工业厂房悬臂吊车结构设计方案.docx

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工业厂房悬臂吊车结构设计方案

工业厂房悬臂吊车结构设计方案

摘　要：

工业厂房中有桥式吊车时，其设计分析及案例在各种手册中已经很多，但对于带悬臂吊车的厂房结构分析及设计在手册中很少提及，因此，当设计此类厂房时，由于没有很清晰的结构概念和力学分析，往往会设计不合理，使得吊车运行受限或直接影响结构安全。

从悬臂吊车力学分析入手,对比几种设计方案及经济性，给出了建议设计方案及力学模型。

关键词：

悬臂吊车；双力矩； 弯扭屈曲； 支撑

悬臂吊车作为特殊类型吊车，在工程中时常会出现。

而现行手册中对于悬臂吊车厂房的设计提及很少，也少有相关案例。

有悬臂吊车厂房受力与常规桥式吊车厂房设计有很大区别，由于力学概念不清及结构设计不合理，从而引起设计事故的发生。

本文从悬臂吊车的受力分析入手，介绍了悬臂吊车设计要点及注意事项，并对工程中经常采用的方案进行了分析，给出了可行建议方案。

1　悬臂吊车的类型

悬臂吊车常用一般有3种：

 1）固定在地面上的独立柱型式（图1）; 2）悬臂梁式吊车（图2）; 3）设置斜拉杆的悬臂吊车（图3）。

独立柱形式悬臂吊车荷载完全靠柱自身刚度解决，受力相对简单，是完全独立的结构，对框架没有影响，本文不再详述；图2和图3悬臂吊车受力相同，设计方案也相同，本文重点介绍图2和图3的设计方案。

图1　独立柱悬臂吊车

图2　悬臂梁式悬臂吊车

图3　斜拉杆式悬臂吊车

2　受力分析

悬臂吊车可在180°范围内旋转（图4）,当吊车运行到1点时,钢柱平面内受力分析如图5所示,

图4　悬臂吊车运行范围

图5　钢柱平面内受力分析

悬臂吊车传给钢柱形心的弯矩:

（1a）

N=P

（1b）

由于悬臂吊车直接连接在钢柱翼缘上，悬臂吊车传给钢柱的力分为A、B点的力：

HA=HB=PL1/L2

（2a）

VA+VB=P

（2b）

将A、B点力传至钢柱形心:

PL1+Ph/2

（3）

式中：

P为悬臂吊车起吊荷载值；HA为钢柱A点产生的水平力；HB为钢柱B点产生的水平力；VA为钢柱A点产生的竖向力；VB为钢柱B点产生的竖向力；L1为悬臂吊车起吊点至钢柱的距离；L2为悬臂吊车在钢柱上连接点的距离；Mx为钢柱平面内的弯矩；h为钢柱截面高度；My为钢柱平面外的弯矩；Mz为钢柱扭矩；N为钢柱轴力。