1.3 吊車荷載
1.3.1 吊車豎向和水平荷載
1.吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)采用吊車最大輪壓或最小輪壓。
2.吊車縱向和橫向水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用：
（1）吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用；該項(xiàng)荷載的作用點(diǎn)位于剎車輪與軌道的接觸點(diǎn)，其方向與軌道方向一致。
（2）吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)取橫行小車重量與額定起重量之和的下列百分?jǐn)?shù)，并應(yīng)乘以重力加速度：
1）軟鉤吊車：
當(dāng)額定起重量不大于10t時(shí)，應(yīng)取12%；
當(dāng)額定起重量為16～50t時(shí)，應(yīng)取10%；
當(dāng)額定起重量不小于75t時(shí)，應(yīng)取8%。
2）硬鉤吊車：應(yīng)取20%。
（3）吊車橫向水平荷載應(yīng)等分于橋架的兩端，分別由軌道上的車輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直，并考慮正反兩個(gè)方向的剎車情況。
懸掛吊車的水平荷載應(yīng)由支撐系統(tǒng)承受；設(shè)計(jì)該支撐系統(tǒng)時(shí)，尚應(yīng)考慮風(fēng)荷載與懸掛吊車水平荷載的組合。手動(dòng)吊車及電動(dòng)葫蘆可不考慮水平荷載。
1.3.2 多臺吊車的組合
1.計(jì)算排架考慮多臺吊車豎向荷載時(shí)，對單層吊車的單跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺數(shù)不宜多于2臺；對單層吊車的多跨廠房的每個(gè)排架，不宜多于4臺；對雙層吊車的單跨廠房宜按上層和下層吊車分別不多于2臺進(jìn)行組合；對雙層吊車的多跨廠房宜按上層和下層吊車分別不多于4臺進(jìn)行組合，且當(dāng)下層吊車滿載時(shí)，上層吊車應(yīng)按空載計(jì)算；上層吊車滿載時(shí)，下層吊車不應(yīng)計(jì)入。
表1.3-1 多臺吊車的荷載折減系數(shù)
考慮多臺吊車水平荷載時(shí)，對單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于2臺。
當(dāng)情況特殊時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況考慮。
2.計(jì)算排架時(shí)，多臺吊車的豎向荷載和水平荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)乘以表1.3-1（《荷載規(guī)范》的表6.2.2）中規(guī)定的折減系數(shù)。
1.3.3 吊車荷載的動(dòng)力系數(shù)
當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的承載力時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。對懸掛吊車（包括電動(dòng)葫蘆）及工作級別A1～A5的軟鉤吊車，動(dòng)力系數(shù)可取1.05；對工作級別為A6～A8的軟鉤吊車、硬鉤吊車和其他特種吊車，動(dòng)力系數(shù)可取為1.1。
1.3.4 吊車荷載的組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值
1.吊車荷載的組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值系數(shù)可按表1.3-2（荷載規(guī)范表6.4.1）中的規(guī)定采用。
表1.3-2 吊車荷載的組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值系數(shù)
2.廠房排架設(shè)計(jì)時(shí)，在荷載準(zhǔn)永久組合中可不考慮吊車荷載。但在吊車梁按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可采用吊車荷載的準(zhǔn)永久值。
【例1.3-1】 一計(jì)算跨度l0=5.8m（柱距為6m）的簡支鋼筋混凝土吊車梁，該梁上運(yùn)行一臺吊車額定起重量Q=10t及工作級別為A5的軟鉤橋式吊車，其最大輪壓Pmax=127.4kN（圖1.3-1），吊車最大寬度B=5.922m，大車最大輪距w=4.1m。吊車梁自重及軌道重量之和為g=5.8kN/m，設(shè)計(jì)使用年限的調(diào)整系數(shù)γL=1。由此可算得Pmax作用在梁跨中時(shí)梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值Mc，max=____kN·m。（按可變荷載效應(yīng)控制組合）
（A）280 （B）300.82 （C）260 （D）270
答案：（B）
圖1.3-1 吊車梁中最大彎矩及支座處最大剪力的計(jì)算簡圖
解答：因該吊車為軟鉤吊車及工作級別為A5，則相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)為1.05，由圖1.3-1a可得跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為
【例1.3-2】 計(jì)算條件均同【例1.3-1】，但需按圖1.3-1b所示的不利條件計(jì)算吊車梁在靠近支座邊A處的剪力設(shè)計(jì)值，由此可算得該梁的最大剪力設(shè)計(jì)值VA，max=____kN。
（A）270.25 （B）262.35 （C）250 （D）280.5
答案：（B）
解答：計(jì)算吊車梁的剪力設(shè)計(jì)值時(shí)，仍需考慮動(dòng)力系數(shù)1.05，由圖1.3-1b可得靠近支座A處的剪力設(shè)計(jì)值為
【例1.3-3】 一機(jī)械加工車間采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，車間跨度為18m，柱距為6m（圖1.3-2），吊車梁為預(yù)制鋼筋混凝土梁。車間內(nèi)設(shè)置2臺起重量為5t、工作級別為A5級的軟鉤橋式吊車，吊車跨度lc=16.5m，吊車最大寬度B=5.77m，吊車輪距w=4m，最大輪壓Pmax=65kN，最小輪壓Pmin=27kN。排架柱A在支承吊車梁的牛腿部位由兩臺吊車運(yùn)行至相近位置時(shí)，則可算得牛腿面上由吊車最大輪壓產(chǎn)生的最大豎向反力標(biāo)準(zhǔn)值Rmax=____kN。
（A）121.5 （B）105 （C）135（ D）150
答案：（A）
解答：計(jì)算排架柱A牛腿面上由吊車荷載產(chǎn)生的最大輪壓的最大豎向反力Rmax時(shí)，按1.3.3節(jié)（《荷載規(guī)范》6.3條）的規(guī)定可不考慮吊車豎向荷載的動(dòng)力系數(shù)（因當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載才應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)），但由1.3.2-2節(jié)（《荷載規(guī)范》6.2.2條）對排架柱在考慮多臺吊車的豎向荷載時(shí)應(yīng)考慮荷載折減系數(shù)，該系數(shù)可按表1.3-1（《荷載規(guī)范》表6.2.2）取用0.9，因此最大反力標(biāo)準(zhǔn)值Rmax可由下式算得：
【例1.3-4】 計(jì)算條件同【例1.3-3】，但需計(jì)算柱B牛腿面上由吊車荷載產(chǎn)生的最小輪壓的豎向反力Rmin=____kN。
（A）50.5 （B）56.1 （C）65 （D）70
答案：（A）
解答：對應(yīng)【例1.3-3】，考慮多臺吊車的豎向荷載折減系數(shù)0.9，則豎向反力標(biāo)準(zhǔn)值Rmin可按下式算得：
圖1.3-2 加工車間的平剖面圖及吊車梁上的最大輪壓Pmax分布圖
【例1.3-5】 計(jì)算條件同【例1.3-3】，但吊車橫向運(yùn)行的小車重量G=1.7t，現(xiàn)需計(jì)算作用在排架柱A及B上由吊車橫向水平荷載產(chǎn)生的最大水平力標(biāo)準(zhǔn)值Hy=____kN。該水平力的作用位置位于吊車軌道的頂面，且垂直于吊車軌道（圖1.3-3）。
（A）3.7 （B）4.1 （C）3.2 （D）4.8
答案：（A）
解答：1.根據(jù)1.3.1節(jié)2（2）（《荷載規(guī)范》6.1.2條）規(guī)定一臺吊車的橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值H1，當(dāng)為軟鉤吊車及起重量Q≤10t時(shí)，則應(yīng)取橫行小車重量G和額定起重量Q之和的12%，并應(yīng)乘以重力加速度，即
H1=0.12（Q+G）g
=0.12×（5+1.7）×9.81kN
=7.9kN
2.一臺吊車總的橫向水平荷載，可對吊車的4個(gè)車輪平均分配，則每個(gè)車輪上的橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值h可按下式計(jì)算
圖1.3-3 作用于排架柱上的最大水平力標(biāo)準(zhǔn)值Hy
3.現(xiàn)計(jì)算作用于排架柱A及B上由吊車橫向水平荷載產(chǎn)生的最大水平力標(biāo)準(zhǔn)值Hy。計(jì)算時(shí)考慮兩臺吊車且每一車輪上均作用橫向水平荷載h，相應(yīng)地按1.3.2節(jié)（《荷載規(guī)范》6.2條）的規(guī)定，取用多臺（兩臺）吊車的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值折減系數(shù)0.9。產(chǎn)生橫向水平荷載h的車輪位置同豎向荷載作用在吊車梁上的位置（圖1.3-2c），則作用于排架柱上的最大水平力標(biāo)準(zhǔn)值Hy，可類似計(jì)算排架柱牛腿上的最大豎向反力Rmax，即
在計(jì)算排架柱的內(nèi)力時(shí)，上式中的水平力Hy應(yīng)按正反方向與其他荷載工況進(jìn)行不利組合。
【例1.3-6】 計(jì)算條件同【例1.3-3】，現(xiàn)需為計(jì)算縱向排架柱的柱間支撐內(nèi)力時(shí)，確定沿縱向排架柱x方向產(chǎn)生的吊車最大縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Hx=____kN（圖1.3-4）。
（A）23.4 （B）25.8 （C）28 （D）32
答案：（A）
解答：根據(jù)1.3.1節(jié)2（1）（《荷載規(guī)范》6.1條）的規(guī)定，吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Hx應(yīng)按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用，該項(xiàng)荷載作用點(diǎn)位于剎車輪與軌道的接觸點(diǎn)，其方向同軌道方向（x向）。此外，由于是考慮兩臺吊車，根據(jù)1.3.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》6.2條）和表1.3-1（《荷載規(guī)范》表6.2.2），故可對縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘折減系數(shù)0.9，則
Hx=0.9×0.1×ΣPmax=0.9×0.1×4×65kN=23.4kN
【例1.3-7】 計(jì)算條件同【例1.3-3】，現(xiàn)需計(jì)算該車間內(nèi)跨度為6m的吊車梁，其計(jì)算跨度l0=5.8m（圖1.3-5），它承受兩臺起重量均為5t的A5級軟鉤吊車，吊車最大寬度B=5.77m，吊車輪距w=4.0m，吊車最大輪壓Pmax=65kN。現(xiàn)需計(jì)算兩臺吊車的最大輪壓作用下吊車梁產(chǎn)生的最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mmax=____kN·m，計(jì)算該值時(shí)應(yīng)計(jì)及動(dòng)力系數(shù)。
（A）98.96 （B）137.5 （C）150.8 （D）120.5
圖1.3-4 作用于縱向排架柱上的吊車最大縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值
答案：（B）
解答：計(jì)算兩臺吊車最大輪壓作用下吊車梁最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)先確定兩臺吊車最大輪壓的作用位置，一般可用影響線法確定。由于本題中吊車最大寬度B=5.77m，而吊車梁的計(jì)算跨度l0=5.8m，因此，兩臺吊車最不利運(yùn)行位置，可按圖1.3-5a及圖1.3-5b兩種吊車運(yùn)行位置作計(jì)算比較，以確定吊車梁的最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mmax。
按1.3.3節(jié)（《荷載規(guī)范》6.3條）的規(guī)定，對A5級軟鉤吊車應(yīng)取用動(dòng)力系數(shù)1.05。
1.兩臺吊車中僅一臺吊車的一個(gè)最大輪壓作用于跨中時(shí)（圖1.3-5a）
2.兩臺吊車緊貼運(yùn)行，致使輪間距為1.77m的兩個(gè)最大輪壓作用在跨中時(shí)（圖1.3-5b）
Mmax=1.05Pmax×2.015kN·m=137.5kN·m＞98.96kN·m
因此，圖1.3-5b為兩臺吊車的最不利運(yùn)行位置，相應(yīng)地產(chǎn)生最大跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。
圖1.3-5 跨中彎矩為最大值時(shí)兩臺吊車最大輪壓的作用位置比較圖
【例1.3-8】 計(jì)算條件同【例1.3-3】，但需計(jì)算在兩臺5t的A5級軟鉤吊車最大輪壓作用下吊車梁的最大剪力設(shè)計(jì)值Vmax，以此可驗(yàn)算吊車梁的受剪承載力設(shè)計(jì)值。該吊車梁上除需考慮兩臺吊車外，尚應(yīng)計(jì)及吊車梁自重和軌道設(shè)施等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=6.0kN/m。根據(jù)上述荷載情況，可算得吊車梁的最大剪力設(shè)計(jì)值Vc，max=____kN。
（A）145.67 （B）150.8 （C）182.74 （D）200.9
答案：（C）
解答：計(jì)算兩臺吊車最大輪壓作用下吊車梁最大剪力設(shè)計(jì)值時(shí)，也應(yīng)先確定兩臺吊車最大輪壓的作用位置，一般也可用影響線法確定。由于本題中兩臺吊車的最大寬度均為B=5.77m，吊車輪距w=4.0m，而吊車梁的計(jì)算跨度l0=5.8m，因此，兩臺吊車最不利運(yùn)行位置，可按圖1.3-6a及圖1.3-6b的兩種吊車運(yùn)行位置作計(jì)算比較，以確定吊車梁的最大剪力設(shè)計(jì)值Vc，max。另外因永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值僅6.0kN/m，而吊車最大輪壓為65kN，所以按由可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算。
按1.3.3節(jié)（《荷載規(guī)范》6.3條）的規(guī)定，對A5級軟鉤吊車應(yīng)取用動(dòng)力系數(shù)1.05，對永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)取用1.2，對可變荷載（吊車荷載）的分項(xiàng)系數(shù)取用1.4?，F(xiàn)按圖1.3-6a及圖1.3-6b作（假定C點(diǎn)距A點(diǎn)0.01m）最大剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算比較。
圖1.3-6 C點(diǎn)剪力最大值時(shí)兩臺吊車最大輪壓的作用位置比較圖
1.兩臺吊車僅一臺吊車的兩個(gè)最大輪壓作用在梁上時(shí)（圖1.3-6a）
2.兩臺吊車有3個(gè)最大輪壓作用在梁上時(shí)（圖1.3-6b）
因此，圖1.3-6b為兩臺吊車的最不利運(yùn)行位置，相應(yīng)地產(chǎn)生最大剪力設(shè)計(jì)值。
【例1.3-9】 某單層雙跨等高鋼筋混凝土柱廠房，其平面布置圖、排架簡圖及邊柱尺寸如圖1.3-7所示。該廠房每跨各設(shè)有20t/5t橋式軟鉤吊車兩臺，吊車工作級別為A5級，吊車參數(shù)見表1.3-3。
提示：1t=10kN
圖1.3-7 某單層雙跨等高鋼筋混凝土柱廠房
a）平面布置圖 b）邊柱尺寸圖 c）排架簡圖
表1.3-3 吊車參數(shù)
1.試問，在計(jì)算?或?軸縱向排架的柱間內(nèi)力時(shí)所需的吊車縱向水平荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）F（kN）與（ ）項(xiàng)數(shù)值最為接近。
（A）16 （B）32 （C）48 （D）64
答案：（B）
解答：根據(jù)1.3.1節(jié)2和1.3.2節(jié)1、2（《荷載規(guī)范》第6.1.2條、6.2.1條及6.2.2條），作用在?軸、?軸軌道上的吊車輪各有四個(gè)；一臺四輪橋式吊車每側(cè)的剎車輪數(shù)為1，在計(jì)算縱向水平荷載時(shí)，無論單跨或多跨廠房，一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能考慮兩臺吊車。由于吊車工作級別為A5，因此吊車的縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9。
F=0.9×0.1×2×178kN=32.04kN
2.試問，當(dāng)進(jìn)行僅有的兩臺吊車參與組合的橫向排架計(jì)算時(shí)，作用在邊跨柱牛腿頂面的最大吊車豎向荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）Dmax（kN）、最小吊車豎向荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）Dmin（kN），分別與（ ）項(xiàng)數(shù)值最為接近。
（A）178，43.7 （B）201.5，50.5 （C）324，80 （D）360，88.3
答案：（C）
解答：根據(jù)1.3.2節(jié)1（《荷載規(guī)范》第6.2.1條），本題計(jì)算吊車荷載時(shí)，對于邊柱應(yīng)考慮兩臺吊車，吊車支座反力影響線如圖1.3-8所示。
圖1.3-8 吊車支座反力影響線
根據(jù)1.3.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第6.2.2條），荷載折減系數(shù)為0.9。
Dmax=0.9×178×2.02kN=323.6kN Dmin=0.9×43.7×2.02kN=79.4kN
3.已知作用在每個(gè)吊車車輪上的橫向水平荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）為TQ，試問，在進(jìn)行排架計(jì)算時(shí)，作用在?軸柱上的最大吊車橫向水平荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）H，應(yīng)與（ ）項(xiàng)表達(dá)式最為接近。
（A）1.2TQ （B）2.0TQ （C）2.4TQ （D）4.8TQ
答案：（C）
解答：根據(jù)1.3.2節(jié)1（《荷載規(guī)范》第6.2.1條），僅2臺吊車參與組合，根據(jù)1.3.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第6.2.2條），乘以0.9的折減系數(shù)，當(dāng)AB跨、BC跨各有一臺吊車同時(shí)在同一方向剎車時(shí)（參見圖1.3-8的右半部）：
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