重型厂房吊车梁系统设计心得

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1、重型厂房吊车梁系统设计心得摘要：笔者从2007年至2008年间参与了齐齐哈尔一重铸造车间的结构设计工作，主要负责该厂房的吊车梁系统的设计。在此期间，对大吨位吊车厂房的吊车梁系统设计有一些自己的心得体会。关键词：重型厂房；吊车梁系统设计；心得体会屮图分类号：U469.6+4文献标识码：A厂房的布置以及特点该厂房的平面简图见下图所示：由该图可知，本厂房冇以下特点：吊车吨位大。木厂房最大的吊车吨位为500吨，余下还有350吨、300吨等大吨位吊车。本厂房柱距类型比较多，有6米、12米、18米三种。这对本厂房吊车梁系统的设计增加了复杂性。厂房各跨高度相差比较多，高低屋面交接处

2、，屋面系统的受力冇通过辅助桁架传递给刚架柱的情况出现。造成了辅助桁架的受力增大很多，对辅助桁架的设计增加了难度。众所周知，吊车梁系统受力情况非常复杂。而口本工程的吊车吨位这么大，又全部都是重级工作制吊车。各节点连接及构造做法无法找到相关图集进行参考。只能在设计过程中多摸索，边设计，边学习。在此将设计过程中遇到的难题以及特别需要注意的地方做出总结。吊车梁系统分为吊车梁、辅助桁架、制动板（或制动桁架）、下翼缘水平支撑以及垂直支撑的计算以及各构件之间连接的计算。其中，下翼缘水平支撑和垂直支撑、制动板的计算及连接计算比较简单，此处不再赘述。本文主要探讨吊车梁、辅助桁架的计算。

3、具体各构件的计算步骤及注意事项荷载取值吊车梁系统做为一个整体结构，主要受以下儿种力的作用：竖直方向力，包括•：各构件本身自重，吊车轮传递的竖向力，制动板传来的活载，吊车梁系统下吊挂管道及其他设备的重量，辅助桁架上传來的墙面、屋面荷载。横向水平力，包括：吊车传来的横向水平刹车力，辅助桁架上作用的墙面风荷载。纵向水平力，包括：吊车纵向刹车力，山墙的风荷载通过抗风桁架传递的力，厂房纵向地震力等。由此可知，吊车梁系统承受三个方向的力，受力情况、荷载组合多且杂。计算构件时容易漏算荷载，且各构件对于力的分配也比较难以分清，计算时最好列出表格，以避免荷载漏项等情况。二、吊车梁的计算

4、吊车梁作为吊车梁系统中最重要的部分，承担了全部的吊车竖向力，同时还承受很大的横向和纵向水平力。除了计算强度、稳定、挠度外，还得验算疲劳应力。本工程中吊车梁由于柱距复杂，为了保证刚架柱的牛腿标高统一，所以将12米吊车梁做成等截面，18米吊车梁做成鱼腹式吊车梁，而6米的吊车梁则在支座处采用垫高的形式来保证吊车梁的端部高度。吊车梁的计算可以通过PKPM里面的吊车梁模块进行计算，相关内容可以参考PKPM说明书，此处不再详细说明步骤。吊车梁设计时需要注意的问题：6米跨和12米跨连接节点处，不适宜采用如下图一的连接形式，这种形式的连接方式会将6米跨的吊车梁支座剪力传给12米跨的凸

5、缘支座板。在小吨位吊车中，可以通过加厚12米吊车梁凸缘支座板来承受。当本工程吨位很大，凸缘支座板已经做到很厚，再加上6米跨的支座反力，对支座板的影响很大。强行加厚对结构不利。所以本工程中采用的是图二的形式，此种形式虽然钢材需要更多，但是更符合计算时的假定，对相邻跨的吊车梁凸缘支座板也没冇影响，所以大吨位的吊车建议采用此种形式。吊车梁上翼缘和刚架柱连接节点。以前小吨位的吊车都是采用图集05G514-4中的连接节点，用高强螺栓來传递吊车梁的支座处水平剪力。但本工程如果采用此种连接，需要的高强螺栓数H会很多，造成该节点处连接做法很难满足。另外高强螺栓的连接形式相对于计算时采

6、用的两端简支的假定不太符合。因为高强螺栓还是能够传递一部分弯矩。针对木工程的情况，端部连接采用了下图的板較连接。此种连接适用于大吨位的吊车，构造形式满足两端简支的要求。计算方法类似于承压型高强螺栓的方法。吊车梁和制动板连接。吊车梁和制动板是采用高强螺栓连接，按照图集上的做法，是用间距100的高强螺栓连接。但是经过计算，本工程用间距150的M22的摩擦型高强螺栓就完全能够满足要求。可知，图集屮的连接对于高强螺栓的使用较为浪费。而一个厂房如果长度较长，造成的浪费会很突岀。所以，在今后的设计中，对于此处连接可以适当增大螺栓间距。吊车梁中部和柱的连接。本工程的吊车梁高度都比较

7、高，12米的吊车梁高度已经是3米左右。所以为了满足吊车梁的稳定，在吊车梁中部采用如下形式的连接來保证大高度M车梁的平面外稳定。这种连接在小吨位吊车中是从来没有使用过的。辅助桁架的计算辅助桁架作为边列处吊车梁系统的重要组成部分，对吊车梁系统的整体稳左以及受力提供了很大的作用。从受力来说，辅助桁架除了要受到本身自重和制动板传来的竖向力之外，辅助桁架的上肢弦杆与吊车梁的上翼缘板、制动板组成的组合构件承担了吊车传来的横向水平刹车力。辅助桁架的上肢的截面抵抗距对吊车梁上翼缘板的受力起到了非常重要的作用。选用合适的截面能够有效的降低吊车梁的截面尺寸。除此之外，辅