CN103395690A

CN103395690A - 轻量化实腹式工字形钢吊车梁

Info

Publication number: CN103395690A
Application number: CN2013103613135A
Authority: CN
Inventors: 谢合清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2013-11-20

Abstract

轻量化实腹式工字形钢吊车梁。它是将轨道与实腹式工字形钢吊车梁的上翼缘焊接，并将加劲肋间距减小到0.5~0.8m范围内，使相邻加劲肋对轨道与上翼缘焊接的组合梁起到有效支承，从而使实腹式工字形钢吊车梁的腹板由水平向拉压正应力、竖向剪力和轮压局部压应力的三向复杂应力转变为无轮压局部压应力的两向简单应力状态，从而可减小腹板用钢量；同时由于轨道与上翼缘焊接，使轨道起到上翼缘的作用，因此可以相应减小上翼缘用钢量。

Description

轻量化实腹式工字形钢吊车梁

技术领域

本发明属于吊车梁钢结构领域，涉及一种实腹式工字形焊接轨道钢吊车梁。

背景技术

传统的钢吊车梁一般有工字形实腹结构（见国家建筑标准设计图集05G514）和桁架结构。小吨位、小跨度的吊车梁一般无止动平台或桁架，大吨位、大跨度吊车梁为了抵抗吊车水平力需设置止动平台或止动桁架。

传统的实腹式工字形钢吊车梁一般由上翼缘板、下翼缘板和腹板组成工字形截面，腹板上每隔一定距离，一般是1.5米设置成对竖向加劲肋保持腹板不失稳，吊车梁两端焊接支座端板，在上翼缘板中部安装钢轨，钢轨由樏栓紧固轨道压板或焊接压板固定在上翼缘板上，轨道竖向只承受吊车大车车轮传递的轮压，轨道将轮压分散后再传递给吊车梁腹板，最后由实腹工字梁承载整个吊车竖向荷载。实腹式工字形吊车梁跨度一般为6米、9米、12米或更长，一般是3米的倍数，由于基础沉降不均匀的原因，较少采用连续式吊车梁，一般为简支梁结构。吊车梁中性轴以上部份截面一般是压应力，中性轴以下部分截面一般为拉应力，腹板还要承受剪力和吊车轮传递来的压应力。

传统的实腹式工字形钢吊车梁的腹板由于要承受弯矩正应力、剪力和轮压传过来的局部压应力三种应力，三种应力叠加后腹板受力非常复杂，因此腹板在三种应力作用下用料较厚，最簿的8mm，厚的达到20mm以上，一般腹板的用钢量占整个吊车梁用钢量的35%~60%，而腹板在整个吊车梁结构中是起一种构造作用，如此高的用钢量是不经济的。

传统的实腹式工字形钢吊车梁上的钢轨只承受和传递轮压，对吊车梁整体结构强度无任何贡献，致使上翼缘板由于承受吊车竖向荷载弯矩和吊车水平荷载弯矩，因此所用钢板一般比下翼缘厚，也比下翼缘宽，用料也是较多的构件。

发明内容

为了克服传统实腹式工字形钢吊车梁腹板和上翼缘用钢量大的不足, 本发明提供一种可减小腹板和上翼缘用钢量的技术方案，是在满足钢吊车梁整体强度、刚度、稳定性和疲劳以及构件局部强度和稳定性均满足的前提下减小腹板厚度和上翼缘板的厚度和宽度。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：将实腹式工字形钢吊车梁腹板上的加劲肋间距由1.5米减小至0.5~0.8m，使加劲肋不但具有限制腹板失稳功能，还具有轨道支承点功能，即加劲肋与腹板组合后成为轨道的支承点，相当于铁路的枕木，并将加劲肋由一般成对设置变为在腹板两边交错单面设置长加劲肋并反面设置短加劲肋，使吊车梁腹板不再直接承受轮压传递的局部压应力，而轮压则由轨道与上翼缘组合梁传递给一组或两组加劲肋，再由加劲肋传至整个腹板截面；将轨道与上翼缘板焊接，使钢轨成为钢吊车梁的重要受力构件之一，轨道不但承受轮压并传递轮压，并作为工字截面上翼缘的一部份承受弯曲正压力。

本发明的有益效果是，在跨度和起重机荷载相同的条件下，实腹式工字形钢吊车梁的腹板可减簿至6~12mm，可按轨道重量的50%~75%减小上翼缘板用钢量，因此可大幅降低钢吊车梁重量，减小厂房的投资成本；另一方面，轨道与吊车梁焊接可减少轨道压板固定件，也可避免轨道在使用过程中松动，减少维护保养工作量。

本发明可广泛用于船舶、石化、矿山机械、电力、水利、交通等行业的中大型起重机吊车梁。

附图说明

图1 是轻量化实腹式工字形钢吊车梁主视图

图2 是轻量化实腹式工字形钢吊车梁A-A剖面图

图3 是轻量化实腹式工字形钢吊车梁B-B剖面图

图4 是轻量化实腹式工字形钢吊车梁C-C剖面图

图中1.轨道，2.上翼缘，3.腹板，4.下翼缘，5.长加劲肋，6.短加劲肋，7.支座加劲肋

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图4，轻量化实腹式工字形钢吊车梁，包括轨道1、上翼缘2、腹板3、下翼缘4、长加劲肋5、短加劲肋6、支座加劲肋7。其特征在于轨道1与上翼缘2 焊接在一起；腹板3的上缘与上翼缘2 磨平项紧焊接，长加劲肋5 和短加劲肋6 的上端磨平顶紧与上翼缘2 焊接，下端削斜避免截面突变产生应力集中，有利延长吊车梁疲劳寿命，长加劲肋5下端与下翼缘4离开50~100mm，加劲肋间距为0.5~0.8m以内，长加劲肋5 与短加肋6 交错分布在腹板两侧，每条长加劲肋5 和反面的短加劲肋6 起到轨道支承点作用，相当于铁路枕木的作用，支座加劲肋7 位于吊车梁两端，与上翼缘2、腹板3 和下翼缘4焊接，其上钻有两两吊车梁相连接的螺栓孔，图示为突缘式支座结构。

由于轻量化实腹式工字形钢吊车梁腹板上加劲肋间距较小，对轨道1与上翼缘2 焊接组合梁起到有效支承，使腹板3 由水平向拉压正应力、竖向剪应力和局部压应力的三向复杂受力状态简化为水平拉压正应力和竖向剪应力两向应力，因此可以减簿腹板厚度，同时，由于轨道1与上翼缘2 焊接在一起，使轨道1 成为吊车梁主受力构件之一，与上翼缘2 共同承受弯曲压力，因此可以减小上翼缘2 截面，从而减小用钢量。

轨道1与上翼缘2 焊接后，减少了轨道压板以及固定孔并避免了钻制固定孔减小上翼缘截面。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以将轨道焊接应用于桁架式吊车梁上，即将轨道与桁架式吊车梁的上腹杆焊接从而使轨道成为吊车梁的主受力部件，应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims

1.轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是：轨道是吊车梁的主受力部件之一，加劲肋是轨道的支承点。

2.根据权利要求1所述的轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是轨道与实腹式工字形钢吊车梁的上翼缘焊接，省去轨道固定压板等配套件。

3.根据权利要求1所述的轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是加劲肋间距较小，一般为0.5~0.8m。

4.根据权利要求1所述的轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是一组加劲肋由长加劲肋和短加劲肋组成，长加劲肋与短加劲肋交错分布在腹板两边。

5.根据权利要求1所述的轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是长加劲肋和短加劲肋的下端是削斜的。

6.根据权利要求1所述的轻量化实腹式工字形钢吊车梁，其特征是腹板上缘与上翼缘磨平顶紧焊接，不必全熔透焊接，减小焊接变形与焊接应力。