塔机吊臂风载荷计算

QTZ400塔式 起重机附墙校核验算一、附墙外载荷计算 1.塔机自重产生的倾翻弯矩m N 4511707.16m kg 716.451170⋅=⋅=自M2.吊重产生的倾翻弯矩m N 4175000⋅=吊M3.塔机倾翻弯矩m N 16.8686707⋅=M4.风载集中载荷计算N 41.55230=WII F5.风压系数21N/m 5.557=⋅=q k q h塔身上的线载荷N/m 67.447803.05.557q '=⨯=⋅=A q设定风载荷沿垂直于起重臂方向，附墙平面X 方向的载荷由倾翻弯矩产生，Y 方向的载荷由风载荷产生。

附墙计算时按工程简化计算，即只考虑最上面的3道附墙。

附墙载荷计算简图如右图所示：二、附墙X 方向载荷计算0=∑M ；0221=⋅-⋅+-L F L F M0=∑F ；0321=+-FF F02=θ0-222=⋅∆δR222216262L EI M L L LEI L M =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=∆ EIL EI L X L L EI L X 48482431223322222==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛⋅=δ 52.3257518016.868670733222=⨯==∆=L M R δ N 52.325751222=⋅=R X FN 60.271459221=+=LLF M F N 92.54291123=-=F F F故附墙X 方向的载荷最大值为325751.52N 。

三、附墙Y 方向的载荷计算0=∑M02q 21212=⋅-⋅+-⋅-L F L F L l F WII0=∑F0q 321=--+-L F F F F WII02=θ0-222=⋅∆δR⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=∆l F l L EI L L L L L L L LEI L l L L LEI L l F WII W 3q 23q 854822224EI 2L q 262q 21262222323222222EIL EI L X L L EI L X 48482431223322222==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=δ 86.1761368016.868670733222=⨯==∆=L M R δ N 86.176136222=⋅=R X FN 81.1395632q 21221=⋅++⋅=L LF l l F F WII N 26.154477q 2q 123=-+⋅++=F l L F F F WII四、塔身扭矩由计算说明书可查到塔身回转扭矩为m N 99.340035⋅=M 五、附着装置各撑杆内力计算 附着装置计算简图如下图所示：由于附着装置为四撑杆超静定结构，因此列力法方程：01111=∆+∆=∆P∑⋅⋅=∆EAl N N ii iP P 1 1211111X EAlN X i i ⋅⋅=⋅=∆∑δN 111==N NN 2645sin 60sin 32-=-==N N对C 点简化力矩：014=-⋅=∑M L N MP CN 69.16092514==L MN P 对B 点简化力矩：02245=⋅-+⋅+⋅=∑L N M L F L F MP WII X BN 12.3919532452=+⋅+⋅=L ML F L F N WII X P对A 点简化力矩：0342345=⋅-⋅-+⋅+⋅=∑L N L N M L F L F MP P WII X AN 56.189091234453=⋅-+⋅+⋅=L L N M L F L F N P WII X PEAEA l N N i i iP P 35.24641971-=⋅⋅=∆∑EAEA l N i i 24.31211=⋅=∑δ 56.788791111=∆=δPXN 56.788791=NN78.29534556.788792612.3919531222=⨯-=⋅+=X N N N P N22.9248456.788792656.1890911333=⨯-=⋅+=X N N N P N25.23980556.78879169.1609251444=⨯+=⋅+=X N N N P六、附墙杆结构验算 1）附墙杆参数附墙杆材料选用Q235角钢组成的格构柱。

QTZ400塔式起重机臂架设计摘要：本次毕业设计题目是QTZ400塔式起重机臂架设计。

本次设计中主要进行了塔机总体选型，整体稳定性计算，其包括（平衡重计算、风载荷计算以及抗倾覆稳定性计算），臂架结构设计及强度校核，臂架焊接工艺及工装夹具设计。

其焊接工艺应尽可能的减小焊接变形和应力集中，胎具的设计应可靠地保证臂架上的各项技术要求。

最后，联系实际，设计出合理的胎具并确定其结构尺寸。

关键词：QTZ400塔式起重机；总体选型；稳定性计算；强度校核；焊接工艺；胎具序言塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧。

具有工作效率高、使用范围广、回转半径大、起升高度高、操作方便以及安装与拆卸比较简便等特点，因而在建筑安装工程中得到了广泛的使用，并成为一种重要的施工机械。

为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点：（1）起升高度和工作幅度较大，起重力矩大；（2）工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能；（3）要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地之需要。

塔式起重机可以将其分解为金属结构、工作机构和驱动控制系统三个部分。

金属结构是塔式起重机的骨架，它承受着起重机自重以及作业时的各种外载荷，是塔式起重机的主要组成部分，由塔身、塔头或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回装支撑架、底架、台车架等主要部件组成。

QTZ400塔式起重机的工作机构有起升机构、变幅机构、回转机构和顶升机构等。

其各机构功能：起升机构主要实现物品的上升与下降；变幅机构改变吊钩的幅度位置；回转机构使起重臂架作3600的回转，改变吊钩在工作平面内的位置；顶升机构使塔机的回转部分升降，从而改变塔式起重机的工作高度。

驱动控制系统是塔式起重机又一个重要的组成部分。

驱动装置用来给各种机构提供动力，最常用的是YZR与YZ系列交流电动机。

控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制完成机构的起动、制动、换向、调速以及对机构工作的安全性实行监控，并及时地将工作情况用各种参量：电流值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来以使司机在操作时心中有数。

目的固定自升式塔式起重机,可视工程地质条件，周围环境以及施工现场情况选用X形整体基础，四个条块分隔式基础或者四个独立块体式基础。

对于无底架的自升式塔式起重机则采用整体式方块基础。

X形整体基础的形状及平面尺寸大致与塔式起重机X形底架相似。

塔式起重机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上，此种形式多用于轻型自升式塔式起重机，如图2—1所示。

2-1 X形整体基础长条形基础由两条或四条并列平行的钢筋混凝土底梁组成,其功能犹如两条钢筋混凝土的钢轨轨道基础，分别支承底架的四个支座和由底架支座传来的上部荷载。

如果塔机安装在混凝土砌块人行道上，或是安装在原有混凝土地面上，均可采用这种钢筋混凝土基础，如图2-2所示。

分块式基础由四个独立的钢筋混凝土块体组成，分别承受由底架结构传来的整机自重及载荷。

钢筋混凝土块体构造尺寸视塔机支反力大小基地耐力而定。

由于基础仅承受底架传递的垂直力，故可作为中心负荷独立柱基础处理.其优点是：构造比较简单，混凝土及钢筋用量目都比较少，造价便宜，如图2-3所示。

2—2 长条形基础独立式整体钢筋混凝土基础适用于无底架固定式自升式塔式起重机.其构造特点是：塔机的塔身结构通过塔身基础节、预埋塔身框架或预埋塔身主角钢等固定在钢筋混凝土基础上，从而使塔身结构与混凝土基础联固成整体，并将塔机上部载荷全部传给地基。

由于整体钢筋混凝土基础的体形尺寸是考虑塔式起重机的最大支反力、地基承载力以及压重的需求而选定的，因而能确保塔机在最不利工况下均可安全工作，不会产生倾翻事故，如图2-4所示。

目2-4 独立整体基础1-预埋塔身标准节2—钢筋3-架设箍筋固定式塔式起重机，可靠的地基基础是保证塔机安全使用的必备条件。

该基础应根据不同地质情况，严格按照规定制作。

除在坚硬岩石地段可采用锚桩地基(分块基础）外，一般情况下均采用整体钢筋混凝土基础.对基础的基本要求有：基础的土质应坚固牢实，要求承载能力大于0。

15Mpa；混凝土基础的深度﹥1100毫米，总混凝土方量约16.3立方米，基础重量约39吨;混凝土基础的承受压力不小于8MPa；混凝土基础应根据现场地质情况加工作层或多层钢筋网，钢筋间距约为250毫米；混凝土基础表面应校水平，不平度小于1/500；混凝土基础表面设置排水沟。

第三章工程起重机计算载荷与计算方法第一节作用在起重机上的载荷主要的有：起升载荷、起重机自重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷以及振动、冲击引起的动力载荷等一、自重载荷G (或用P G 表示)自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量(不是质量，在此以N 计)，它包括结构、机构、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力二、起升载荷P Q (最大额定起重量Q +吊钩自重q )起升载荷是指起升质量的重力(以N 计)。

起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁，抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。

起升载荷动载系数φ22=1ϕ+δ——结构质量影响系数201200=1()()Y m m Y δλ++ 三、水平载荷1.运行惯性力P H 起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按质量m 与运行加速度a 乘积的1.5倍计算，但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力2.回转和变幅运动时的水平力P H臂架式起重机回转和变幅机构运动时，起升质量产生的水平力(包括风力、变幅和回转起、制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算四、安装载荷在设计起重机时，必须考虑起重机安装过程中产生的载荷。

特别是塔式起重机，有的类型其安装给局部结构产生的应力大大地大干工作应力。

露天工作的起重机安装时风压应加以考虑。

五、坡度载荷起重机坡度载荷按下列规定计算：1．流动式起重机需要时按具体情况考虑。

2．轨道式起重机轨道坡度不超过0.5%时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算坡度载荷。

六、风载荷P W在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。

起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载两类。

工作状态风载荷P Wg 起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力1.风载荷按下式计算：=W h P CK qA计算风压q 风压髙度变化系数K h 风力系数C 查表得七、试验载荷起重机投入使用前，必须进行超载动态试验及超载静态试验第二节载荷分类与载荷组合―、载荷分类作用在起重机结构上的载荷分为三类，即基本载荷，附加栽荷与特殊载荷。