厂房结构加固计算书(共33页)

1、厂房吊车梁结构校核计算LHqz2015-11-2 吊车梁承载结构(jigu)校核计算(j sun)书计算(j sun)： 初审： 审核： 批准： 山东龙辉起重机械有限公司 2015-11-2 目 录（一）原吊车梁校核(xio h)计算1一. 原吊车(dioch)梁设计资料1二. 吊车梁截面(jimin)内力计算4三. 吊车梁板件宽厚比验算7四. 吊车梁截面强度验算7五. 吊车梁变形计算9六. 翼缘与腹板的连接焊缝验算10七. 吊车梁腹板局部稳定验算10八. 梁端支座强度验算13（二）吊车梁加固后计算14一.设计资料14二. 吊车梁截面内力计算18三. 吊车梁板件宽厚比验算21四. 吊车梁截面强

2、度验算21五. 吊车(dioch)梁变形计算23六. 翼缘与腹板的连接(linji)焊缝验算24七. 吊车梁腹板局部(jb)稳定验算24八. 梁端支座强度验算27（三）立柱加固后校核28一. 设计资料29二.H型刚力学性能计算29（四）总结31 （一）原吊车梁校核(xio h)计算一. 原吊车梁设计(shj)资料1 基本(jbn)信息:验算依据：钢结构设计规范(GB 50017-2001) 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)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：端跨2 吊车信息:吊车梁上仅运行一台吊车第一台

3、吊车基本信息(参图)吊车类型:32t-213_轻级软钩吊车吊车跨度:21300mm吊车自重:13t吊车起重量:32t工作级别:A1A3(轻级)吊钩形式:软钩吊车小车重量:2t单侧轮子数:2个最大轮压:20.25t最小轮压:3.25t吊车宽度:3500mm吊车(dioch)轮距C1:3000mm3 荷载(hzi)信息:吊车(dioch)竖向荷载增大系数：v=1.03吊车荷载分项系数：c=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：1=1.05吊车一横向水平刹车力系数：1=0.1吊车一摆动力系数：1=04 验算控制信息:

4、吊车梁竖向挠度允许值：l/800吊车梁水平挠度允许值：l/22005 吊车梁截面信息:截面型号:H-450*260(220)*8*12用户自定义截面截面材料类型:Q235截面每米质量:71.96 kg/m截面几何参数如下: 截面高度 H =450 mm 上翼缘宽度 B1 =260 mm下翼缘宽度 B2 =220 mm腹板厚度 Tw =8 mm上翼缘厚度 Tf1=12 mm下翼缘厚度 Tf2=12 mm截面力学参数如下:x轴毛截面惯性矩 Ix =32665.8 cm4x轴净截面惯性矩 Inx =30076.8 cm4x轴上翼毛截面抵抗矩 Wx =1529.77 cm3x轴上翼净截面抵抗矩 Wnx

5、 =1324.16 cm3x轴下翼净截面(jimin)抵抗矩 Wnx1 =1349.57 cm3y轴上翼毛截面(jimin)抵抗矩 Wy =217.248 cm3y轴上翼净截面(jimin)抵抗矩 Wny =99.8588 cm3上翼缘有效净面积 Ane =25.56 cm2净截面中和轴高度 Cny =222.862 mm吊车梁采用等截面梁:截面端部高度 hd =800mm端部x轴毛截面惯性矩 Id =32665.8 cm4端部x轴毛截面静矩 Sd =809.97 cm3端部x轴上翼缘静矩 Sdu =1739.51 cm3端部x轴下翼缘静矩 Sdd =608.43 cm36 吊车梁制动结构信息

6、:吊车梁不采用任何制动结构7 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双面角焊缝下翼缘焊脚高度：hfd=9 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=2400 mm横向加劲肋宽度：90 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：一边突缘支座，一边平板支座平板支座加劲肋选用：SB6_Q235平板支座加劲肋宽度：90 mm加劲(ji jn)肋焊缝抗剪强

7、度：9 mm平板(pngbn)支座选用：SB20_Q235平板(pngbn)支座宽度：90 mm平板支座长度：980 mm突缘支座加劲肋选用：SB24_Q235突缘支座加劲肋宽度：710 mm伸出下翼缘长度：20 mm与截面腹板焊脚高度：16 mm与截面上翼缘焊脚高度：9 mm与截面下翼缘焊脚高度：9 mm10 计算参数：梁截面材料屈服强度：fy=235 N/mm2梁截面材料转换系数：CF=(235/235)0.5=1上翼缘截面抗拉强度：ft=215 N/mm2下翼缘截面抗拉强度：fb=215 N/mm2梁腹板截面抗剪强度：fv=125 N/mm2梁腹板端面承压强度：fce=325 N/mm2

8、吊车梁焊缝抗剪强度：fw=160 N/mm2二. 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)：竖向附加恒载作用下端部剪力Vda=0 kN吊车一考虑动力系数后最大轮压标准值：P1=1.0520.25103=21262.5 kg吊车竖向荷载作用(zuyng)下端部剪力：Vdc=1.039.821262.5(2*6000-3000)/600010-3=450.71 kN端部最大剪力计算(j sun)值：Vd=450.71 kN用户(yngh)取端部最大剪力：Vd=450.71 kN2 跨中最大竖向弯矩Mvm计算(参图)：竖向附加恒载作用下跨中弯矩Mva=0 kN*m吊车一考虑动力系

9、数后单轮竖向作用力标准值：P1=1.0520.25103=21262.5 kg吊车荷载合力：F=21262.52=42525kg左支座反力：R=425252250/6000=15946.9kg吊车梁跨中弯矩Mvc计算：Mvc=1.41.039.815946.9225010-6=507.048 kN*m跨中最大弯矩计算值：Mvm=507.048 kN*m用户取跨中最大弯矩：Mvm=507.048 kN*m3 跨中最大竖向弯矩对应剪力Vm计算(参图)：竖向附加恒载作用下端部剪力Vma=0 kN吊车一考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值：P1=1.0520.25103=21262.5 kg吊车荷载合力

10、：F=21262.52=42525kg左支座反力：R=425252250/6000=15946.9kg最大弯矩点左侧剪力计算：Vml=1.41.039.815946.910-3=225.355 kN最大弯矩点右侧剪力计算：Vmr=Vml-1.41.039.821262.510-3=-75.1183 kN跨中最大弯矩对应(duyng)的剪力计算值：Vm=225.355 kN用户(yngh)取端部最大剪力：Vm=225.355 kN4 吊车(dioch)梁跨中最大水平弯矩Mhm计算(参图)：水平附加恒载作用下跨中弯矩Mha=0 kN*m吊车一考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值：P1=0.

11、1(32+2)/2/2103=850 kg吊车荷载合力：F=8502=1700kg左支座反力：R=17002250/6000=637.5kg吊车梁跨中弯矩Mhc计算：Mhc=1.49.8637.5225010-6=20.6636 kN*m跨中最大水平弯矩计算值：Mhm=20.6636 kN*m用户取跨中最大水平弯矩：Mhm=20.6636 kN*m5 跨中最大竖向弯矩标准值Mvk计算(参图)：竖向附加恒载作用下跨中弯矩Mvka=0 kN*m吊车一单轮最大轮压标准值：P1=20.25103=20250 kg吊车荷载合力：F=202502=40500kg左支座反力：R=405002250/6000

12、=15187.5kg吊车梁跨中弯矩Mvkc计算：Mvkc=1.49.815187.5225010-6=344.931 kN*m跨中最大弯矩计算值：Mvk=344.931 kN*m用户取跨中最大弯矩：Mvk=344.931 kN*m6 跨中最大水平弯矩标准值Mhk计算(参图)：水平附加恒载作用下跨中弯矩Mhka=0 kN*m吊车一考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值：P1=0.1(32+2)/2/2103=850 kg吊车荷载合力：F=8502=1700kg左支座反力：R=17002250/6000=637.5kg吊车梁跨中弯矩Mhkc计算：Mhkc=1.49.8637.5225010-

13、6=14.0569 kN*m跨中最大水平(shupng)弯矩计算值：Mhk=14.0569 kN*m用户(yngh)取跨中最大水平弯矩：Mhk=14.0569 kN*m三. 吊车(dioch)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/fy)0.5=15翼缘自由外伸宽度：b0=126 mm翼缘宽厚比：b0/Tf1=126/12=10.515，满足2 腹板高厚比验算:腹板高厚比限值：h0/t=250腹板计算高度：h0=426 mm翼缘宽厚比：h0/Tw=426/8=53.25250，满足四. 吊车梁截面强度验算:1 上翼缘受压强度验算:吊车梁不采

14、用制动结构=(Mvm/Wnx+Mhm/Wny)/ft=(507.048/1324.16+20.6636/99.8588)103/215=2.743481，不满足2 下翼缘受拉强度验算:=Mvm/Wnx1/fb=507.048103/1349.57/215=1.747491，不满足3 端部腹板剪应力强度验算:考虑截面削弱系数1.2=1.2*Vd*Sdx/Idx/Tw/1.2/fv=1.2450.71809.97/32665.8/8/125102=1.341081，不满足4 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一台吊车计算：吊车最大轮压：Pmax=20.25

15、t轻、中级工作制吊车梁，依钢规4.1.3取增大系数：=1.0F=c*m_GFactor*Pmax=1.49.811.0520.25=291.721 kN梁顶到腹板计算高度上边缘(binyun)距离：hy=Tf1=12 mm轨道(gudo)高度：hR=134 mm集中(jzhng)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：lz=50+5*hy+2*hR=50+512+2134=378 mmc=F/Twlz=291.721103/8/378=96.4687 N/mm2腹板抗压强度设计值：fce=325 N/mm2局部承压强度比=c/fce=96.4687/3

16、25=0.2968271，满足5 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：c=60.5014 N/mm2(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-Cny-0.5*Tf1=215.138 mm=Mvm/In*y1=507.048/30076.8215.138102=362.69 N/mm2计算点剪应力计算上翼缘对中和轴静矩：S1=(y1+0.5*Tf1)*B1*Tf110-3=689.951 cm3=Vm*S1/Ix/Tw=225.355689.951/32665.8/8102=59.4978 N/mm2与c同

17、号，强度设计值增大系数：1=1.1折算应力强度比=(2+c2-*c+2)0.5/f/1=(362.692+60.50142-362.6960.5014+59.49782)/215/1.1=1.488241，不满足6 吊车梁整体稳定性验算：截面不对称影响系数：受拉翼缘板厚度：tf1=12mm受压翼缘板厚度(hud)：tf2=12mm受拉翼缘中心(zhngxn)到y轴距离：d1=y1-tf1/2=213.534-12/2=207.534mm受压翼缘中心(zhngxn)到y轴距离：d2=y2-tf2/2=236.466-12/2=230.466mm受拉翼缘对y轴惯性距：I1=b1*tf1*d12=2

18、6012207.5342=1.3438e+008mm4受压翼缘对y轴惯性距：I2=b2*tf2*d22=22012230.4662=1.40222e+008mm4b=I2/(I1+I2)=1.40222e+008/(1.3438e+008+1.40222e+008)=0.510639I2I1受压翼缘增强b=2*b-1=20.510639-1=0.0212776等截面工字形简支梁b计算：受压翼缘无支撑长度：l1=6000mm受压翼缘宽度：b1=260mm受压翼缘厚度：t1=tf=12mm=(l1*t1)/(b1*h)=(600012)/(260450)=0.615385跨中无侧向支承，集中荷载作

19、用在上翼缘0.6：b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/1.12943=0.820317取b=b=0.820317取工字形截面塑性发展系数：y=1.2整体稳定强度比：=Mvm/Wx/b+Mhm/y/Wy=(507.048/1529.77/0.820317103+20.6636/1.2/217.248)103/215=2.247991，不满足五. 吊车(dioch)梁变形计算:1 竖向挠度(nod)计算竖向挠度(nod)限值：=l/800=7.5 mm按渐变式变截面梁计算吊车梁竖向挠度=Mvk*l2/E/Ix/10*(1+0.12*(1-Id/Ix)=344.93160002/20

20、6000/32665.8/10(1+0.12(1-32665.8/32665.8)102=18.4533 mm7.5，不满足2 水平挠度计算依钢规附录A.1.2条，无须验算吊车梁及其制动结构的水平变形！六. 翼缘与腹板的连接焊缝验算1 上翼缘与腹板连接焊缝验算:上翼缘与腹板采用T形对接与角接组合焊缝，强度满足要求2 下翼缘与腹板连接焊缝验算:按梁端最大剪力计算：下翼缘焊脚计算高度：he=0.7*hfd=6.3 mm下翼缘焊缝强度=(Vd*Sdd/Id)*0.5/he/fw=(450.71608.43/32665.8)*0.5/5.610/160=0.4164121，满足七. 吊车梁腹板局部稳定

21、验算:1 吊车梁腹板加劲肋布置简图(参图)：吊车梁腹板局部稳定由区格控制区格腹板仅设置横向加劲肋2 吊车(dioch)梁局稳验算内力影响线输出：单位(dnwi)力作用于X处时，XL到XR区间(q jin)的平均剪力为：当X=XL时：Vmean=-X/L当XLX=XR时：Vmean=1-X/L单位力作用于X处时，XL到XR区间的平均弯矩为：当X=XL时：Mmean=0.5*X*(2*L-XL-XR)/L当XLX=XR时：Mmean=0.5*(L-X)*(XL+XR)/L3 吊车梁区格局稳验算内力计算(参图)：区格左端坐标：XL=2383 mm区格右端坐标：XR=4783 mm吊车一考虑动力系数后

22、最大轮压标准值：P1=20.251.05103=21262.5 kg吊车一下为轻、中级工作制吊车梁，依钢规4.3.1取折减系数：=0.9吊车梁区格最大集中力设计值计算：吊车轮压力仅有P1作用于内F=1.49.821262.50.9=262.549 kN吊车梁区格平均剪力设计值计算：Vmean=1.41.039.8(+(-21262.51783/5932)+(21262.5(5932-4783)/5932)10-3=-32.114 kN吊车梁区格平均弯矩设计值计算：Mmean=1.41.039.8(+(21262.51783(25932-2383-4783)/59320.5)+(21262.5(

23、5932-4783)(2383+4783)/59320.5)10-6=420.679 kN*m4 吊车(dioch)梁区格局部(jb)稳定验算：吊车(dioch)梁腹板区格的横向加劲肋间距为：a=2400 mm区格腹板计算高度：h0=H-Tf1-Tf2=426 mm区格截面中和轴高度：Cy=236.466 mm区格截面对X轴关系矩：Ix=32665.8 cm区格腹板计算高度边缘到中和轴距离：hc=H-Tf1-Cy=201.534 mm区格腹板计算高度边缘应力计算：=Mvm*hc/Ix=427.471201.534/32665.8102=279.434 N/mm2=Vm/h0/Tw=-30.21

24、86/426/8103=-8.86695 N/mm2c=F/Lz/Tw=262.549/378/8103=86.8219 N/mm2正应力单独作用下的临界应力计算：腹板区格受压区高度：hc=H-Cy-Tf1=201.534 mmb=2*hc/Tw/177/Cf=2201.534/8/177/1=0.284653b0.85，取cr=fw=215 N/mm2剪应力单独作用下的临界应力计算：a/h0=21.0，取s=h0/Tw/41(5.34+4/(a/h0)2)0.5/Cf=426/8/41/(5.34+4/22)0.5/1=0.55552s0.8，取cr=fv=125 N/mm2局部压应力单独作

25、用下的临界应力计算：a/h0=21.5，取c=h0/Tw/28(18.9-5*a/h0)0.5/Cf=426/8/28/(18.9-52)0.5/1=0.63748c0.9，取c,cr=fw=215 N/mm2区格局部(jb)稳定性强度比=(/cr)2+(/cr)2+c/c,cr=2.098061，不满足(mnz)八. 梁端支座强度(qingd)验算:腹板每侧有效宽度：be=15*CF*Tw=120 mm支座加劲肋平面外计算长度：l0=h0=426 mm1 梁端平板支座加劲肋强度验算:加劲肋材料强度设计值：fr=215 N/mm2支座加劲肋截面强度设计值：ff=min(fr, fw)=215

26、N/mm2梁腹板伸出支座加劲肋外宽度：br=0.5(90-6)=42 mmbrI2受拉翼缘增强b=0.8*(2*b-1)=20.497442-1=-0.00409233等截面工字形简支梁b计算：受压翼缘无支撑长度：l1=6000mm受压翼缘宽度：b1=260mm受压翼缘厚度：t1=tf=12mm=(l1*t1)/(b1*h)=(600012)/(260750)=0.369231跨中无侧向支承，集中荷载作用在上翼缘0.6：b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/1.13022=0.820492取b=b=0.820492取工字形截面塑性发展系数：y=1.2整体稳定强度比：=Mvm/Wx

27、/b+Mhm/y/Wy=(507.048/3000.69/0.820492103+20.6636/1.2/297.38)103/215=1.227211，满足(mnz)五. 吊车梁变形(bin xng)计算:1 竖向挠度(nod)计算竖向挠度限值：=l/800=7.5 mm按渐变式变截面梁计算吊车梁竖向挠度=Mvk*l2/E/Ix/10*(1+0.12*(1-Id/Ix)=344.93160002/206000/116768/10(1+0.12(1-116768/116768)102=5.16229 mm7.5，满足2 水平挠度计算依钢规附录A.1.2条，无须验算吊车梁及其制动结构的水平变形！

28、六. 翼缘与腹板的连接焊缝验算1 上翼缘与腹板连接焊缝验算:上翼缘与腹板采用T形对接与角接组合焊缝，强度满足要求2 下翼缘与腹板连接焊缝验算:按梁端最大剪力计算：下翼缘焊脚计算高度：he=0.7*hfd=6.3 mm下翼缘焊缝强度=(Vd*Sdd/Id)*0.5/he/fw=(450.711277.5/116768)*0.5/5.610/160=0.2445931，满足七. 吊车梁腹板局部稳定验算:1 吊车梁腹板加劲肋布置简图(参图)：吊车梁腹板局部(jb)稳定由区格控制(kngzh)区格腹板仅设置(shzh)横向加劲肋2 吊车梁局稳验算内力影响线输出：单位力作用于X处时，XL到XR区间的平均

29、剪力为：当X=XL时：Vmean=-X/L当XLX=XR时：Vmean=1-X/L单位力作用于X处时，XL到XR区间的平均弯矩为：当X=XL时：Mmean=0.5*X*(2*L-XL-XR)/L当XLX=XR时：Mmean=0.5*(L-X)*(XL+XR)/L3 吊车梁区格局稳验算内力计算(参图)：区格左端坐标：XL=2383 mm区格右端坐标：XR=4783 mm吊车(dioch)一考虑动力系数后最大轮压标准值：P1=20.251.05103=21262.5 kg吊车(dioch)一下为轻、中级工作制吊车梁，依钢规4.3.1取折减系数：=0.9吊车(dioch)梁区格最大集中力设计值计算：

30、吊车轮压力仅有P1作用于内F=1.49.821262.50.9=262.549 kN吊车梁区格平均剪力设计值计算：Vmean=1.41.039.8(+(-21262.51783/5932)+(21262.5(5932-4783)/5932)10-3=-32.114 kN吊车梁区格平均弯矩设计值计算：Mmean=1.41.039.8(+(21262.51783(25932-2383-4783)/59320.5)+(21262.5(5932-4783)(2383+4783)/59320.5)10-6=420.679 kN*m4 吊车梁区格局部稳定验算：吊车梁腹板区格的横向加劲肋间距为：a=2400

31、 mm区格腹板计算高度：h0=H-Tf1-Tf2=726 mm区格截面中和轴高度：Cy=360.862 mm区格截面对X轴关系矩：Ix=116768 cm区格腹板计算高度边缘到中和轴距离：hc=H-Tf1-Cy=377.138 mm区格腹板计算高度边缘应力计算：=Mvm*hc/Ix=427.471377.138/116768102=142.457 N/mm2=Vm/h0/Tw=-30.2186/726/8103=-5.20292 N/mm2c=F/Lz/Tw=262.549/378/8103=86.8219 N/mm2正应力单独作用下的临界应力计算：腹板区格受压区高度：hc=H-Cy-Tf1=

32、377.138 mmb=2*hc/Tw/177/Cf=2377.138/8/177/1=0.532681b0.85，取cr=fw=215 N/mm2剪应力单独作用下的临界应力计算：a/h0=21.0，取s=h0/Tw/41(5.34+4/(a/h0)2)0.5/Cf=726/8/41/(5.34+4/22)0.5/1=0.9266080.8s1.2，取cr=(1-0.59*(s-0.8)*fv=115.663 N/mm2局部(jb)压应力单独作用下的临界应力计算：a/h0=21.5，取c=h0/Tw/28(18.9-5*a/h0)0.5/Cf=726/8/28/(18.9-52)0.5/1=1

33、.086410.9c1.2，取c,cr=(1-0.79*(c-0.9)*fw=183.338 N/mm2区格局部(jb)稳定性强度比=(/cr)2+(/cr)2+c/c,cr=0.9146131，满足(mnz)八. 梁端支座强度验算:腹板每侧有效宽度：be=15*CF*Tw=120 mm支座加劲肋平面外计算长度：l0=h0=726 mm1 梁端平板支座加劲肋强度验算:加劲肋材料强度设计值：fr=215 N/mm2支座加劲肋截面强度设计值：ff=min(fr, fw)=215 N/mm2梁腹板伸出支座加劲肋外宽度：br=0.5(90-6)=42 mmbrbe，取腹板有效总宽度：bef=120+4

34、2=162 mm加劲肋截面面积：Af=1866+1628=2424 mm2加劲肋截面惯性矩：If=18636/12+16283/12=3.22434e+006 mm4加劲肋截面回转半径：if=(If/Af)0.5=(3.22434e+006/2424)0.5=36.4715 mm加劲肋平面外长细比：f=l0/if=726/36.4715=19.9059弱轴轴压稳定系数：b类截面1=0.652=0.9653=0.3正则(zhn z)化长细比：n=(fy/E)0.5*(/)=(235/206000)0.5(19.91/3.14)=0.214n=0.2140.215=1-1n2=1-0.650.21

35、42=0.97平面外稳定(wndng)强度比：=Vd/Af/ff=450709.69/0.97/2424/215=0.8911，满足(mnz)2 平板加劲肋与腹板连接焊缝验算:焊缝强度设计值：fwf=160 N/mm2焊缝单侧计算长度：lf=726 mm焊缝强度比：=Vd/4/0.7/lf/fwf/hff=450709.69/4/0.7/726/160/9=0.1541，满足3 梁端突缘支座加劲肋强度验算:加劲肋材料强度设计值：fr=205 N/mm2支座加劲肋截面强度设计值：fp=min(fr, fw=205 N/mm2加劲肋截面面积：Ap=71024+1208=18000 mm2加劲肋截面