06CG08 悬挂运输设备轨道设计计算（参考图集）

本图集用于指导使用者进行悬挂运输设备轨道及连接的设计计算，与《悬挂运输设备轨道》（2005年合订本）G359-1～4和07SG359-5配套使用。本图集配有悬挂运输设备轨道的计算软件。

SOCESO 国家建筑标准设计图集 06CG08 悬挂运输设备轨道设计计算 （附计算软件） 筑标准设计 国家建筑标准设计参考图 家建筑标准设计 国家建筑标准设计 国家建筑标准设计 国家建筑标准设计 ww..m 悬挂运输设备轨道设计计算 （附计算软件） 主编单位 中国建筑标准设计研究院统一编号GJCT-011实行日期 二〇〇六年十二月一日 图名 目录 1．编制说明 编制说明 目录 2、轨道设计计算的基本要求 设计的基本要求 计算的基本要求 3.．轨道计算 直线轨道计算弧线轨道计算 直线轨道计算 弧线轨道计算 下翼缘折算应力计算 悬臂轨道计算 4.．连接计算 连接螺栓计算连接件计算 5．示例 示例 图集号06CG08 页 1 2 6 8 9 32 36 41 43 44 1.1编制目的 主编单位负责人 主编单位技术负责人 技术审定人 设计负责 1．编制说明 人 王 em 姜学诗 咨郊能 本图集用于指导使用者进行悬挂运输设备轨道的设计计算1.2编制依据 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《热轧工字钢尺寸、外形、重量及充许偏差》GB/T706-19881.3配套图集 《悬挂运输设备轨道》(2005年合订本)C359-1~4和07SG359-51.4本图集配有悬挂运输设备轨道的计算软件。在程序界面中输入设计参数，程序将进行各种应力验算，并形成计算书。根据软件计算结果，参照国标图集G359选定轨道及连接件，完成悬挂运输设备轨道的设计。 自录 编制说明 审核荐中铨中诊校对姜学诗美计设计许朝以室图集号 06CG08 2.．轨道设计计算的基本要求 悬挂运输设备与轨道，习惯上称为悬挂吊车与轨道梁，它们经常用于需要垂直起升、下降和水平运送物料的厂房、仓库等。 根据《起重机械名词术语一一起重机械类型》GB/T6974.1-1986的分类，悬挂运输设备可分为轻小型起重设备和悬挂起重机两大类。手动单轨小车和电动葫芦属于轻小型起重设备：手动梁式悬挂起童机、电动单梁悬挂起重机和多支点悬挂起重机属于悬挂起重机。 2.1设计的基本要求 2.1.1轨道采用热轧工字钢制作，其规格及截面特性应符合《热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T706-1988的要求。 2.1.2对悬挂额定起重量小于或等于10t的悬挂运输设备，其轨道可采用由Q235-B钢轧制的工字钢：对悬挂额定起重量大于10t的悬挂运输设备，在落实材料可供应情况下，其轨道优先采用钢材强度设计值高于Q235-B钢的钢材轧制的工字钢。其质量标准应分别符合《碳素结构钢》GB/T700-1988和《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994的规定。轨道一般分为直线轨道和弧线轨道，直线轨道有带悬臂轨支承点 45 X 支承点 支承品 60 支承点 支承点 2 图2.1.2弧线轨道的支承点布置示意图道和不带悬臂轨道。直线轨道可根据材料、安装及支承等条件设计成简支直线轨道或二等跨、三等跨连续直线轨道，弧线轨道根据计算假定至少应布置三个支承点，见图2.1.2，为了保证悬挂运输设备平稳行驶，直线轨道、弧线轨道、由直线段和弧线段组成的轨道，全长均应采用同一种型号的工字钢制作。如果轨道由直线段和弧线段两部分组成，一般情况下，应首先确定直线段轨道工字钢型号，再通过调整弧线段轨道支承点文角大小，使弧线段轨道工字钢在不改变直线段轨道型号的条件下满足设计要求。 设计的基本要求 中核蒋中全绘校对姜学诗美学诗设计许朝铨以刻缝图集号 页 06CG08 2 2.1.3工艺专业或设备专业设计人员负责提供悬挂运输设备行驶装置所要求的轨道工字钢型号范围、手动单轨小车或电动葫芦行驶时最小转弯半径，行驶范围、额定起重量、台数、起重机基距（习惯上称为大车轮距）、最大轮压、车轮踏面曲率半径、轮子数等资料。 2.1.4直线轨道工字钢型号必须满足产品样本中悬挂运输设备行驶装置对工字钢型号的要求；弧线轨道工字钢型号必须满足产品样本中手动单轨小车和电动葫芦行驶装置对工字钢型号和充许的最小转弯半径的要求。 2.1.5混凝土屋架、屋面梁、楼面梁等支承结构，通过受剪螺栓与连接件的竖板连接，连接件底板通过受拉螺栓与轨道连接，见图2.1.5a；钢屋架等支承结构则通过其下弦与卡式连接件或下弦节点的连接件底板用受拉螺栓与轨道连接，见图2.1.5b、c；网架等支承结构由焊在网架节点上的连接件的底板通过受拉螺栓与轨道连接，见图2.1.5d。受拉螺栓和受剪螺栓统称为连接螺栓，连接螺栓通常采用C级普通螺栓，但对于悬挂额定起重量为10t以上的轨道，宜采用高强度螺栓连接，并用双螺母固定。受拉普通螺栓的直径不宜小于14mm，受拉高强度螺栓的直径不宜小于16mm，螺栓的数量--般要求每边不少于两个；受剪普通螺栓的直径不宜小于16mm，受剪螺栓 受拉螺栓 钢屋架下弦 支承结构 （楼面梁） 72 坚板 底板 2/42轨道 支承结构 （铜屋架） O 连接件底板 轨道 C 钢屋架下弦 ka 支承结构 （钢屋架 Q 卡式连接件 轨道 b 支承结构 （网架） hEA 受拉螺栓 ht底板 轨道 d 图2.1.5支承结构与轨道连接图 设计的基本要求 审核蒋中链中检校对姜学诗美学诗设计许朝铨证及级图集号 页 06CG08 3 受剪高强度螺栓的直径不宜小于20mml，螺栓的数量通常为两个，受拉和受剪螺检的直径和数量均由计算确定。当受拉螺检与轨道工字钢翼缘斜面连接时，还应增设方斜垫圈连接件的钢板可采用Q235-B钢，C级普通螺栓孔宜采用钻成孔，通常情况下，其孔径比螺栓公称直径大1.5~2.0mm；高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型连接高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.5~2.0mm；承压型连接高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.0~1.5mm 2.1.6简支直线轨道应在支承点处做工字钢分段的构造连接，工字钢间隙一般留2mm，焊后磨平，见图2.1.6a；连续直线轨道的构造连接，见图2.1.6b。 a简支直线轨道 b连续直线轨道 图2.1.6车 轨道构造连接图 2.1.7为避免悬挂运输设备行驶到拼接处发生卡轨现象，轨道翼缘拼接采用等强度对接透。 轨道接头拼接位置宜设在距支承点1/3~1/4跨度范围内，轨道工字钢翼缘采用等强度斜对接透焊，腹板采用等强度正对接透焊，见图2.1.7，轨道拼接采用低氢型焊条。焊缝质量等级应为一级，全焊透坡口形状和尺寸应根据《建筑钢结构焊接持术规程》JGJ81-2002确定，焊后在悬挂运输设备轮子行走范围内，应将焊缝表面磨平，保证悬挂运输设备平稳行驶悬挂起重机轨道的接头拼接位置应错开，其错开距离应大于起重机基距， 52 1-1 图2.1.7轨道接头拼接图 设计的基本要求 图集号 审核蒋中铨随中经校对姜学诗爱动设计许朝铨以贝 06CG08 4 2.1.8为保证轨道整体稳定，有下列情况之一者，应设置支撑：（1）当轨道跨度较大，且可选的轨道工字钢不满足整体稳定要求时，应在跨内设置一道或两道水平斜撑，见图2.1.8-1。2）当轨道伸出悬臂段时，应在悬臂端上翼缘设置水平斜撑，见图2.1.8-2。轨道的悬臂段不宜太长，在无特殊要求时，不大于1.5m。 受剪螺栓 受拉螺栓 图2.1.8-1 连接件 水平斜撑 轨道 （由整体稳定计算确定） 1 1-1 跨度较大时轨道工字钢上翼缘设置水平斜撑（图中虚线所示为第二道水平斜撑）2 受剪螺栓 受拉螺栓 连接件 水平斜撑 国 72 轨道25d 允许悬臂长度[Ic ht 2-2 图2.1.8-2悬臂轨道工字钢上翼缘设置水平斜撑2.1.9轨道支撑布置 (1)轨道垂直于或平行于屋面梁、楼面梁、屋架等支承结构设置时，其轨道支撑布置见图集05C359-1~4，(2）当轨道有较长的柔性吊杆时，除按图集05G359-1~4要求布置竖向斜撑外，还应在轨道平面外设置竖向斜撑，见图2.1.9。设计的基本要求 审核 蒋中全中验 校对姜学诗要学诗设计许朝铨验在经图集号 页 06CG08 5 受剪螺栓 受拉螺栓 轨道 500 Ghta hfn 吊杆 uhtn Chfn 竖向斜撑 6c4babl60 吊杆 #o 100x6@600 用与轨道同型 号工字钢切成 1-1 图2.1.9轨道有较长的柔性吊杆时设置竖向斜撑（3）当轨道由直线段和弧线段组成时，须根据轨道具体设置情况，确定支撑布置。 2.1.10轨道车档的设置 (1）轨道车挡应按工艺要求位置设置。（2）手动单轨小车和电动葫芦轨道车挡、悬挂起重机轨道车挡做法详见图集05C359-1~4。 2.2计算的基本要求 2.2.1根据《钢结构设计规范》GB50017-2003条文说明，轨道可按不需要验算疲劳的结构设计。2.2.2轨道采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，月分项系数的设计表达式进行计算。根据设计条件和设计目的，轨道应按承载能力极限状态下由可变荷载效应控制的基本组合进行强度、稳定和下翼缘折算应力计算，按正赏使用极限状态下的荷载效应的标准组合进行挠度计算，2.2.3轨道的安全等级取二级，重要性系数Y取1.02.2.4对于手动单轨小车或者电动葫芦轨道的允许挠度值，取U=1/400：当手动单轨小车或电动葫芦轨道带有悬臂时，悬臂端的允许挠度值，取[可]=lc/200。对悬挂起重机轨道的允许挠度值，取[]=1/500，当悬挂起重机轨道带有悬臂时，悬臂端的允许挠度值，取[]=lc/250。1为轨道的计算跨度，lc为轨道的悬臂计算长度，见本图集第41页、42页。2.2.5对于直接承受动力荷载的轨道，计算强度、稳定和下翼缘折算应力时，动力荷载设计值应乘动力系数；计算变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。对于手动单轨小车轨道，动力系数取1.00，对于电动萌芦计算的基本要求 核特中铨中检校对姜学诗美学诗设计许朝铨区刻图集号 06CG08 6 轨道、悬挂起重机轨道，动力系数取1.052.2.6手动单轨小车和电动葫芦一般按一台计算，计算时可简化为一个移动的集中荷载作用；悬挂起重机一般也按一台计算，计算时一般可简化问距为起重机基距W的两个移动的集中荷载作用。但对于个别制造厂生产的小吨位、小跨度电动单梁悬挂起重机，其主梁不设端梁，可以认为起重机基距W-0，计算时可简化为一个移动的集中荷载的作用。轨道的分布自重按均布荷载考虑，2.2.7考虑到轨道受悬挂运输设备车轮的磨损，在强度、稳定、挠度以及下翼缘折算应力计算时，轨道的截面模量（抵抗矩）和截面惯性矩均应乘以磨损折减系数0.9。计算轨道挠度时，可不考虑螺栓孔引起的截面削弱，2.2.8带有悬臂的直线轨道，不论轨道有几跨，为了简化计算：轨道的悬臂计算长度均按一端有悬臂的单跨简支直线轨道进行计算，并不考虑轨道分布自童的影响。2.2.9多支承点的弧线工字形轨道，在集中荷载和分布自重荷载作用下为受弯剪扭的开口薄壁构件，其精确计算较为复杂。为简化计算，弧线轨道支承点等于或多于三个时，均按三个考虑，并先略去分布自重荷载不计，待弧线轨道内力求得后再乘以自重影响系数，自重影响系数取1，052.2.10轨道计算时，还应进行轨道下翼缘在轮压作用下的折算应力的验算。 计算的基本要求 审核落中链中检校对姜学诗勇医请设计许朝经区攻段图集号 页 06CG08 7 3.1直线轨道计算 3.轨道计算 3.1.1运行在直线轨道上的悬挂运输设备均按一台考虑，多于1台时自行考虑。对手动单轨小车、电动葫芦轨道和对起重机基距W>0的悬挂起重机轨道，均按简支直线轨道或二等跨连续直线轨道或三等跨连续直线轨道进行计算。3.1.2手动单轨小车、电动葫芦和起重机基距W=0的悬挂起重机直线轨道的计算，是将已知轨道工字钢的参数、支承条件、计算跨度、稳定系数和钢材的抗弯强度设计值等代入表3.1.2-1中的公式：起重机基距>0的悬挂起重机直线轨道计算，是将已知轨道工字钢的参数、支承条件、计算跨度，稳定系数、钢材的抗弯强度设计值和从表3.1.2-2~19查得的Mmax,k、Mgk、Dmx、Ug等代入表3.1.2-1中的公式，按强度、挠度和稳定的公式分别进行集中荷载标准值的计算，从三者中取得最小集中荷载标准值：并以该值验算轨道下翼缘在轮压作用下的折算应力是否满足计算要求，折算应力计算见本图集第36页~40页。如不满足计算要求，再取比该值小的值进行验算，一直验算到满足计算要求为止。最后的验算值作为轨道的允许集中荷载标准值。其计算过程详见示例1和示例2 表3.1.2-1中的计算公式参考了《悬挂运输设备与轨道设计手册》中的有关内容。 3.2弧线轨道计算 3.2.1运行在弧线轨道上的手动单轨小车，电动葫芦均按--台考虑，多于一台时自行考虑。 3.2.2手动单轨小车、电动萌芦弧线轨道的计算，是将已知轨道工字钢的参数、支承条件、二分之一支承点夹角、曲率半径及钢材的强度设计值等代入表3.2.2-1中的公式，按正应力、腹板中和轴处的剪应力和腹板与翼缘相交处的剪应力的公式分别进行集中荷载标准值的计算，从三者中取得最小集中荷载标准值，并以该值验算轨道下翼缘在轮压作用下的折算应力是否满足计算要求，折算应力计算见本图集第36页~40页。如不满足计算要求，应再取比该值小的值进行验算，一直验算到满足计算要求为止。最后的验算值作为轨道的允许集中荷载标准值其计算过程详见示例3。 表3.2.2-1中的计算公式参考了《悬挂运输设备与轨道设计手册》中的有关内容。 直线轨道计算弧线轨道计算 图集号 审核蒋中铨中检校对姜学诗要学诗设计许朝铨认页 06CG08 8 轨道名称与计算简图 电动葫芦简支直线轨道 AH F ikgo 电动葫芦二等跨连续直线轨道 F 文gam 电动葫芦三等跨连续直线轨道 F 支g。 表3.1.2-1直线轨道的集中荷载标准值计算公式表计算内容 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 Fstrk Fais k Fsta,k F s Faisk Fsta.k Fsrk Faisk Fsak 集中荷载标准值 2.449Wmf 1 0.108EI 72 0.408gok-l 0.625gokl 2.449pb.Wf 0.408hgak1 1 Pbd 2.952Wmf-0.270go.1 0.150EI 0.348goxl 72 2.952pbW.f( 0.270pbegok1 2.988Wmf Pbd -0.317gk·1 0.154EI -0.464gok-l 72 0.317@bcguk 2.988@b.w.f bd 直线轨道计算 最小的集中荷载标准值 Fmin = min(Fstrk Fask, Fsak)图集号 审核荐中铨限中验校对姜学诗美学谢设计许朝铨以攻线页 06CG08 9 轨道名称与计算简图 手动单轨小车简支直线轨道 F g0 手动单轨小车二等跨连续直线轨道F 实gok 手动单轨小车三等跨连续直线轨道F 实go 计算内容 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 续表3.1.2-1直线轨道的集中荷载标准值计算公式表集中荷载标准值 F strk Fais k F sta k Fstrk Fask F sa.k Fsr Fas F stok 2.571Wmf L-0.429gak· 0.108EI -0.625gkl 72 2.571p.w..f 0.429pb.guk7 1 Pba 3.100Wf -0.284gokl 1 0.150EI 72 -0.348go-1 3.100pb.W..f0.284pbegak-l 1 Pbd 3.137Wmx.f -0.333gokl 1 0.154EI 72 0.464gokl 3.137@W,.f 0.333pbegokl ba 直线轨道计算 最小的集中荷载标准值 Fm=mn(Fsk,Fask,Fsak) 图集号 审核蒋中经中检校对姜学诗美学诗设计许朝经以页 D6CG08 10 轨道名称与计算简图 起重机基距W=0的悬挂起重机 简支直线轨道 F 8 起重机基距W=0的悬挂起重机 二等跨连续直线轨道 F 实名。 起重机基距W=0的悬挂起重机 三等跨连续直线轨道 F xg。 计算内容 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 按强度计算 按挠度计算 按稳定计算 续表3.1.2-1直线轨道的集中荷载标准值计算公式表集中荷载标准值 2.449W.xJ 0.0864EI Fas.k Fsak Fstrk Fars k Fsta.k Fsrk Faisk F sak 72 0.408gak1 -0.625gok-l 2.449pbw,.f0.408phcgak-1 Phd 2.952W..-f -0.270gokl 1 0.120EIx -0.348gok-1 2 2.952p.w..f 0.270pbegok-1 Pba 2.988Wm-f_0.317gok 0.123EI -0.464gol 2 2.988@.W,.f 0.317phegak-l Pha 直线轨道计算 最小的集中荷载标准值 Fmin=min(Fk,Fuisk,Fva,k) 图集号 审核荐中轻中验校对姜学诗美学诗设计许朝铃以险页 06CG08 11
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06CG08：悬挂运输设备轨道设计计算
目录
1．编制说明
编制说明
2．轨道设计计算的基本要求
设计的基本要求
计算的基本要求
3．轨道计算
直线轨道计算 弧线轨道计算
直线轨道计算
弧线轨道计算
下翼缘折算应力计算
悬臂轨道计算
4．连接计算
连接螺栓计算 连接件计算
5．示例
示例