QTZ40塔式起重机塔身优化设计

建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业机械设计制造及其自动化辅导教师目录第1章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展情况 (1)1.3塔式起重机的发展趋势 (3)第2章总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 确定总体设计方案 (5)2.2.1 金属结构 (5)2.2.2 工作机构 (22)2.2.3 安全保护装置 (29)2.3 总体设计设计总则 (32)2.3.1 整机工作级别 (32)2.3.2 机构工作级别 (32)2.3.3主要技术性能参数 (33)2.4 平衡重的计算 (33)2.5 起重特性曲线 (35)2.6 塔机风力计算 (36)2.6.1 工作工况Ⅰ (37)2.6.2 工作工况Ⅱ (41)2.6.3 非工作工况Ⅲ (43)2.7整机的抗倾翻稳定性 (45)2.7.1工作工况Ⅰ (46)2.7.2工作工况Ⅱ (47)2.7.3非工作工况Ⅲ (49)2.7.4工作工况Ⅳ (50)2.8固定基础稳定性计算 (51)第3章塔身的有限元分析设计 (53)3.1 塔身模型简化 (53)3.2 有限元分析计算 (54)3.2.1 方案一 (54)3.2.2 方案二 (79)3.2.3 方案三 (98)第4章塔身的受力分析计算 (121)4.1 稳定性校核 (121)4.2 塔身的刚度检算 (122)4.3 塔身的强度校核 (124)4.4 链接套焊缝强度的计算 (125)4.5 塔身腹杆的计算 (126)4.6 高强度螺栓强度的计算 (127)第5章毕业设计小结 (129)致谢 (130)主要参考文献 (131)吊臂构造型式自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。

截锥柱式塔尖实质上是一个转柱，由于构造上的一些原因，低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小，其主弦杆可视需要选用实心圆钢，厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。

人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。

重庆市涪陵第一中学学生宿舍工程塔吊专项施工组织设计审核人：技术负责人：编制人：编制单位：重庆市涪陵市政工程公司编制时间：二0一0年六月目录一工程概况 (2)二、基础分项工程 (2)三安装方法 (4)四安全操作规程 (10)五维修与保养 (11)六附表 (12)一、工程概况：为满足涪陵一中学校食堂框架八层施工要求，现安装QTZ40液压自升塔式起重机。

该起重机是一种上回转、小车变幅、液压自升式塔机。

该起重力距为400KN.m，独立起升高度28.3 m，加附着装置高度可达120 m，最大起重量为4t, 最大幅度处额定起重量0.8t，最大工作幅度47米。

QTZ40液压自升塔式起重机具有起升、回转、变幅、顶升四种工作机构，可单独或复合动作，以提高工作效率。

顶升机构用于塔身接高或降落。

起升机构采用多速电机，有快速、中速和慢速位多种速度，以满足不同工程需要。

起重臂可正反旋转，回转、变幅灵活可靠，起吊就位准确，可一次满足建筑施工中垂直及水平运输的需要。

该起重机设有起重量限制器、力矩限制器、起升高度限位器、幅度限位器和回转限位器等安全保护装置齐全，灵敏可靠，确保塔机正常工作。

另外，还设有休息平台、护栏等安全保护设施。

司机室独立设置，造型美观，视野开阔，内部空间大，操作方便。

施工方案编制依据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）《建筑机械安全技术规程》（JBJ33-88）QTZ40液压自升塔式起重机说明书二、基础分项工程：1、基坑开挖及基础1.1 根据地勘资料及现场实际情况基础及基坑要求如下：1）基础采取承台基桩形式，具体开挖深度由现场确定，开挖桩基底的土质应坚固牢实，必须满足承载能力大于20t/m2要。

2）混凝土基础要求钢筋混凝土结构，混凝土要求振捣密实，顶面压光。

混凝土基础表面应较水平，平面度允许偏差小于1/1000。

3）基桩开挖具体位置及尺寸见附图14）基础根据QTZ40液压自升塔式起重机生产厂家要求，基础外轮廓的几何尺寸4500*4500*1200mm，基础采用C35混凝土，内配双层钢筋网片Φ20@200,竖向拉接筋Φ14@400，基础上预埋16套M36*1200mm螺栓。

QTZ40塔式起重机装、拆、使用方案一、起重机性能概述QTZ40塔式起重机是山东大汉建设机械有限公司公司设计制造，该机由水平臂架，平衡臂，小车变幅，上回转液压顶升机构组成。

最大有效幅度46.8m，最大幅度起重量为0.79吨，最小幅度起重量为4吨，塔机独立使用时起升高度29m，附着起升高度为120m（2倍率）。

该机自重（不含配重及附着装量）20.35吨，总装机容量24.9KW。

二、起重设备基础要求1.基础底层素土夯实地耐力不小于200KN/㎡。

2.机座基础高1.2m，基础为C35钢筋混凝土，钢筋配置：加固筋￠22，纵筋￠16，横筋￠10，地脚螺栓m30×1490mm。

三、起重设备安装、拆除资质审验该机由呼建公司委托厂家山东大汉建设机械有限公司公司承担安装拆除。

并对安装、拆除资质证件进行验证。

（见证件复件）四、设备安装、拆除顺序( 安装拆除 )底架塔身标准节顶升套架塔帽平衡臂起重臂平衡配重设备安装、调试、拆除全过程施工详见QTZ40塔吊设备使用说明书。

五、起重设备验收安装后经调试，试运行自检合格，并申报内蒙安全监督站起重机专业部门进行复查验收，验收合格后方可投入使用。

六、起重设备安全使用要求1.塔吊应定人定机，有专人负责，司机应经专业培训并取得安检部门颁发的上岗证，严禁无证驾驶，非安装、维修、驾驶人员未经许可不得攀登塔机。

在地面总电源闭合后必须用试电笔检查塔吊金属结构是否有电，保证安全后再上扶梯。

2.操作前，必须按本说明书的规定进行日常保养和定期保养，对各安全保护装置进行检查，不符合要求严禁作业。

3.在不满足电压及电流要求的情况下严禁工作。

4.作业地，严禁闲人走近塔吊工作范围，起重臂下严禁站人。

5.塔吊作业时，应有专人与司机联系，并指挥吊装工作。

（需配备对讲机）。

6.司机在吊装作业及重物经过人员上空时，必须鸣铃示警，作业时思想要高度集中。

7.塔吊作业严格按本说明书起重特性进行，严禁超载超力矩工作，更不允许将有关安全装置拆掉后进行违章作业。

QTZ40塔式起重机使用说明书山东方友建筑机械有限公司目录第一章塔机概况 (2)第二章安全规则及注意事项 (8)第三章塔机构造简述 (15)第四章塔机的安装与拆卸 (29)第五章安全保护装置 (39)第六章电气系统 (47)第七章起重机的维护和保养 (49)附表整机装配紧固连接件明细表 (58)电气元件明细表 (59)附图电气原理图……………………………………………………外部接线图……………………………………………………附着预埋件示意图……………………………………………配重块示意图…………………………………………………附加说明第一章塔机概况1.1概述欢迎您使用山东方友建筑机械有限公司产品.为了您更好地了解本塔式起重机（简称塔机）的性能,安全快速地安装和正确使用,以保证工程的顺利完成，请详细地阅读本使用说明书，并按规定的方法和要求去做。

QTZ40（4807)塔式起重机是按照最新标准JG/T5037—1993《塔式起重机分类》设计的新型塔式起重机.该机为水平臂架、小车变幅、上回转自升式多用途塔机，该机有以下特点：(1）性能参数及技术指标国内领先，达到国际先进水平，最大工作幅度48米。

(2）整机外形为国际流行式，美观大方,深受国内外用户的欢迎。

（3)该机有基础固定,外墙附着两种工作方式,独立式高度为30米，附着式是在独立基础上，增加标准节和附着装置即可实现，高度可达120米.（4)工作速度高，调速性能好，工作平稳可靠。

回转机构采用行星减速机驱动，顶升系统具有结构紧凑，效率高，使用维修方便，安全可靠等特点。

（5)安全装置齐全可靠，且为机械式或机电一体化产品，适应于恶劣的野外环境，能确保塔机工作可靠。

(6）采用钢性双拉杆悬挂大幅度起重臂（当前国际先进技术），起重臂钢性好，自重轻,受力好,端面小，风阻小,外型美观。

（7）司机室独立设置，视野好，内部空间大。

(8)无中央集电环，克服了有集电环时，雨淋受潮、短路漏电常见故障的缺陷，同时方便了司机从塔机中间的上下通行.由于该机有以上特点，因而它适用于中高层民用建筑、桥梁水利工程、工业厂房以及采用滑模法施工的高大烟囱及筒包等高墙形建筑的建筑工程中.1.2使用本说明书注意事项1.2.1本说明书主要阐述最常用的安装型式,凡出现下列情况,使用方若强行安装,会造成机毁人亡的事故。

重庆市涪陵第一中学学生宿舍工程塔吊专项施工组织设计审核人：技术负责人：编制人：编制单位：重庆市涪陵市政工程公司编制时间：二0一0年六月目录一工程概况 (2)二、基础分项工程 (2)三安装方法 (4)四安全操作规程 (10)五维修与保养 (11)六附表 (12)一、工程概况：为满足涪陵一中学校食堂框架八层施工要求，现安装QTZ40液压自升塔式起重机。

该起重机是一种上回转、小车变幅、液压自升式塔机。

该起重力距为400KN.m，独立起升高度28.3 m，加附着装置高度可达120 m，最大起重量为4t, 最大幅度处额定起重量0.8t，最大工作幅度47米。

QTZ40液压自升塔式起重机具有起升、回转、变幅、顶升四种工作机构，可单独或复合动作，以提高工作效率。

顶升机构用于塔身接高或降落。

起升机构采用多速电机，有快速、中速和慢速位多种速度，以满足不同工程需要。

起重臂可正反旋转，回转、变幅灵活可靠，起吊就位准确，可一次满足建筑施工中垂直及水平运输的需要。

该起重机设有起重量限制器、力矩限制器、起升高度限位器、幅度限位器和回转限位器等安全保护装置齐全，灵敏可靠，确保塔机正常工作。

另外，还设有休息平台、护栏等安全保护设施。

司机室独立设置，造型美观，视野开阔，内部空间大，操作方便。

施工方案编制依据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）《建筑机械安全技术规程》（JBJ33-88）QTZ40液压自升塔式起重机说明书二、基础分项工程：1、基坑开挖及基础1.1 根据地勘资料及现场实际情况基础及基坑要求如下：1）基础采取承台基桩形式，具体开挖深度由现场确定，开挖桩基底的土质应坚固牢实，必须满足承载能力大于20t/m2要。

2）混凝土基础要求钢筋混凝土结构，混凝土要求振捣密实，顶面压光。

混凝土基础表面应较水平，平面度允许偏差小于1/1000。

3）基桩开挖具体位置及尺寸见附图14）基础根据QTZ40液压自升塔式起重机生产厂家要求，基础外轮廓的几何尺寸4500*4500*1200mm，基础采用C35混凝土，内配双层钢筋网片Φ20@200,竖向拉接筋Φ14@400，基础上预埋16套M36*1200mm螺栓。

塔吊施工方案(QTZ40)
在建筑施工中，塔吊是一种常用的起重设备，能够有效地提高工程施工效率。

本文将介绍一种适用于QTZ40型塔吊的施工方案。

塔吊基本信息
QTZ40型塔吊是一种自升塔式起重机械，具有起重能力强、稳定性好等特点。

其主要技术参数包括工作半径为40米、最大起重力矩为400kN·m、最大起重量为4吨等。

施工方案概述
1.塔吊安装
–在施工现场确定塔吊的安装位置，并按照相关规范要求进行基础的浇筑和固定。

–将塔吊各部件逐步组装好并进行调试，确保其正常运转。

2.施工过程
–在进行起重作业前，应对塔吊进行全面检查，并确保其操作正常。

–根据具体的施工计划，合理安排塔吊的工作时间和工作范围，以确保施工效率和安全。

–在进行起重作业时，应注意配合指挥操作，确保吊装物体平稳落地，避免发生意外。

3.施工结束
–施工结束后，应对塔吊进行全面清洁，并进行日常维护保养工作，以延长其使用寿命。

–拆卸塔吊前，应根据规范要求逐步进行拆卸操作，并注意安全防护措施。

施工注意事项
•安全第一
–在进行塔吊施工时，必须严格遵守相关安全规范，确保施工过程中不发生安全事故。

•合理利用
–在施工过程中，应根据具体情况合理利用塔吊的起重能力，确保施工的高效进行。

•定期维护
–塔吊在施工结束后，需要进行定期维护和保养，以保证其正常的使用效果。

结语
适用于QTZ40型塔吊的施工方案是保证施工效率和安全的重要保障。

通过本文的介绍，希望能够为相关施工人员提供一定的参考和指导，确保塔吊在施工过程中能够稳定高效地运行。

QTZ40自升塔式起重机施工方案一、起重机的选定和布置在选定起重机后，需要对起重机的位置进行布置。

首先要选择一个适合起重机安装的平整场地，确保起重机的安全稳定运行。

根据起重机的安装需要，对场地进行必要的加固和支撑处理，以确保其承载力和稳定性。

二、起重机的安装和调试1.基础施工：根据施工要求，按照起重机的基础图纸进行基础施工，确保基础的稳定性和承载能力。

2.起重机的组装：根据起重机的安装说明书进行组装，注意各个部件的安装顺序和紧固度。

3.起重机的安装：根据起重机安装图纸，将组装好的起重机吊装至基础上，并进行固定和调整，确保起重机的垂直度和水平度。

4.起重机的电气调试：按照起重机的电气接线图进行电气调试，确保起重机的各个功能正常使用。

5.起重机的测试运行：在安装调试完成后，进行起重机的测试运行，确认起重机各项功能正常，并进行必要的调整和修正。

三、起重机的使用和维护1.起重机的使用规范：使用起重机前，要对起重机进行检查和保养，确保其各项功能正常。

在使用过程中，要遵循起重机的使用规范，严格按照操作说明进行操作，确保施工安全。

2.起重机的日常维护：定期对起重机进行润滑和保养，检查各个部件的紧固状况和电气设备的接线情况，及时修复和更换损坏的部件。

3.起重机的安全检查：定期对起重机进行安全检查，包括起重机的基础、钢丝绳、制动器等部件的检查，确保其安全可靠。

5.起重机的拆卸和移动：当施工结束或需要搬迁起重机时，要按照起重机的拆卸和移动流程进行操作，确保起重机的安全拆卸和移动。

四、施工安全措施1.施工现场安全：在起重机施工过程中，要设置警示标志，限制工作区域，确保施工现场的安全。

2.确保起重机稳定：在起重机安装和施工过程中，要注意起重机的稳定性，采取必要的支撑和固定措施。

3.人员保护：在起重机施工现场，应严格遵守安全操作规程，配备必要的个人防护装备，保障人员的工作安全。

4.施工预案和应急预案：制定施工预案和应急预案，明确施工过程中的风险点和对应的应对措施，确保起重机施工安全。

毕业设计说明书题目：QTZ40塔式起重机总体及臂架设计目录第1章前言·11.1 概述·11.2 发展趋势··1第2章总体设计·22.1 概述·22.2 确定总体设计方案·22.3 总体设计原则·292.4 平衡臂与平衡重的计算·302.5 起重特性曲线·322.6 塔机风力计算··332.7 整机的抗倾覆稳定性计算··432.8 固定基础稳定性计算··49第3章吊臂的设计计算·503.1 分析单吊点与双吊点的优缺点·503.2 吊臂吊点位置选择·513.3 吊臂结构参数参数··523.4 有限元模型建立过程的几点简化·533.5 吊臂结构的有限元分析计算·543.6 计算结果分析·693.7吊臂强度校核··763.8 吊臂稳定性校核··76毕业设计小结·87 致·88参考文献·89吊臂构造型式转柱，由于构造上的一些原因，低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小，其主弦杆可视需要选用实心圆钢，厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。

人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。

而斜撑式塔尖则由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。

这两种型式塔尖的共同特点是构造简单自重轻，加工容易，存放方便，拆卸运输便利。

塔顶高度与起重臂架承载能力有密切关系，一般取为臂架长度的1/7-1/10，长臂架应配用较高的塔尖。

但是塔尖高度超过一定极限时，弦杆应力下降效果便不显著，过分加高塔尖高度不仅导致塔尖自重加大，而且会增加安装困难需要换用起重能力更大的辅助吊机。

因此，设计时，应权衡各方面的条件选择适当的塔顶高度。

设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：摘要本次设计在参照同类塔式起重机基础上，对QTZ40型塔式起重机进行总体设计及吊臂的设计。

在吊臂设计工程中，采用了有限元法对其进行分析计算，采用了ANSYS10.0软件进行分析。

按照整机主要性能参数，确定各机构类型及钢结构型式，主要确定了吊臂的结构参数，并按照吊臂端部加载、跨中加载及根部加载三种工况分析。

通过对吊臂作适当的简化，应用ANSYS10.0软件建立吊臂有限元模型，施加各工况载荷，进行求解，进而可得各工况下各节点受力情况及各单元所受轴向力、轴向应力大小及各工况下吊臂的变形挠度大小，并能演示吊臂加载过程的动画，清晰的展现了各工况下吊臂的受力性能。

通过修改模型参数，对不同模型进行分析比较。

由比较不同模型在相同工况下的受力状况及刚度状况，综合分析强度和刚度条件，可得出受力最为合理的一组模型参数，通过对此组参数下模型进行强度及刚度校核，进而获得吊臂的最终参数结果。

关键词：QTZ40型塔式起重机吊臂有限元分析 ANSYS10.0设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：AbstractRefers to the similar tower crane, this design is composed by the system design and the lazy arm design to the QTZ40 tower crane. In the lazy arm design progress, it has carried Finite Element method on the analysis computation, and used ANSYS10.0 software.According to the entire machine main performance parameter, various organizations type and the steel structure pattern has been determined. The design parameter of operating modes which are composed of nose increase, the cross center increase and the root increase. Through the suitable simplification to the lazy arm, the lazy arm finite element model is establishment applied ANSYS10.0 software, and then exerted various operating modes load, carried on the solution. Then ANSYS10.0 software can calculate various pitch points stress situation, various units receive the axial stress size, and the lazy arm distortion size under various operating modes. Also it can demonstrate the animation in the process of the lazy arm increase. It has clearly displayed the lazy arm stress performance under various operating modes.Through the revision for model parameter, the analysis comparison is carried on the different model. Because the stress condition and rigidity condition of different model is compared under the same operating mode, and the generalized analysis intensity and the rigidity condition is carried on, a most reasonable model parameter can be obtained, though the intensity and the rigidity examination regarding this model, then the final parameter result of the lazy arm can be obtained.Key words: QTZ40 tower crane Lazy arm Finite element analysis ANSYS10.0设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展趋势 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.3 总体设计原则 (29)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (33)2.7 整机的抗倾覆稳定性计算 (43)2.8 固定基础稳定性计算 (49)第3章吊臂的设计计算 (50)3.1 分析单吊点与双吊点的优缺点 (50)3.2 吊臂吊点位置选择 (51)3.3 吊臂结构参数参数 (52)3.4 有限元模型建立过程的几点简化 (53)3.5 吊臂结构的有限元分析计算 (54)3.6 计算结果分析 (69)3.7吊臂强度校核 (76)设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：3.8 吊臂稳定性校核 (76)毕业设计小结 (87)致谢 (88)参考文献 (89)附：英文原文英文翻译毕业实习报告设计项目计算与说明结果设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：设计项目计算与说明结果并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件或直接通过转台传递给塔身结构。