能否以算例說明吊車豎向和水平荷載的計算,多台吊車組合時如何考慮?

時間 2021-06-06 14:00:02

1樓:郭亞軍

【軍2315】

以算例說明吊車豎向和水平荷載的計算及多台吊車組合時的情況

(1)吊車豎向荷載計算

吊車豎向荷載是指吊車(大車和小車)重量與所吊重量經吊車梁傳給柱的豎向壓力。橋式吊車由大車(橋架)和小車組成,大車在吊車梁的軌道上沿廠房縱向行駛,小車在大車的軌道上沿廠房橫向執行,帶有吊鉤的起重捲揚機安裝在小車上。當吊車起重量達到額定最大值,而小車同時行駛到大車橋一端的極限位置時,該側的每個大車輪壓即為吊車的最大輪壓標準值,另一側的每個大車輪壓即為吊車的最小輪壓標準值。

設計中採用的吊車豎向荷載標準值包括吊車的最大輪壓和最小輪壓。 根據吊車的規格(吊車型別、起重量、跨度及工作級別),從廠家產品樣本中可查出吊車的最大輪壓。最小輪壓則往往需由設計者自行計算,與的關係如下

式中——大車重量(kN)

——橫行小車重量(kN)

——吊車額定起重量(kN),雙鉤吊車取大鉤的最大吊重

——吊車一端的輪數,一般吊車為,當時,

吊車荷載是移動荷載,因此與確定後,需根據廠房的結構尺寸,利用結構力學中影響線的概念,按吊車梁的支座反力影響線及吊車輪壓的最不利位置,求出通過吊車梁作用於排架柱牛腿處的最大豎向荷載標準值和最小豎向荷載標準值。

(2)吊車水平荷載計算

吊車水平荷載指大車和小車的水平剎車力,有縱向和橫向兩種

① 吊車縱向水平荷載

縱向水平荷載是由吊車的大車執行機構在啟動或制動時引起的水平慣性力,慣性力為執行質量與執行加速度的乘積,此慣性力通過制動輪與鋼軌間的摩擦傳給廠房結構。吊車水平荷載取決於制動輪的輪壓和它與鋼軌間的滑動摩擦係數,該係數一般可取0.10。

因此,吊車縱向水平荷載標準值,應按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%採用;縱向水平荷載的作用點位於剎車輪與軌道的接觸點,其方向與軌道方向一致,由廠房縱向排架承受。

② 吊車橫向水平荷載

吊車橫向水平荷載是當小車吊有額定最大起重量時,小車執行機構或剎車所引起的水平慣性力,它通過小車制動輪與橋架軌道間的摩擦力傳給大車,等分於橋架兩端,分別由大車兩側的車輪平均傳至吊車梁上的軌道,再由吊車梁與柱的連線鋼板傳給排架。吊車橫向水平荷載標準值可按下式取值:

T=α(Q+Q1)

式中: Q:吊車的額定起吊重量

Q1:橫行小車的質量

α:橫向水平荷載係數

對於軟勾吊車,當額定起重量不大於100kN時,α取0.12;

當為160-500kN時,取0.10;

當不小於750kN時,取0.08。

(3)多台吊車組合時的情況

當廠房內設有多台吊車時,參與組合的吊車台數主要取決於柱距大小和廠房跨間數量,其次是各吊車同時聚集在一起的可能性。

對於單跨廠房,設計師最多考慮2臺吊車;

對於多跨廠房,在計算吊車豎向荷載時,最多隻考慮4臺吊車,在計算水平荷載時,最多隻考慮2臺吊車。

吊車荷載不論是由2臺還是4臺吊車引起,都是按照各台吊車同時處於最不利位置,且同時滿載的極端情況考慮的,實際上這種最不利情況出現的概率是極小的。從概率的觀點,可將多台吊車共同作用時的吊車荷載效應組合予以折減。

(4)算例

已知:有一單跨廠房,跨度18m,往距6m,設計考慮兩台10t中級載荷狀態的橋式吊車,吊車橋架跨度l=1.65m,求Dmax,Dmin,Tmax.

[解]由吊車的產品目錄知,橋架寬度B=5.55m,輪距K=4.40m,小車質量m2=3.8t,吊車最大輪壓標準值Pmax,k=115kN,大車質量m1=18t.

查表知折減係數β=0.8

最不利位置的確定

如圖是某量值S的影響線和其上作用的各段的合力 如圖是某量值S的影響線和其上作用的各段的合力、、(分布荷載等效集中力)。要使S達到最大值,即向左向右移動荷載S都將減小,從S的增量研究。

則有將整個荷載向右移動一微小的距離,相應的量值為:

則增量為:

即要使,荷載左移時,則0" eeimg="1"/>。

荷載右移時0" eeimg="1"/>,則。

2樓:suyingnan

2225楠

多吊車組合時單跨最多考慮2臺吊車,多跨廠房豎向最多考慮4臺吊車,水平最多考慮2臺吊車。多台吊車荷載效應組合應乘以折減係數。

算例某單層工業廠房,設定有兩台Q=25/10t的軟鉤橋式吊車,吊車每側有兩個車輪,輪距4m,最大輪壓標準值Fmax=279.7kN,吊車橫行小車重量標準值g=73.5kN,吊車軌道高度hR=130mm。

廠房柱距12m,採用工字型截面的實腹式鋼吊車梁,上翼緣板的厚度 hY=18mm,腹板厚tW=12mm。沿吊車梁腹板平面作用的最大剪力為V;在吊車梁頂面作用有吊車輪壓產生的移動集中荷載P和吊車安全走道上的均布荷載q。( 選自《2023年二級註冊結構工程師鋼結構考試試題》 )

對於軟鉤吊車,當額定起重量為16~50t時,吊車橫向水平荷載標準值應取橫行小車重量與額定起重量之和的10%,並乘以重力加速度。則作用在每個車輪處的橫向水平荷載標準值為:

T=(25×9.8+73.5)×0.1/4=8.0kN。

計算重級工作制吊車梁 (或吊車桁架)及其制動結構的強度、穩定性以及連線(吊車梁或吊車桁架、制動結構、柱相互間的連線)的強度時,應考慮由吊車擺動引起的橫向水平力(此水平力不與荷載規範規定的橫向水平荷載同時考慮),作用於每個輪壓處的水平力標準值為

Hk=αPk,max=αFmax=0.1×279.7=27.97kN>8.0kN(水平力)。

3樓:柳二十三

一:綜述

(1)吊車豎向荷載求解基本方法

取吊車以額定起重重量在極限位置時,大小車輪所對應輪壓為最大/小輪壓標準值(一般由工藝提供),根據結構力學中影響線的概念即可求出排架結構的內力。

(2)吊車橫向水平荷載求解基本方法

吊車的水平荷載分為縱向和橫向兩種,分別由吊車的大車和小車的執行機構在啟動時或制動時的慣性力產生,慣性力為允許重量與執行加速度的乘積,但必須通過制動輪與鋼軌的摩擦傳給廠房結構。

計算方法如下

縱向水平荷載:吊車縱向水平荷載標準值,應當按作用在一邊軌道的所有剎車輪最大輪壓之和的10%採用,該項荷載作用點在剎車輪與軌道接觸點,方向與軌道方向一致。

橫向水平荷載:

Q---吊車的額定起重量t;

-橫行的小車重量,t:

g-----重力加速度,m/

---橫向水平荷載係數(或稱小車制動係數)

我們對的取值有下列取值標準:注:小車在眼廠房縱向行駛過程中會產生橫向水平力,俗稱卡軌力。計算公式如下

吊車最大輪壓標準值

係數,軟勾取0.1,抓斗或磁碟取0.15,硬勾取0.2

二:多台吊車組合

當廠房內設有多台吊車時應當如下考慮:

(1)單跨廠房最多隻考慮兩台吊車。

(2)多跨廠房計算豎向荷載最多隻考慮四台吊車,計算水平荷載也只考慮兩台吊車

(3)無論以何種方式組合,都按吊車滿載,且都按同時處於最不利位置算。

(4)考慮上面假設出現的概率較小,所以按合適方法進行折減,折減方法見下圖》

三:最不利荷載的位置的確定方法

最不利荷載位置的確定方法,需要應用結構力學的影響線,及判定公式,詳見智障克星

能否以算例說明吊車豎向和水平荷載的計算,多台吊車組合時如何考慮? - 土木工程的回答,不在贅敘。

四:算例

算例1:某單跨廠房採用鋼結構,設有一台Q=50/10軟勾吊車(Q=50/10t 是橋上吊車的標準表示方法,表示吊車起吊重量在10~50噸之間),小車重台=15t,吊車的工作制級別為A6,每台吊車有四個吊車輪(2個制動輪),吊車最大輪壓=470kN,求作用在一側吊車橫向水平荷載標準值》

解:(1)按小車剎車引起的慣性力考慮

根據吊車的最大起重重量為50t,取=10%

T==0.1x(50+15)x9.8=63.7kN

該水平力在兩側吊車梁上平分,故作用在一側的吊車梁上的橫向水平荷載標準值為63.7/2=31.85kN。

(2)按卡軌力計算

作用在一側的吊車梁有兩個車輪,所以總的卡軌力為2x47kN,取較大值,即吊車總橫向水平荷載為94KN.

算例2:某單跨單層廠房,跨度24公尺,柱距6公尺,設計時考慮兩台工作級別為A4,20/5 t的橋式軟勾吊車,吊車相關資料見下表1-1,受力圖見下圖1-2。求計算排架中柱內力組合時的吊車荷載標準值-,.。

(單位未說明皆為mm)

解:(1)吊車最不利位置及支座反力影響線如圖1-3所示

以機動法令中柱下移單位位移,即可求出

(2)最大輪壓所對應的吊車豎向荷載標準值(3)查表1-4,工作級別為A4的吊車對應的工作制等級為中級,此題重計算吊車橫向水平荷載不必考慮卡軌力,只需要考慮小車橫向的慣性力即可。由於吊車的的額定起重量為20t,所以橫向水平荷載係數為=0.1.

(4)每個輪子所受的水平力為

(5)由於設計時考慮到兩台工作級別為A4的吊車,查表1-4.1-5可得荷載才折減係數為0.9,股災進行排架中柱的內力組合時,-,均應乘以0.9的折減係數所以最後得

4樓:智障克星

如圖所示,間距為12m的兩個排架之間的吊車梁,簡化為簡支梁,其上有兩輛軟鉤吊車,吊車之間的最小距離為1.5m。第一輛額定最大起重量為10t,小車重量1t,兩輪間距為4m;第二輛額定最大起重量為40t,小車重2t。

1、計算吊車豎向荷載:

由題目可知:

(乘動力係數1.05)

(乘動力係數1.1)

的影響線為:

量值為:

當時,量值為:

當時,量值為:

當時,所以A端的最大豎向支反力為385.0kN。

的影響線為:

顯然量值為:

當時,所以B端的最大豎向支反力為428.3kN。

綜上,排架柱上最大的豎向支反力為428.3kN。

但是這是在兩車相距最近、都滿載、且處於最不利荷載位置時的值,發生概率極小,可適當折減,故按《建築結構荷載規範GB50009-2012》中的6.2.2條做折減後,最大豎向支反力為385.

47kN(乘折減係數0.9)。

2、縱向水平荷載:

縱向水平荷載主要是大吊車在執行中剎車所致。

假設兩車同時剎車,則最大輪壓之和為:

縱向水平荷載:

同理進行折減後,縱向水平荷載為52.0kN(乘折減係數0.9)。

3、橫向水平荷載:

橫向水平荷載主要是由上部小車剎車所致。

假設兩車的小車同時剎車,則橫向水平荷載為:

同理進行折減為49.7kN(乘折減係數0.9)。

4、最不利位置確定:

如圖是某量值S的影響線和其上作用的各段的合力、、(分布荷載等效集中力)。要使S達到最大值,即向左向右移動荷載S都將減小,從S的增量研究。

則有將整個荷載向右移動一微小的距離,相應的量值為:

則增量為:

即要使,荷載左移時,則0" eeimg="1"/>。

荷載右移時0" eeimg="1"/>,則。

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