起重机稳定性验算

起重机弹性约束杆挠度影响系数及稳定性计算设-~'I-制造孙.辩豪秆芎礞?锻虞琵起重机弹性约束杆挠度影响系数及稳定性计算//√刘明思陆念力孙善利起重机结构压弯构件的稳定性计算与轴压构件稳定性计算的重要区别在于压弯构件不仅要考虑一类分支失稳,还要考虑由于压弯效应引起的边缘屈服.由于轴压力的作用,使压弯构件中产生附加弯矩和附加挠度.因此承受轴力的梁比无轴力梁的挠度与弯矩要大,通常我们用轴力影响系数,来描述压弯梁跨中挠度与弯矩的放大倍数.铁摩辛柯曾就承受端弯矩,跨中集中力O,均布力q三种不同荷载情况时的两端简支压弯梁的跨中挠度放大系数r提出了一个统一的近似表达式LlJ:f『二(1)式中:尸——轴压力;——轴压临界力,:起重机设计规范(GB3811—83)中的压弯构件稳定验算公式即采用了此放大系数.由于规范公式的推导原型是针对两端铰接梁的,能否适用于其它约束条件的压弯梁尚需证明.本文将就弹性约束下压弯梁的临界力和挠度加以分析,给出精确的轴压临界力方程和挠度表达式,并证明在弹性约束情况下轴力引起的跨中挠度放大仍可用式(1)表达,但式中轴压临界力尸是对应弹性约束梁的.1弹性约束压弯梁的端转角与跨中挠度已知,两端受等弯矩的铰支压弯梁端转角9和跨中挠度分别表示为:M/taIlMr^,猫—zJ=(3)1厂五式中:——轴力系数,=刍38丁下Hf.i_嘏上.,卜_———击——一I1!.1二仁1.堕堑卫四—j圈1设压弯梁端部转动刚度为椰/f,则当受弹性约束的梁发生端部转角时,相当于在梁端施加一反向力矩Mo:一卿日/f,则当受弹性约束的梁发生端部转角时,相当于在梁端施加一反向力矩Mo=一卿日/f,此端弯矩引起的相应转角与挠度为:MoZo面=一(4)Z等?一?(5)转动刚度系数日与轴力系数相关,见公式(26),(27).以下分别就图1中的三种受荷形式的压弯梁的跨中挠度与梁端转角进行推导.(1)受等端弯矩肘的弹性约束压弯梁图1(a)梁端转角和跨中挠度表示为::?(6)面'oJt筑感攮猢HIa=?+将式(4),(5)代人(6),(7)整理得设计制造(7)2弹性约束压弯梁的轴力影响系数=一M/?—_=_tal—luE12urJtanu(8)一,/一Ml24_二堕l一一8Elu(2ucosu+rlsinu):黥(9)8一,(2)跨中受集中力Q的弹性约束压弯粱图1(b)梁端转角和跨中挠度为:=?+(1o)d=E/?+oO…)一48l,.,"将式(4),(5)代人(1O),(11)得:=籀×(12,a=【一.(!=堂1c阻2u(2u+~Ttanu)j:苏fl3)(3)受均布荷载q的弹性约束压弯粱图1(c)粱端转角和跨中挠度表为::.+(14)'—一【l4J=384E/?鼍(15)一5～o将式(4),(5)代人(14),(15)得:=×c一『(塑==12.一384日【51.丝立跚_15u(2ucosu+rlsinu)j=384/E,4口(17)式(9),(13),(17)中的厶,,.,分别表示对应图1(a),(b),(c)三种情况的挠度放大系数,它们是轴力系数和转动刚度系数的函数.挠度放大系数前的系数项则为轴力P和转角刚度均为0时的粱跨中挠度.在轴力P=0(即//.=O)的情况F,弹性约束粱的挠度放大系数变为:l_田=,唧(18):(19)8一+4"厶:(20)一10+5,,舯,,分别称为对应弯距,横向集中力Q,均布力q引起的转动刚度影响系数,而将,呷,,(,称为轴力P引起的轴力影响系数:i=|=(2ucosu(21)一u+sInu)如=fo/foo=×(一3r/(1(-eo+~u胁)22k…zz),IM3一u3cu(u+开胁u), =|q对:(28ecu一2一2一一5(10+).…一…r/~art)(23)ZUc08U+U,轴力影响系数表示是在弹性约束条件下,有轴力作用时,压弯粱的跨中挠度相对无轴力作用时粱的跨中挠度的放大系数.从这个意义上说,规范中所用的式(1),实质上是无弹性约束梁的轴力影响系数.式(1)是图1三种情况的特例口=0时,三个部分精确轴力影响系数表达式的统一近似表达式,它可达到很高的精度.文献[1]指出,当轴力P<0.6P时,该式误差不超过2%.在弹性约束情况下,图1中三种受荷形式的压弯梁挠度的轴力影响系数是否仍可用如式(1)的公式表达?换言之,式(21),(丝),(23)能否统一用式(1)近似代替?回答是肯定的.表1给出了不同转动刚度系数口条件下精确轴力影响系数与近似表达式结果的比较.但必须指出近似表达式(1)中,轴压临界力P也须与端部转动刚度相对应.9设计制造袅1P,P-q=0.O0011.1140.21.257031.441041.6861.1101.2471.4231.6581.1111.2511.4301.6691.1111.2501.4291.667…l=1.O0…I|f0lfi.i151.I101.1J21.1Jl 0.21.2581.2471.2511.250 0.31.4421.4231.4311.429 0.41.6891.6581.6701.667 0.52.0341.9862.0062.000 0.62.5512.4792.5082.500 5.0P,P,呷蛔靠f011.1131l1011121.111 021.253124712521.250 031.4351.42414311.429041.6761.鲫1.6711.667052.0151.9902.0072.000062.5242.4842.5102500=10.0P,P,呷矗f0.11.1呻1.1101.1111.1l10.21.2451.2481.2501.2500.31.4191.4251.4291.4290.41.6531.66016681.6670.51.9791.99120o22.0000.62.4692.4862.姗2.5003弹性约束压弯梁的临界轴力压弯梁因轴荷达到临界力而屈曲时,粱的跨中挠度将为不定式或无穷大.当轴力影响系数的表达式分母为零时挠度将成为0/o不定式或无穷大.因此我们从式(21),(22),(23)分母的公共项中得到屈曲条件式:2ueosu~sinu:0(24)由此式求出对应屈曲的轴压系数n,则得到轴压临界力:P;T4u2El(25)将屈曲条件式改写为:[Knu=一2u/r](26)因为形如诅n=一Ax的方程的近似解为::丌(A>0)iA>uJ故得式(26)的近似解:u=舞(27)相应临界力近似值为:()(28)式(28)为临界力的近似解,在精确度要求更高的场合,可借助计算机,直接解超越方程(24)或(26).表2给出了不同转角刚度系数条件下,由精确的式(24)和近似的式(28)得出的计算长度系数,临界力可表达为::(29)一()衰2(式24)(式28)0.01嗍1.嗍0.50.9156O.90oo100.830.8333200.77430.75003.00.0.70004.00.6863066675.00.6,980.642910.00.59190.583320.00.54870.545550.00.51990.5192100.00.51∞0.5098500.00.锄O.502o1000.00.50100.5010∞0.姗0.姗参考文棘1铁摩辛柯着,张福洪译.弹性稳定理论.科学出版社, 1958刘明思,陆念力,咭尔滨建筑大学机电系,1.50006哈尔滨西大直街66号孙善利,牡丹江塔机厂收稿日期2000.o2.06编辑:孔庆璐。

塔吊稳定性验算塔吊稳定性验算可分为有荷载时和无荷载时两种状态。

一、塔吊有荷载时稳定性验算塔吊有荷载时，计算简图：塔吊有荷载时，稳定安全系数可按下式验算:式中K1──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G──起重机自重力(包括配重,压重），G=400.00(kN）；c──起重机重心至旋转中心的距离,c=1.50(m）；h0──起重机重心至支承平面距离, h0=5.00（m）;b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2。

50（m）;Q──最大工作荷载,Q=100。

00(kN);g──重力加速度（m/s2)，取9。

81；v──起升速度，v=0.50(m/s）；t──制动时间,t=20。

00（s）；a──起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离，a=15。

00（m)；W1──作用在起重机上的风力，W1=4.00(kN）；W2──作用在荷载上的风力，W2=0.30(kN)；P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8。

00（m);P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2。

50(m）；h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30。

00(m)；n──起重机的旋转速度，n=1。

0（r/min);H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离,H＝28.0（m)；α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)，α=2.0(度）.经过计算得到K1 = 1.154由于K1〉=1。

15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求！二、塔吊无荷载时稳定性验算塔吊无荷载时，计算简图：塔吊无荷载时，稳定安全系数可按下式验算：式中K2──塔吊无荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15； G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力，G1=320。

00（kN）；c1──G1至旋转中心的距离,c1=0。

50(m)；b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=0.80（m）；h1──G1至支承平面的距离,h1=6。

吊装施工技术及验算1、吊装前准备（1）施工现场铺设一条临时运输吊装施工便道，路宽5m，泥结碎石路面。

（2）管道在吊装前运至施工现场，随安随运。

（3）管子安装前进行详细的外观检查：检查承插口有无碰损、外保护层有无脱落等，发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷在规范允许范围内。

使用前必须修补并经鉴定合格后，方可使用。

（4）吊装人员经过吊装安全教育，吊装操作和指挥人员有特种作业证，对全部作业人员进行安全技术交底。

（5）施工场现场地杂物、障碍清理，吊车运行通畅，吊装站位无影响。

2、安全操作技术要求（1）管道吊装前对全体人员进行详细的安全技术交底，参加吊装的人员要明确分工，并结合现场具体情况提出保证安全施工的要求。

上下交叉作业，要做到“四不伤害”，即：“不伤害自已、不被别人伤害、不伤害别人、保护他人不被伤害”。

距地面2m以上作业要有安全防护措施。

（2）吊装作业场所要有足够的吊运通道，并与附近的设备、建筑物保持一定的安全距离，在吊装前应先进行一次低位置的试吊，以验证其安全牢固性，吊具采用钢丝绳和高强纤维柔性吊带配合。

构件起吊时吊索具必须绑扎牢固，绳扣必须在吊钩内锁牢，管子在高空稳定前不准上人。

（3）起重机吊装区域内，非操作人员严禁入内，起重臂垂直下方不准站人。

吊装时操作人员精力要集中并服从指挥号令，严禁违章作业。

起重作业应做到“五不吊”：1）手势指挥不清不吊。

2）重量不明不吊。

3）超负荷不吊。

4）视线不明不吊。

5）捆绑不牢或重心不明不吊。

（4）操作业人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带，安全带一般应高挂低用，即将安全带绳端的钩环挂于高处，而工人在低处操作。

（5）地面作业人员必戴安全帽，吊装场地作警戒标致，高处操作人员使用的工具应放在随身的工具袋内，不可随意向下丢掷。

（6）管子安装后，必须检查连接质量，只有连接确实安全可靠，才能松钩或拆除临时固定工具。

（7）参加安装的各专业工种必须服从现场统一指挥，负责人在发现违章作业时要及时劝阻，对不听劝阻继续违章操作者应立即停止其工作。

一、塔式起重机安装1、塔式起重机安装条件，安装前，必须经维修保养，并应进行全面的检查，确认合格后方可安装。

2、塔式起重机的基础及其地基承载力应符合使用说明书和设计图纸的要求。

安装前应对基础进行验收，合格后方可安装。

基础周围应有排水设施。

3、塔式起重机基础应按使用说明书的要求进行设计，且应符合现行国家标准《塔式起重机安全规程》GB5144及《塔式起重机》GB/T5031的规定。

4、内爬式塔式起重机的基础、锚固、爬升支承结构等应根据使用说明书提供的荷载进行设计计算，并应对内爬式塔式起重机的建筑承载结构进行验算。

二、塔式起重机基础的设计1、塔式起重机的基础应按国家现行标准和使用说明书所规定的要求进行设计和施工。

施工单位应根据地质勘察报告确认施工现场的地基承载力。

2、当施工现场满足塔式起重机使用说明书对基础的要求时，可自行设计基础，可采用下列常用的基础形式；板式基础。

根据QTZ315（ZJ7035）塔式起重机基础的设计要求，其基础底板地耐力不小于0.2mpa（200T/m2）。

而根据黄石市佳境建筑设计XXX提供的勘察报告；粘土含碎石，承载力特征值为480~500kPa。

经过计算地耐力数据满足设计要求。

3、板式基础设计计算应符合下列规定；a、应进行抗倾覆稳定性和地基承载力验算。

b、整体抗倾覆稳定性应满足下式规定：4、板式基础是指矩形、截面高度不变的混凝土基础，组合式基础是指由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基础、以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础。

对计算说明如下：a、计算公式中，在计算地基承载力时采用的是荷载标准组合；而在板式基础设计与桩基承台的抗弯、抗剪、抗冲切计算时，采用的是荷载基本组合。

荷载组合系数取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定。

如某型号的塔式起重机作用在基础顶面的最不利荷载标准值为：弯矩M k等于725kN·m，竖向力F k等于1281kN，水平力F Vk等于158kN。

二、梁的刚度验算（一）刚性不足的影响衡量结构刚性（也称刚度）的指标是结构的抗变形能力和结构的自振频率。

前者是指静态而言，称为静态刚性；后者是指动态而言，称为动态刚性。

结构的刚性虽不像强度和稳定性那样直接地决定着结构的承载能力，但刚性太差会影响结构的使用性能和恶化构件的工作条件，从而间接地影响到结构的承载能力。

因此结构的刚性问题对起重机及其结构的正常使用与安全作业也是十分重要的。

ISO22986：2007明确指出：“结构过大的柔性会影响起重机的安全使用”，因此，弹性变形和振动应予以一定的限制。

规定：“起重机不得因结构的弹性变形而产生下列问题：（1）引起起重机或小车与周围物体或结构相碰撞；在运输和安装过程中，可能因刚性不足而造成弯曲变形；（2）妨碍小车小车在带载（载荷不超过动态试验载荷）情况下的正常运转和制动；（3）妨碍小车小车在带载（载荷不超过动态试验载荷）情况下安全地停留在某一作业位置；（4）引起过大的大车偏斜运行侧向力，甚至妨碍大车的正常运行；（5）引起机构驱动装置的不同轴，引起零件过早报废、运行时过大的摩擦或制动器失效等。

桥架结构作为弹性系统，受载后必然产生弹性下挠变形，小车轨道随之产生坡度。

如果起重机刚性设计得太小，使得产生的坡度超过一定的限度，造成小车爬坡打滑或溜车现象，就将会影响小车的正常运行。

（二）起重机的刚性指标要求1、起重机的静态刚性对不同类别的起重机静态刚性，分别讨论如下：（1）电动桥式和门式起重机①跨中位置自行式小车（或电动葫芦）位于桥架跨中时，由额定起升载荷和小车（或电动葫芦）自重载荷在主梁跨中产生的垂直静挠度f 与起重机跨度S 的关系推荐为：对低定位精度要求的起重机，或具有无级调速控制特性的起重机、采用低起升速度和低加速度能达到可接受定位精度要求的起重机：f ≤S 5001； 对使用简单控制系统能达到中等定位精度要求的起重机：f ≤S 7501； 对需要高定位精度的起重机：f ≤S 10001。

吊机常用稳定性验算静态稳定性常用稳定性安全系数K 1表示（见图15-15）；K 1＝223324421122M G ()()() 1.4M ()(R )l G l l G l l G l l Q G l ++++--=≥+-稳倾吊式中 G 1 —— 起重臂重量；G 2 —— 下车重量；G 3 —— 上车重量；G 4 —— 平衡重；（Q ＋G 吊）—— 起重量加吊具重量；b.动态稳定动态稳定性就是除起重机自重和吊载之外，还要考虑风力、惯性力、离心力和坡度的影响。

风力是考虑不利于稳定性的工作风力，与起重机臂长度有直接关系，例如以10m/s 的风速为例，起重臂长为10m ，产生的倾翻力矩为1800N •m ；臂长为20m ，产生倾翻力矩为8000N •m ；臂长为30m 时，倾翻力矩为20000N •m 。

坡度的影响也是不可忽视的，经计算，当起重机倾斜1º时，起重能力要下降7.4%；倾斜2º时，降低14.3%；倾斜3º时，降低19.8%。

惯性力主要是指物品突然起吊和下放突然刹车时，产生的不利稳定的惯性力。

实际是增加了起吊重力。

离心力是指起重机回转时，起重臂、吊物所产生的离心力。

特别是吊物的离心力，通过钢丝绳直接作用在起重臂端部，增加起重机的倾翻力矩。

图15-16 起重机动态稳定计算图动态稳定性安全系数为： 212112222221202(0.5)(0.5)()sin 900(0.5)b Q G Qv Qn Rh G lc R l Ph P h v h Qh Gh gt gt n h K Q R l α++---+++++-=-⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 式中 Q —— 起吊载荷；G —— 起重机自重；G b —— 折算到臂头的起重臂自重；R —— 幅度；P 1 —— 作用在起重机上的工作状态最大风力；P 2 —— 作用在起吊物品上的工作状态最大风力；h 1、h 2 —— 与P 1、P 2对应的高度；h 0 —— 起吊物品至臂端的高度；t 1 —— 起升机构启、制动时间；t 2 —— 变幅机构启、制动时间；v 1 —— 起升速度；v2 ——变幅速度；n ——起重机回转速度；α——起重机支承面倾角；l、c ——尺寸见图15-16。

汽车式起重机稳定性验算计算书
汽车式起重机稳定性验算计算书计算依据：
1、《建筑施⼯起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012
2、《起重吊装计算及安全技术》主编⼘⼀德
⼀、计算参数
起重机是否安装⽀腿作业是起重机机⾝可转动部分的⾃重标准值
G1(不包括起重臂、吊钩、配重)(kN)
25 G1重⼼⾄旋转中⼼的距离l1(m) 1 起重机底盘部分的⾃重标准值G2(kN) 15 平衡重⾃重标准值G3(kN) 30 G3重⼼⾄回转中⼼的距离l3(m) 3
吊装荷载⾃重标准值Q1(包括构件⾃重和索具⾃重)(kN) 40 吊钩⾃重标准值Q
2(kN)
5
起重臂臂⾃重标准值Q3(kN) 10 旋转中⼼⾄⽀腿倾翻⽀点的距离a1(m) 2.5 旋转中⼼⾄起重臂下铰点的距离a2(m) 1.4 旋转中⼼⾄起重臂重⼼的距离a3(m) 2.9 ⽀腿倾翻⽀点⾄起重臂重⼼的距离
x(m)
0.4 额定起重量时幅度R(m) 7 起重机稳定性安全系数允许值[K] 1.333
⼆、计算⽰意图
⽰意图
三、汽车式起重机稳定性验算
稳定性安全系数：
K=M r/M ov=[G1(l1+a1)+G2a1+G3(l3+a1)]/[(Q1+Q2)(R-a1)+Q3x]=[25×(1+2.5)+15×2.5+30×( 3+2.5)]/[(40+5)(7-
2.5)+10×0.4]=1.404
K=1.404≥[K]=1.333满⾜要求！。

塔吊安全验算书一、塔吊基础验算一、参数信息塔吊型号：QTZ80塔机自重标准值：FK1=627.00KN起重荷载标准值：Fqk=60.00kN水平力：F h=73.9kN；塔吊最大起重力矩：M=800.00kN.m柱作用于基础承台的竖向荷载：N k=188.13kN塔吊计算高度：H=115m塔身宽度：B=1.60m承台混凝土等级：C35矩形承台边长：5.0m承台厚度：Hc=1.400m承台钢筋级别：HPB235桩混凝土等级：C35保护层厚度：50mm桩直径d=1.000m桩钢筋级别：HRB400桩入土深度：13.00m二、荷载计算1）塔机自重标准值F k1=627kN2）起重荷载标准值F qk=60kN3）塔机作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（Fk1+Fqk）=824.40kN柱作用于桩基承台顶面的竖向力N=1.2×N k=225.76kN 4）基础以及覆土自重G k=1.2×（5.02+3.2×1.97）×25×1.4=1316.11kN5）最大压力：N=F+ N+G k =824.40+225.76+1316.11=2366.27kN 6）塔吊的倾覆力矩 M=1.4×800=1120.00kN.m 三、承台计算1、塔吊基础承载力计算 依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2条承载力计算。

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：P max =F+G+N A+M W，P min =F+G+N A− MW当考虑附着时的基础设计值计算公式P=F+G+N A当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：P max =2（F+G+N ）3BcaF ——塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=824.40kN；N——柱作用于基础的竖向力，N=218.52KNG——基础自重与基础上面的土的自重，G=1316.11kNBc——基础底面的宽度，取Bc=5.00m；W——基础底面的抵抗矩，W=bh2/6=53/6=20.83m3；M1——塔吊倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×800=1120.00kN.m；M2——柱作用于基础的弯矩，M=1.4*N*e1=1.4*218.52*0.3=91.78kN.m；A——基础底面积，A基础底面积=5.02+3.2×1.97=31.34m2a——合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：a=B c/2 - MF+Ga=5.00/2-1120.00/(824.40+1316.11)=1.98m。

工程应用船舶物资与市场 330 引言《水运工程施工安全防护技术规范》中规定，“陆用施工机械上驳船组合作业必须制定专项施工方案，并附具船舶稳性和结构强度验算结果”。

山东石岛核电大件码头工程基床夯实作业采用陆用履带式起重机上驳船工艺，起吊夯锤进行夯实施工。

按照《水运工程施工安全防护技术规范》5.7.9“陆用起重机在驳船上作业时，必须符合第4.7.3条的规定”的要求，需要对陆用起重机上驳船进行稳定性验算。

1 基本情况山东石岛核电大件码头工程为重力式沉箱结构。

码头主体基床抛石分4层，每层抛石后需进行夯实作业。

基床夯实采用1台陆用16 t 履带式起重机，配备6 t 夯锤，上478 t 方驳组合作业的方式进行基床夯实施工。

1.1 施工工艺流程起重机驳船组合设备到场→检修报验→驻场定位→进行一层夯实→夯实验收→上一层基础抛石、验收→进行上一层基床夯实、验收→重复抛石、夯实→完成施工设备退场。

1.2 施工设备配备2 起重机驳船组合设备检修及报验2.1 起重机驳船组合设备检修本工程所用16 t 履带起重机在进场前即已完成机械上船工作。

陆用起重机上驳船组合作业验算唐海超（中核港航工程有限公司，广东 广州510000）摘 要 ：《水运工程施工安全防护技术规范》规定陆用施工机械上驳船组合作业必须进行船舶稳性和结构强度验算。

本文就山东石岛核电大件码头工程基床夯实作业、陆用起重机上驳船组合作业稳定性验算进行分析，介绍了验算的基本方法。

关键词：陆用起重机；上驳船；稳定性验算中图分类号：TH218 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2020.03.014［引用格式］唐海超.陆用起重机上驳船组合作业验算[J].船舶物资与市场,2020,(3):33-34.收稿日期：2020-02-28作者简介：唐海超（1982-），男，学士，工程师，研究方向为港口航道工程施工。

表1 施工设备的规格及数量图1 起重机内部结构示意图序号名称规格单位数量备注1多功能方驳478 t 艘12交通艇441 kW 艘13履带式起重机16 t 台1自重40 t 4夯锤6 t个1本次检修对于16 t 履带起重机，按照设备性能、设备安全装置、设备外观、设备相关证件进行检修；对于478 t 方驳的船机，按照船舶技术状况、船舶证书及有关文件进行检修[1]。

目录1、TC5013塔机稳定性计算 (3)1.1抗倾翻稳定性 (3)1.1.1验算工况 (3)1.1.2抗倾翻稳定性校核 (4)1.2基本稳定性 (4)1.3动态稳定性 (6)1.4暴风侵袭稳定性 (7)1.5突然卸载稳定性 (8)1.6安装拆卸稳定性 (8)1.7地面压应力验算: (10)2、TC5013塔式起重机（固定）底架、基础设计 (10)2.1计算依据： (10)2.2参数信息 (11)2.3塔吊荷载取值与基础承台顶面的竖向力与力距 (11)2.4结构设计： (12)2.4.1桩基选型： (12)2.4.2地基基础 (12)2.4.3矩形承台弯距的计算 (13)2.4.4矩形承台弯矩的计算 (13)2.4.5矩形承台截面主筋的计算 (14)2.4.6矩形承台截面抗剪切计算 (14)2.4.7桩承载力验算 (15)2.4.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算 (15)1、TC5013塔机稳定性计算1.1抗倾翻稳定性1.1.1验算工况本塔式起重机为固定基础的自升式塔式起重机，其抗倾翻稳定性的计算包括：安装架设、拆卸和使用过程（工作状态、非工作状态）。

列表4-1如下：表4-1固定基础塔式起重机验算工况1.1.2抗倾翻稳定性校核图4.1 抗倾翻稳定性计算简图由于固定基础式的倾覆边沿不明确，GB/T13752-92提出，固定式砼基塔机整机抗倾翻稳定性验算公式：3bF F h F M e g v h ≤+⋅+=式中：e —偏心距。

M —作用于基础上的弯矩。

h —基础深度。

b —基础宽度。

Fv —作用于基础上的垂直载荷。

Fh —作用于基础上的水平载荷。

Fg —混凝土基础的重力。

作用于基础上的弯矩包括自重载荷、起升载荷、离心力、惯性力及风载荷产生的力矩，根据上述工况计算如下：1.2基本稳定性工作状态：无风静载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：自重载荷系数取1.0，离心力系数取1.0，起升载荷系数取1.5，(1) 自重载荷计算名称质量(Kg) 重心至回转中心距离mm力距Kg.mm起重臂第一节480 2250 1080000 起重臂第二节865 10500 9082500 起重臂第三节788 20500 16154000 起重臂第四节713 30500 21746500 起重臂第五节636 40500 25758000 起重臂第六节512 50500 25856000 起重臂第七节465 57500 26737500 起重臂第八节330 62500 20625000 起重臂第九节312 67500 21060000 起重臂第十节83 70740 5871420 起重臂其他176 35630 4532000 变幅机构220 7860 1729200 平衡臂1856 -7523 13963533 起升机构1600 -8280 -1324800 平衡重14700 -16270 -189879000 司机室244 1310 319640 电气系统150 -3810 -571500 平衡臂拉杆541 -6142 -3322822 回转塔身880 0 0上转台1230 0 0回转机构500 0 0回转支承420 0 0下转台1351 0 0套架3667 0 0引进平台255 2190 493407液压顶升机构230 -1700 -391000塔身15750 0斜撑1720 0底架3150基础70000 0合计120824 -49770422表4-2 基本稳定性自重载荷（2）离心力计算：F=mw2=m(0.7×2×3.14/60)2=(8000+246+279)*0.0055*15500/10000=72.675离心力矩Fr=72.675×(42000+1000)=3125025N.mm（3）起升载荷力矩计算：F.r=（8000＋246＋279）×15500= 132137500 N.mm（4）偏心e计算：M=（132137500×1.5＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10=1453108030N.mmF h=0NFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne=1123.4mm1.3动态稳定性工作状态：有风载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：起升载荷系数取1.30，离心力系数取1.0，自重载荷取1.0，风载荷系数取1.0（1）风载荷计算：部件风力风压迎风面积总面积充实率挡风风载荷到基础对基础底面系数N/m2mm2mm2ω折减系数N 距离mm力矩N.mm塔身 1.6 250 1476273 4110752 0.3591 0.47 13884 23530 32669052 下转台 1.6 250 657743 1027196 0.6403 0.15 302.56 46500 1406904 支撑 1.2 250 2349500 2349500 1.0 704.85 46855 33025746 回转塔身 1.3 250 1222557 3007303 0.4065 0.39 552.37 48333 2669776司机室 1.2 250 2992000 2992000 897.60 43450 3900072起重臂 1.3 250 181526 806482 0.2251 0.66 6885.9 50050 887737 平衡臂 1.6 250 163720 375760 0.4357 0.34 100.20 49500 495000 平衡重 1.2 250 3604400 3604400 1.0 1081.3 49500 5352534 三机构 1.2 250 828000 828000 1.0 248.4 49500 1229580 电气 1.2 250 720000 720000 1.0 216 49500 1069200 载荷1800 48333 8699940 合计63472266 表 4-3 动态稳定性风载荷（2）偏心e计算：M=（132137500×1.3＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10+ 63472266×1.0×10=1886056190N.mmFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne = 1458mm1.4暴风侵袭稳定性非工作状态，载荷放大系数：自重载荷取1.0，风载荷系数取1.2。

塔吊的稳定性验算塔吊抗倾覆稳定性校核应遵照“起重机设计规范”中的有关规定进行。

1.无风、静载稳定性校核验算工况是：起重臂处于最大幅度位置（对于小车变幅起重臂小车位于最大幅度），起重臂指向下坡方向，无风，起重机静置并负有额定载荷，塔式起重机无风静载工况下抗倾覆稳定性按下式验算：0.95M K——K L M L——M D≥0式中M K——由塔吊自重及压重产生的稳定力矩；M L——塔吊负载对倾覆边的力矩；K L——载荷系数，查GB3811—83，取为1.4；M D——由坡度因素而产生的倾覆力矩。

2.有风、动载稳定性校核验算工况是，起重臂处于最大幅度位置（对于小车变幅臂架，小车位于最大幅度），风从平衡臂吹向起重臂，塔式起重机负有额定荷载并正在工作中。

塔吊有风动载工况下的抗倾覆稳定性按下式验算：0.95M K——K L M L——M W——M D≥0式中M K——由塔吊重及压重产生的稳定力矩；K L——载荷系数，查GB3811—83，取为1.15；M L——由起重机额定载荷产生的倾覆力矩；M W——由作用于塔吊各部的风荷及作用于荷载迎风面的风荷所产生的倾覆力矩；M D——由工作机构工作、起、制动以及风荷动力作用、坡度因素而产生的倾覆力矩。

3.突然卸载（或吊具脱落）稳定性校核验算工况是，起重臂仰起处于最小幅度（对于小车变幅起重臂，小车位于臂根处），风从起重臂吹向平衡臂，塔式起重机突然卸载或吊具突然脱落。

在此工况下，塔吊抗倾覆稳定性按下式验算0.95M K——M O——M W——M D≥0式中M K——由塔吊自重及压重产生的稳定力矩；M O——由于突然卸载而造成的倾覆力矩，查GB3811-83，可大致取为0.2Q H L(Q H为额定载荷，L为幅度)；M W——由作用于塔吊各部的风荷所产生的倾覆力矩；M D——由于坡度等因素而造成的倾覆力矩。

4.安装状态时稳定性校核上回转塔吊在塔身立起后的稳定性按下式验算P w1h≤0.95CP G式中P w1——工作状态最大风力（N）；h——风载荷合力作用点距地高度（m）；P G——塔吊已架立部分的重量（t）；C——塔吊已架立部分重心至倾翻边的水平距离（m）。

75t汽车式起重机稳定性验算计算书1. 引言本文档旨在对一台75t汽车式起重机的稳定性进行验算，并提供详细的计算过程和结果。

稳定性是起重机设计和运行中非常重要的指标，一个稳定的起重机可以保证运行安全和效率。

2. 起重机参数在进行稳定性验算之前，我们首先需要了解起重机的参数。

根据设计要求，这台75t汽车式起重机的参数如下：•最大起重量：75t•起重臂长度：35m•起重机自重：60t•车身长宽高：10m x 3m x 3.5m3. 稳定性验算方法稳定性验算一般分为静态稳定性和动态稳定性两个方面。

静态稳定性验证了起重机在静止状态下的稳定性，即能否保持平衡。

动态稳定性验证了起重机在运行和起重过程中的稳定性，即能否保持不翻倒。

在本文档中，我们主要关注起重机在静止状态下的稳定性验算。

4. 静态稳定性验算静态稳定性验算主要涉及到起重机的重心和支撑面积。

重心位置需要计算出来，并与支撑面积进行比较，以判断起重机是否稳定。

4.1 重心位置计算起重机的重心位置需要考虑起重臂、货物、起重机本身以及其他部件的重量和位置。

重心位置计算公式如下：重心位置计算公式重心位置计算公式其中，x为起重臂长度，w为起重臂上物料的重量，L为起重机本身的长度，w1为起重机本身的重量。

4.2 支撑面积计算支撑面积是指起重机腿部支撑地面的面积，它决定了起重机是否能够稳定地支撑自身重量和起重物的重量。

支撑面积计算常采用几何法或根据厂家提供的数据进行近似计算。

4.3 稳定性判断通过比较重心位置和支撑面积，判断起重机是否稳定。

如果重心位于支撑面积内，那么起重机是稳定的，否则是不稳定的。

5. 验算结果根据上述计算方法，我们进行了75t汽车式起重机的稳定性验算。

验算结果如下：•重心位置：根据起重臂长度和物料重量计算，重心位置为27.5m。

•支撑面积：根据厂家提供的数据，支撑面积为30m x 5m。

•稳定性判断：重心位于支撑面积内，起重机是稳定的。

6. 结论通过对75t汽车式起重机的稳定性验算，我们得出了结论：该起重机在静态状态下是稳定的。

????图5-13履带式起重机稳定性验算①当考虑吊装荷载及附加荷载时稳定安全系数②当考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时稳定安全系数即：式中G0－平衡重的重量；????G1-起重机机身可转动部分重量；????G2－起重机机身不转动部分重量；????G3－起重臂重量；????Q－起重荷载（包括构件及索具重量）；????q－起重滑轮组重量；????l1－G1重心至A点距离（地面倾斜影响忽略不计，下同）；????l2－G2重心至A点距离；????l3－G3重心至A点距离；????l0－G0重心至A点距离；????h1－G1重心至地面距离；????h2－G2重心至地面距离；????h3－G3重心至地面距离；????h0－G0重心至地面距离；cos－地面倾斜角（≤3°）；????R－起重半径；????MF－风载引起的倾覆力矩。

考虑6级以上风时，不能进行高空安装作业，而6级以下风对起重机影响较小。

因此，当起重机的臂长小于25m时，不计风载力矩的影响。

????MG－重物下降时突然刹车惯性力引起的倾覆力矩；????－吊钩下降速度（m/s），取吊钩起重速度的1.5倍；????g－重力加速度（9.8m/s2）；????t－制动时间（由－0），取1s；????ML－起重机回转时离心力引起的倾覆力矩；????n－起重机回转速度（r/min）；????h－所吊构件于最低位置时，其重心至起重杆顶端距离；????H－起重杆顶端至地面距离。

????③起重臂接长验算当起重机的起重高度或起重半径不能满足需要时，则可采用接长臂杆的方法予以解决。

此时起重量求得（图5-14）：????整理得：????当计算Q′值大于所吊构件重量时，即满足稳定安全条件；反之，则应采取相应措施，如增加平衡重，或在起重臂顶端拉设两根临时性风缆，以加强起重机的稳定。

必要时，尚应考虑对起重机其他部件的验算和加固。