简支吊车梁验算计算书==================================================================== 计算软件：TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0计算时间：2016年04月10日 07:07:07====================================================================一. 设计资料1 基本信息:验算依据：钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)吊车梁跨度：l=6000 mm吊车梁平面外计算长度：l0=6000 mm吊车梁所在柱列：边列柱吊车梁所在位置类型：中间跨2 吊车信息:吊车梁上有两台不同吊车同时运行第一台吊车基本信息(参图Ⅰ)吊车类型:T5t105_中级软钩吊车吊车跨度:10500 mm吊车自重:12.715 t小车重量:2.126 t吊车起重量:5 t工作级别:A4~A5(中级)吊钩形式:软钩吊车单侧轮子数:2个最大轮压:74 kN最小轮压:26.3 kN制动轮子数：1个轨道类型:43Kg/m吊车宽度:5050 mm吊车额定速度:90 m/min小车额定速度:40.1 m/min吊车轮距C1:3400 mm第二台吊车基本信息(参图Ⅱ)吊车类型:T5t105_重级软钩吊车吊车跨度:10500 mm吊车自重:13.9 t小车重量:2.762 t吊车起重量:5 t工作级别:A6(重级)吊钩形式:软钩吊车单侧轮子数:2个最大轮压:63.7 kN最小轮压:29 kN制动轮子数：1个轨道类型:38Kg/m吊车宽度:5622 mm吊车额定速度:90 m/min小车额定速度:40.1 m/min吊车轮距C1:3850 mm3 荷载信息:吊车竖向荷载增大系数：ηv=1.03吊车荷载分项系数：γc=1.4当地重力加速度值：g=9.8附加竖向均布活载标准值：0 kN/m附加水平均布活载标准值：0 kN/m吊车一动力系数：μ1=1.05吊车一横向水平刹车力系数：β1=0.12吊车一摆动力系数：α1=0吊车二动力系数：μ2=1.1吊车二横向水平刹车力系数：β2=0.12吊车二摆动力系数：α2=0.14 验算控制信息:吊车梁竖向挠度允许值：l/1000吊车梁水平挠度允许值：l/22005 吊车梁截面信息:截面型号:H-750*300*10*12用户自定义截面截面材料类型:Q235截面每米质量:113.51 kg/m截面几何参数如下:截面高度 H=750 mm上翼缘宽度 B1 =300 mm下翼缘宽度 B2 =300 mm腹板厚度 T w =10 mm上翼缘厚度 T f1=12 mm下翼缘厚度 T f2=12 mm截面力学参数如下:x轴毛截面惯性矩 I x =129932.658 cm^4 x轴净截面惯性矩 I nx =122646.136 cm^4 x轴上翼毛截面抵抗矩 W x =3464.871 cm^3 x轴上翼净截面抵抗矩 W nx =3155.656 cm^3 x轴下翼净截面抵抗矩 W nx1 =3394.155 cm^3 y轴上翼毛截面抵抗矩 W y =360.403 cm^3y轴上翼净截面抵抗矩 W ny =152.003 cm^3上翼缘有效净面积 A ne =30.84 cm^2净截面中和轴高度 C ny =361.345 mm吊车梁截面为梯形渐变式变腹板高度截面:截面端部高度 h d =400mm端部x轴毛截面惯性矩 I d =31536.341 cm^4端部x轴毛截面静矩 S d =875.12 cm^3端部x轴上翼缘静矩 S du =698.4 cm^3端部x轴下翼缘静矩 S dd =698.4 cm^36 吊车梁制动结构信息:吊车梁采用制动板结构制动结构宽度：B=1000 mm制动板搭在吊车梁上间距：70 mm制动板厚度：T=6 mm制动板宽度：B b=924.9 mm边梁截面选用：C-160*63*6.5*10制动板搭在边梁上间距：=50mm边梁面积：A e=21.95 cm^2边梁Y向惯性矩：I ye=73.4 cm^4边梁X向惯性矩：I xe=866.2 cm^4边梁形心到右下点X向距离：C xe=1.79 cm边梁形心到右下点Y向距离：C ye=8 cm制动结构绕y轴净截面惯性矩：I ny=174485 cm^4制动结构对梁上翼缘边净抵抗矩：W ny1=2769.05 cm^3制动结构对边梁翼缘边净抵抗矩：W ny2=3242.49 cm^3制动结构绕y轴毛截面惯性矩：I y=186286 cm^4吊车梁上翼缘对y轴的毛截面静矩：S y=1651.83 cm^37 吊车梁截面焊缝信息:吊车梁腹板与上翼缘采用焊透的T形组合焊缝吊车梁腹板与下翼缘采用部分焊透的T形组合焊缝下翼缘坡口深度：s d=5 mm吊车梁腹板与翼缘焊缝采用：自动焊8 腹板加劲肋信息：横向加劲肋布置方式：两侧成对布置横向加劲肋端部焊接方式：连续回焊，不断弧横向加劲肋选用：SB6_Q235横向加劲肋间距：a=1200 mm变截面区段横向加劲肋间距：a'=1200 mm横向加劲肋宽度：65 mm横向加劲肋端部到下翼缘距离：50 mm吊车梁不配纵向加劲肋和横向短加劲肋9 支座信息：吊车梁采用的支座类型：全部平板式支座，吊车梁下翼缘直接与牛腿栓接平板支座加劲肋选用：SB6_Q235平板支座加劲肋宽度：65 mm加劲肋焊缝焊脚高度：7 mm平板支座选用：SB20_Q235平板支座宽度：90 mm平板支座长度：540 mm10 计算参数：梁截面材料屈服强度：f y=235 N/mm^2梁截面材料转换系数：C F=(235/235)^0.5=1上翼缘截面抗拉强度：f t=215 N/mm^2下翼缘截面抗拉强度：f b=215 N/mm^2梁腹板截面抗剪强度：f v=125 N/mm^2梁腹板端面承压强度：f ce=325 N/mm^2吊车梁焊缝抗剪强度：f w=160 N/mm^2二. 验算结果一览受压(上)翼缘宽厚比 12.08 最大15.0 满足腹板高厚比 72.60 最大250.0 满足上翼缘受压强度比 0.37 最大1.0 满足下翼缘受拉强度比 0.33 最大1.0 满足端部腹板剪应力强度比 0.53 最大1.0 满足腹板局部承压强度比 0.16 最大1.0 满足腹板折算应力强度比 0.28 最大1.0 满足整体稳定强度比设制动结构不需验算满足竖向挠度计算值(mm) 1.72 最大6.0 满足水平挠度计算值(mm) 0 不需验算满足上翼缘焊缝强度比 T形组合焊缝不验算满足下翼缘焊缝强度比 0.76 最大1.0 满足下翼处金属应力幅(N/mm2) 19.53 最大118.0 满足下翼角焊缝剪应力幅(N/mm2) 6.51 最大59.0 满足肋端金属应力幅(N/mm2) 16.84 最大103.0 满足区格Ⅰ局稳强度比 0.27 最大1.0 满足区格Ⅱ局稳强度比 0.25 最大1.0 满足区格Ⅲ局稳强度比 0.22 最大1.0 满足区格Ⅳ局稳强度比 0.20 最大1.0 满足加劲肋布置方式双侧成对重级满足横向加劲肋间距(mm) 1200.00 最大1452.0 满足横向加劲肋间距(mm) 1200.00 最小363.0 满足横向加劲肋间距1(mm) 1200.00 最大1452.0 满足横向加劲肋间距1(mm) 1200.00 最小363.0 满足横向加劲肋外伸宽度(mm) 65.00 最小64.2 满足横向加劲肋厚度(mm) 6.00 最小4.3 满足无纵向加劲肋时ho/Tw 72.60 最大170.0 满足平板加劲肋稳定强度比 0.34 最大1.0 满足平板加劲肋焊缝强度比 0.22 最大1.0 满足平板加劲肋外伸宽度(mm) 65.00 最小64.2 满足横向加劲肋厚度(mm) 6.00 最小4.3 满足平板加劲肋焊脚高度(mm) 7.00 最小6.0 满足平板加劲肋焊脚高度(mm) 7.00 最大7.0 满足上翼柱侧板件正应力(MPa) 25.6 最大215 满足上翼柱侧角焊缝应力(MPa) 21.0 最大160 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 4.00 最小4.00 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 4.00 最大6.00 满足上翼梁柱连接板正应力(MPa) 31.0 最大215 满足上翼梁柱螺栓承担剪力(kN) 8.92 最大62.8 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 35.0 最小33.0 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 35.0 最大88.0 满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 45.0 最小44.0 满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 45.0 最大88.0 满足牛腿最大正应力(Mpa) 74.3 最大215 满足牛腿最大剪应力(Mpa) 110 最大125 满足牛腿最大折算应力(Mpa) 176 最大237 满足牛腿翼缘宽厚比 10.1 最大15.0 满足牛腿集中力截面剪应力(Mpa) 124 最大125 满足牛腿局部承压应力(Mpa) 83.4 最大325 满足牛腿综合应力(MPa) 149 最大160 满足牛腿焊脚高度(mm) 8.00 最大9.60 满足牛腿焊脚高度(mm) 8.00 最小4.74 满足支座螺栓承担剪力(kN) 49.5 最大62.8 满足支座螺栓轴向边距(mm) 55.0 最小44.0 满足支座螺栓轴向边距(mm) 55.0 最大96.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 55.0 最小33.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 55.0 最大96.0 满足支座螺栓垫板正应力(MPa) 206 最大215 满足支座螺栓垫板角焊缝应力(MPa) 58.7 最大160 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm) 8.00 最小7.00 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm) 8.00 最大9.00 满足上翼柱加劲肋板件宽厚比 14.0 最大14.9 满足上翼柱加劲肋板件剪应力(MPa) 1.69 最大180 满足上翼柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 2.95 最大200 满足牛腿处柱加劲肋板件宽厚比 14.5 最大14.9 满足牛腿处柱加劲肋板件剪应力(MPa) 23.2 最大180 满足牛腿处柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 40.5 最大200 满足纵向连接螺栓承担剪力(kN) 9.64 最大126 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm) 45.0 最小44.0 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm) 45.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓竖向边距(mm) 35.0 最小33.0 满足纵向连接螺栓竖向边距(mm) 35.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 70.0 最小66.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 70.0 最大96.0 满足车挡截面自由外伸宽厚比 8.00 最大15.0 满足车挡截面腹板宽厚比 53.3 最大80.0 满足车挡截面最大剪应力(MPa) 40.9 最大125 满足车挡截面最大正应力(MPa) 131 最大215 满足车挡截面折算应力(MPa) 140 最大237 满足车挡集中力处板件宽厚比 10.0 最大14.9 满足车挡集中力处板件剪应力(MPa) 21.2 最大180 满足车挡集中力处焊缝剪应力(MPa) 15.8 最大200 满足车挡截面最大拉应力(MPa) 141 最大215 满足车挡截面最大压应力(MPa) -141 最小-215 满足车挡截面综合应力(MPa) 141 最大160 满足车挡截面腹板焊脚高(mm) 6.00 最大7.20 满足车挡截面腹板焊脚高(mm) 6.00 最小3.67 满足三. 吊车梁截面内力计算:1 吊车梁支座处最大剪力Vd计算(参图Ⅲ)：竖向附加活载作用下端部剪力V da=0 kN吊车考虑动力系数后最大轮压标准值：P=1.05×74=77.7 kN吊车竖向荷载作用下端部剪力：V dc=1.4×1.03×77.7×(2×6000-1711)/6000=197.7 kN端部最大剪力计算值：V d=197.7 kN2 跨中最大竖向弯矩Mvm计算(参图Ⅳ)：竖向附加活载作用下跨中弯矩M va=0 kN·m吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值：P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力：F=77.7×2=147.8 kN左支座反力：R=147.8×2594/6000=63.89 kN吊车梁跨中弯矩M vc计算：M vc=1.4×1.03×63.89×2594×10^-3=239 kN·m跨中最大弯矩计算值：M vm=239 kN·m3 跨中最大竖向弯矩对应剪力Vm计算(参图Ⅳ)：自重和竖向附加活载作用下端部剪力：V ma=(1.4*g v+1.2*q s)*S/l0=(1.4×0+1.2×1.135)×2594/6000×10^-3=0 kN 吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值：P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力：F=77.7×2=147.8 kN左支座反力：R=147.8×2594/6000=63.89 kN最大弯矩点左侧剪力计算：V ml=1.4×1.03×63.89=92.14 kN最大弯矩点右侧剪力计算：V mr=V ml-1.4×1.03×77.7=(-19.91) kN跨中最大弯矩对应的剪力计算值：V m=92.14 kN4 吊车梁跨中最大水平弯矩Mhm计算(参图Ⅴ)：水平附加活载作用下跨中弯矩M ha=0 kN·m吊车考虑卡轨力系数后单轮横向作用力标准值：Q=0.1×63.7=6.37 kN吊车荷载合力：F=6.37×1=6.37 kN左支座反力：R=6.37×3000/6000=3.185 kN吊车梁跨中弯矩M hc计算：M hc=1.4×3.185×3000×10^-3=13.38 kN·m跨中最大水平弯矩计算值：M hm=13.38 kN·m5 跨中最大竖向弯矩标准值Mvk计算(参图Ⅵ)：竖向附加活载作用下跨中弯矩M vka=0 kN·m吊车单轮最大轮压标准值：P=1.0×74=74 kN吊车荷载合力：F=74×2=148 kN左支座反力：R=148×3850/6000=94.97 kN吊车梁跨中弯矩M vkc计算：M vkc=1×1.03×(94.97×3850-74×3400)×10^-3=117.4 kN·m 跨中最大弯矩计算值：M vk=117.4 kN·m6 跨中最大水平弯矩标准值Mhk计算(参图Ⅵ)：水平附加活载作用下跨中弯矩M hka=0 kN·m吊车考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值：P=0.12×(5+2.126)/2×g/2=2.095 kN吊车荷载合力：F=2.095×2=4.19 kN左支座反力：R=4.19×3850/6000=2.689 kN吊车梁跨中弯矩M hkc计算：M hkc=1×(2.689×3850-2.095×3400)×10^-3=3.228 kN·m 跨中最大水平弯矩计算值：M hk=3.228 kN·m7 跨中最大竖向弯矩标准值Mvp计算(参图Ⅶ)：竖向附加活载作用下跨中弯矩M vpa=0 kN·m吊车单轮最大轮压标准值：Q=1.0×63.7=101.9 kN吊车荷载合力：F=63.7×1=63.7 kN左支座反力：R=63.7×3000/6000=31.85 kN吊车梁跨中弯矩M vpc计算：M vpc=1×31.85×3000×10^-3=95.55 kN·m跨中最大弯矩计算值：M vp=95.55 kN·m8 支座最大竖向剪力标准值Vp计算(参图Ⅷ)：竖向附加活载作用下端部剪力V pa=0 kN吊车最大轮压标准值：Q=1.0×63.7=101.9 kN吊车竖向荷载作用下端部剪力：V pc=1×1.03×101.9×(2×6000-3850)/6000=55.7 kN 端部最大剪力计算值：V p=55.7 kN四. 吊车梁板件宽厚比验算:1 受压(上)翼缘宽厚比验算:受压翼缘宽厚比限值：[b0/t]=15*(235/f y)^0.5=15翼缘自由外伸宽度：b0=145 mm翼缘宽厚比：b0/T f1=145/12=12.082 腹板高厚比验算:腹板高厚比限值：[h0/t]=250腹板计算高度：h0=726 mm腹板高厚比：h0/T w=726/10=72.6五. 吊车梁截面强度验算:1 上翼缘受压强度验算:吊车梁采用制动板吊车梁须验算疲劳强度或b0/T f1=12.08>13，取γx=1.0吊车梁须验算疲劳强度，取γy=1.0ξ=(M vm/W nx/γx+M hm/W ny1/γy)/f t=(239/3156/1+13.38/2769/1)×10^3/215=0.37482 下翼缘受拉强度验算:ξ=M vm/W nx1/f b=239×10^3/3394/215=0.32763 端部腹板剪应力强度验算:考虑截面削弱系数1.2τ=V d*S dx/(I dx*T w/1.2)/f v=197.7×875.1/(3.154e+004×10/1.2)/125×10^2=0.52684 最大轮压下腹板局部承压强度验算:考虑集中荷载增大系数后的最大轮压设计值按第二台吊车计算：吊车最大轮压：P max=63.7 kN轻、中级工作制吊车梁，依《钢规》4.1.3取增大系数：ψ=1.0 F=γc*ψ*μ*P max=1.4×1.35×1.1×63.7=132.4 kN 梁顶到腹板计算高度上边缘距离：h y=T f1=12 mm轨道高度：h R=140 mm集中荷载沿跨度方向支承长度取为：50 mm集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度：l z=50+5*h y+2*h R=50+5×12+2×140=390 mmσc=F/T w l z=132.4×10^3/10/390=33.96 N/mm^2腹板抗压强度设计值：f=215 N/mm^2局部承压强度比ξ=σc/f=33.96/215=0.15795 腹板与上翼缘交接处折算应力强度验算:按跨中最大弯矩及其对应的剪力和最大轮压计算计算点局部压应力：σc=33.96 N/mm^2(参见腹板局部承压验算) 计算点正应力计算计算点到中和轴的距离：y1=H-C ny-T f1=376.7 mmσ=M vm/I n*y1=239/1.226e+005×376.7×10^2=73.41 N/mm^2计算点剪应力计算上翼缘对中和轴静矩：S1=(y1+0.5*T f1)*B1*T f1×10^-3=1378 cm^3τ=V m*S1/I x/T w=92.14×1378/1.299e+005/10×10^2=9.768 N/mm^2σ与σc同号，强度设计值增大系数：β1=1.1折算应力强度比ξ=(σ^2+σc^2-σ*σc+3*τ^2)^0.5/(β1*f)=(73.41^2+33.96^2-73.41×33.96+3×9.768^2)^0.5/(1.1×215) =0.27846 吊车梁整体稳定性验算吊车梁设置了制动结构，整体稳定不需验算。