50/10t-20m/9m门式起重机主结构计算书
一、概述
50/10t-20m/9m门式起重机是用于某预制梁场的大型起重设备，根据其应用地域（沿海地区，有台风及季风影响）及其特点（起吊砼预制梁，载荷较为固定，使用频率较轻为A3级工作制）且无悬臂，决定采用三角形断面空间桁架作为主梁，支腿采用螺旋焊接管，本设计按50/10t（起重量）×18m跨度的规格进行控制性设计，并充分考虑到外部环境对结构的冲击性，拼装的便利性，使用中的特殊要求等。本设计完全遵循GB3811-83《起重机设计规范》及其他相关的机械技术条件进行设计计算，所选用的零部件及电气元件等亦完全按照相关的国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等要求执行。
二、计算依据
1、基本参数
1) 额定起重量主钩50t 副钩10t
2) 起升速度主钩3m/min 副钩8m/min
3) 跨度20m
4) 起升高度主钩9m 副钩9m
5) 小车运行速度0～5/18 m/min（变频调速）
6) 大车运行速度 0～5/12 m/min（变频调速）
7) 起重机工作等级 A3
8) 适应纵坡±1%
9) 工作电源 380v/50Hz
10) 走行轨道大车P43(单轨) 小车P38(单轨)
11) 工作风压 250Pa
2、遵照规范及主要参考文献
1) 《起重机设计规范》 GB3811-83
2) 《起重机试验规范和程序》 GB5905-86
3) 《起重机机械安全规程》 GB6067-85
4) 《钢结构设计规
范》 GB50017-2003
5) 《钢结构施工及验收规范》 GB50205-95
6) 《通用门吊起重
机》 GB/T14406-93
7) 《钢结构工程质量检验评定标准》 GB50221-95
8) 《钢结构焊缝外形尺寸》 GB10854-89
9) 《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB50017-2003
10) 《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003
11) 《桥式和提梁机制造及轨道安装公差》 GB1183-88
12) 《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》 GB/T14407-97
13) 《双梁通用门式起重机技术条件》 JB4102-86
14) 《起重设备安装工程施工及验收规范》 GB50278-98
3、材料选择
考虑到各方面综合因素的影响，主材均选用Q235B，考虑1.5倍的安全系数后性能如下。抗拉、抗压和抗弯强度： [σ] =235/1.5=156MPa
抗剪强度：[τ] =90MPa
端面承压(刨平顶紧) [σce] =215MPa
三、总体设计计算
1、轮压
①小车轮压：由于起重小车上设有主、副两套起重机构，主钩定滑轮组设置时偏离了小车轴距中心线，造成轮压不均。根据实际情况将驱动轮设置在轮压较大的一组轮子上。
小车轮压为:P小 = 217875N
②大车轮压：当起重小车运行到梁端时，大车轮压达到最大，引入大、小车顺风制动所带来不利影响：
大车轮压为:P大 = 164375N
2、门式起重机的稳定性
①载重稳定性：由于本机不带悬臂，故无需计算其载重稳定性。
②自重稳定性：
M稳/M倾= 1.556>1.5
计算中，按非工作风压800Pa及1%的轨道纵坡考虑，并且顺风大车制动。
四、主梁计算
1、主梁截面及其参数
2、强度计算
①工况分析
龙门吊在正常使用条件下，有两种工况作为验算桁架结构强度及刚度之工况。
工况一
天车在额定载荷下走行至跨中，起升机构下降制动，产生最大弯矩。其弯矩图、剪力图如下所示：
工况二
天车在额定载荷下走行至跨端，起升机构下降制动，产生最大剪力。其弯矩图、剪力图如下所示：
经计算分析后，得出：
经计算分析后，得出：
②上下弦杆计算
将主梁节间单独取出作为研究对象，并将上述弯矩及剪力迭加横向载荷（横向风载荷、顺风下坡制动时产生水平弯矩）经计算分析后，得出主梁上下弦杆的应力为：
③腹杆稳定性计算
3、刚度计算
经分析计算,在第一种工况下主梁挠度为所有工况中最大, 载荷为标准值时其挠曲线如下图所示:
五、支腿计算
门机支腿为中心受压结构，本计算工况为：起重小车满载位于柔性支腿正上方，大车顺坡、顺风制动。计算如下:
