宽度加劲肋的外伸宽度 4.3 4.3 腹板及横向加劲肋强度补充计算腹板及横向加劲肋强度补充计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 有制动结构的吊
38、车梁不必计算。有制动结构的吊车梁不必计算。 无制动结构的吊车梁需要计算：无制动结构的吊车梁需要计算： 梁在最大刚度平面内弯曲所确定的整体稳定系数；梁在最大刚度平面内弯曲所确定的整体稳定系数； 梁截面对梁截面对x x轴的毛截面抵抗矩；轴的毛截面抵抗矩； 梁截面对梁截面对y y轴的毛截面抵抗矩。轴的毛截面抵抗矩。 4.4 4.4 整体稳定计算整体稳定计算 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 2.4 2.4 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 2.4.5 2.4.5 刚度计算刚度计算 (1) (1) 竖向挠度竖向挠度 等截面梁等截面梁 简支梁简支梁 变截面梁变截面梁 近似公式近似公式 连续梁连续梁
39、精确公式精确公式 梁的跨度；梁的跨度； 梁跨中毛截面惯性矩；梁跨中毛截面惯性矩； 轮压标准值与此轮压处挠度轮压标准值与此轮压处挠度 影响线纵坐标乘积之和；影响线纵坐标乘积之和； 梁支座处毛截面惯性矩；梁支座处毛截面惯性矩； 按简支梁计算的最大弯矩标准值按简支梁计算的最大弯矩标准值( (按一台最大吊车荷载计算按一台最大吊车荷载计算) )。 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.5 4.5 刚度计算刚度计算 2.4 2.4 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 2.4.5 2.4.5 刚度计算刚度计算 (2) (2) 水平挠度水平挠度 制动梁制动梁 制动桁架制动桁架 上翼缘与制动结构组成水平受弯构
40、件毛截面惯性矩；上翼缘与制动结构组成水平受弯构件毛截面惯性矩； 按一台最大吊车荷载计算的最大弯矩标准值。按一台最大吊车荷载计算的最大弯矩标准值。 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.5 4.5 刚度计算刚度计算 竖向挠度：竖向挠度： 轻级工作制吊车轻级工作制吊车 中级工作制吊车中级工作制吊车 重级、特重级工作制吊车重级、特重级工作制吊车 横向水平挠度：横向水平挠度： 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.5 4.5 刚度计算刚度计算 设计规范设计规范GB 500172003GB 500172003中对疲劳计算的规定：中对疲劳计算的规定： 直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及
41、其连接，当应力变化的直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的 循环次数循环次数n5X10n5X104 4次时，应进行疲劳计算次时，应进行疲劳计算( (第第6.1.16.1.1条条) )。 在应力循环中在应力循环中不出现拉应力的部位不出现拉应力的部位，可不计算疲劳，可不计算疲劳( (第第6.1.36.1.3条条) )。 计算疲劳时，应采用荷载的计算疲劳时，应采用荷载的标准值标准值( (第第3.1.53.1.5条条) )。 对于直接承受动力荷载的结构，在计算疲劳时，动力荷载标准值对于直接承受动力荷载的结构，在计算疲劳时，动力荷载标准值不不 乘乘动力系数动力系数( (第第3.1.6
42、3.1.6条条) )。 重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架需要计算疲劳。重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架需要计算疲劳。 计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时，吊车荷载应按作用计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时，吊车荷载应按作用 在跨间内荷载效应最大的在跨间内荷载效应最大的一台一台吊车确定吊车确定( (第第3.1.63.1.6条条) )。 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.6 4.6 疲劳计算疲劳计算 2.4 2.4 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 2.4.6 2.4.6 疲劳计算疲劳计算 吊车梁中需要计算疲劳强度的部位：吊车梁中需要计算疲劳强度的部位： 计
43、算部位计算部位 序号序号部部位位 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 受拉翼缘与腹板连接处主体金属及角焊缝受拉翼缘与腹板连接处主体金属及角焊缝 受拉翼缘螺栓孔处主体金属受拉翼缘螺栓孔处主体金属 受拉翼缘或腹板拼接处主体金属受拉翼缘或腹板拼接处主体金属 靠近受拉翼缘的横向加劲肋端部处的主体金属靠近受拉翼缘的横向加劲肋端部处的主体金属 端部支承加劲肋与腹板连接的角焊缝端部支承加劲肋与腹板连接的角焊缝 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.6 4.6 疲劳计算疲劳计算 1 2 3 4 2.4 吊车梁截面验算 2.4.6 疲劳计算 计算方法：容许应力幅法计算方法：容许应力幅法 应力计算：按
44、弹性状态计算，荷载取重复作用的可变荷载标准值应力计算：按弹性状态计算，荷载取重复作用的可变荷载标准值 计算公式：计算公式： 4. 4. 吊车梁截面验算吊车梁截面验算 4.6 4.6 疲劳计算疲劳计算 (1) (1) 轻、中级吊车梁轻、中级吊车梁 腹板与上下翼缘连接方式：连续角焊缝腹板与上下翼缘连接方式：连续角焊缝 上翼缘：上翼缘： 下翼缘：下翼缘： (2) (2) 重级工作制重级工作制(A6(A6A8)A8)和起重量和起重量Q50tQ50t的中级工作制的中级工作制(A4(A4、A5)A5)吊车吊车 上翼缘与腹板连接：上翼缘与腹板连接：焊透的焊透的T形焊缝，焊缝质量不低于二级形焊缝，焊缝质量不低
45、于二级 下翼缘与腹板连接：连续角焊缝，外观质量符合一级标准。重级下翼缘与腹板连接：连续角焊缝，外观质量符合一级标准。重级 工作制吊车梁，当腹板厚度工作制吊车梁，当腹板厚度tw 14mm，宜在两端部距支座宜在两端部距支座l/8(且且 不小于不小于1000mm)范围内采用坡口对接焊缝。范围内采用坡口对接焊缝。 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 5.1 5.1 梁腹板与翼缘板连接梁腹板与翼缘板连接 5.2 5.2 支座加劲肋与腹板、翼缘板连接支座加劲肋与腹板、翼缘板连接 (1) (1) 支座加劲肋与腹板连接支座加劲肋与腹板连接 平板支座：平板支座： 突缘支座：突缘支座：
46、焊脚尺寸焊脚尺寸hf不应小于不应小于0.6tw并且不小于并且不小于6mm。 重级工作制吊车梁的突缘支座，当重级工作制吊车梁的突缘支座，当t tw w14mm14mm时腹板与端加劲肋连时腹板与端加劲肋连 接采用接采用K K型坡口焊，并焊透。型坡口焊，并焊透。 在重级工作制吊车梁中，为减少应力集中的影响，端加劲肋与在重级工作制吊车梁中，为减少应力集中的影响，端加劲肋与 腹板连接焊缝在下翼缘以上空出腹板连接焊缝在下翼缘以上空出4040mmmm不焊。不焊。 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 (2) (2) 支座加劲肋与翼缘的连接 平板支座：加劲肋上下端应与上下翼缘的内表面刨
47、平顶紧并焊连 特重级工作制吊车梁：肋板上下端与上下翼缘宜焊透 突缘支座：加劲肋与上翼缘连接：采用角形连接(角焊缝) 加劲肋与下翼缘连接：采用T形连接(角焊缝)， hf0.5tf且hf6mm tf24mm时，宜采用坡口不焊透的T形连接 5.2 5.2 支座加劲肋与腹板、翼缘板连接支座加劲肋与腹板、翼缘板连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 (1) (1) 吊车梁下翼缘与柱的连接吊车梁下翼缘与柱的连接 平板支座的平接和叠接平板支座的平接和叠接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 突缘支座的平接
48、和叠接突缘支座的平接和叠接 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 (1) (1) 吊车梁下翼缘与柱的连接吊车梁下翼缘与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 突缘支座与钢混柱的连接 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 (1) (1) 吊车梁下翼缘与柱的连接吊车梁下翼缘与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 耐疲劳性能耐疲劳性能 较差较差 连接方式：连接方式： 焊接焊接 重级工作制吊重级工作制吊 板铰连接板铰连接 车梁宜采用此车梁宜采用此 两种形式两种形式 高强螺栓连接高强螺栓连接 5.3 5.3 吊车梁
49、与柱的连接吊车梁与柱的连接 (1) (1) 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 (2) (2) 吊车梁与柱的连接 板铰连接 优点： 在构造上符合简支吊车梁的计算假定 板铰受力：支座处横向水平反力， 重级工作制吊车梁应考虑横向荷载增大系数 铰栓直径：按抗剪或承压计算确定 直径一般为(3680)mm 板铰计算：按拉、压杆计算 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 2.5 2.5 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 2.5.3 2.5.3 吊车梁与柱的连
50、接吊车梁与柱的连接 (2) (2) 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 板铰连接板铰连接 柱柱 吊车梁吊车梁 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 2.5 吊车梁连接计算及构造要求 2.5.3 吊车梁与柱的连接 (2) (2) 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 板铰连接板铰连接位置设在中和轴以下位置设在中和轴以下(1/3(1/3 1/2)1/2)梁高范围内梁高范围内 柱柱 吊车梁吊车梁 1-1 1 1 5.3 5.3 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 5. 5. 吊车梁连接计算及构造要求吊车梁连接计算及构造要求 (2) (2) 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接 高强螺栓连接高强螺栓连接 优点：优点： 施工方便、受力及疲劳性能好。使用较普遍施工方便、受力及疲劳性能好。使用较普遍 螺栓受力：高强螺栓螺栓受力：高强螺栓( (制动梁腹板与柱腹板肋板连接螺栓制动梁腹板与柱腹板肋板连接螺栓) )按传递按传递 全部支座水平力计算全部支座水平力计算 高强螺栓高强螺栓 ( (梁上翼缘与柱翼缘连接螺栓梁上翼缘与柱翼缘连接螺栓) )按一个吊车轮按一个吊车轮 最大水平制动力计算最大水平制动力计算 螺栓直径：螺栓直径： 直径一般为直径一般为(20(2024)mm24)m
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