门式起重机支腿受力分析

门式起重机主梁、支腿受力分析
一、主梁内力分析（主梁按简支梁计算）
1、垂直载荷引起的主梁内力 ⑴ 垂直固定载荷引起的内力计算 主梁的均布载荷为：
2
124
q zm L M q =⨯
1
2
Z zm Q q L =
式中：
L — 起重机跨度
Zm q — 主梁均布载荷
⑵ 移动载荷引起的内力计算（图4—2）
12GX G P P P ϕϕ=+
式中：
GX P — 小车自重 G P — 起重量：
1ϕ — 冲击系数： 1 1.05ϕ= 2ϕ — 动力系数： 4 1.1ϕ=
max
14C M PL = 12
C Q P =
图 4—2
2、水平载荷引起的内力 ⑴ 大车制动时引起的惯性载荷 ① 主梁自重惯性力
1
10
s m Zm q q =
② 小车自重及起重量惯性力
110
s
P P =
③ 弯矩
2
124
s s q
m L M q =⨯
114
s s
P M LP =
⑵ 小车制动引起的水平惯性力 ① 水平惯性力
()1
7D HX
G GX T
n P P P n =+ 式中：
GX P — 小车自重：
G P — 起重量： ② 最大弯矩
T HX M P h =
式中：
h — 龙门架平面投影高度：
⑶ 风载荷引起的水平力（只计垂直于主梁平面的风载荷） ① 工作状态正常风载荷
w P Cp A =ⅠⅠ
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
p Ⅰ— 工作状态风压；2
150/p N mm =Ⅰ
A — 起重机构件垂直于风向的实体面积；
0A A ϕ=
0A — 起重机构件外形轮廓面积； ϕ — 起重机构件迎风面充实系数；
② 工作状态最大风载荷
w P Cp A =ⅡⅡ
式中：
p Ⅱ—— 工作状态最大风压；2250/p N mm =Ⅱ
w P Cp A =ⅡⅡ
③ 弯矩
w w P q L
=
Ⅱ
Ⅱ 2
124
w w L M q =⨯ⅡⅡ
3、主梁强度计算
⑴ 垂直载荷引起的应力
max
q c cz
cz
XZL
XZL
M M M W W δ+=
=
∑
⑵ 水平载荷引起的应力
s s
q p w sz
sz YZL
YZL
M M M M W W δ++=
=
∑Ⅱ
⑶ 小车制动引起的水平惯性力引起的应力
T
Tz XZL M W δ=
⑷ 合成应力
()1.15cz sz Tz δδδδ∑=++
4、主梁刚度计算（见图4—3）
图 4—3
3max
L 48XZL P f EI
二、支腿内力分析（见图4—5）
1、龙门架平面内的内力分析（按一次超静定计算内力） ⑴ 移动载荷在跨中
图 4—5
11
22
A B V V P ==⨯
()2
3L 22223A B P H H hL k ⨯==
+
式中：
XZL XZT I h k I L
=⨯
龙门架平面内最大弯矩
max L A M H h =
⑵ 小车制动载荷
1
10
HX
XC P G = L CHX HX M P h =
2、支腿平面内的内力分析
⑴ 由起升载荷1Q ϕ和自重载荷22XC DL G G ϕϕ、引起的支腿垂直载荷V （见图4—6）
()1221
4
XC ZL V Q G G ϕϕϕ=++
⑵ 由大车制动惯性载荷HD P 风载荷W P 作用产生水平力A q 引起的弯矩（见图4—7）
工作状态最大风载荷
w z P Cp A =Ⅱz Ⅱ
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
p Ⅱ — 工作状态最大风压；2250/p N mm =Ⅱ
Z A — 起重机支腿垂直于风向的实体面积；
w w P q h =
ⅡZ ⅡZ
支腿均布载荷
HD
G q h
=Z
式中：
G Z —— 支腿重量
弯矩
1
10A HD w q q q =
+ⅡZ 21
2
w A M q h =ⅡZ
图 4—6 图 4—7
⑶ 主梁自重、小车自重及起重量惯性力引起的弯矩
()114
s
s m p Lq p =+SZ
BS M p h =SZ
④ 支腿平面内最大弯矩
max 7
8
8
max
5.510 4.5110 5.0610z W Z BS
z
M M M M
N mm
=+=⨯+⨯=⨯Ⅱ
3、支腿强度计算
max max L Z I XZT YZT ZT M M V
W W A δ=++
三、 非工作状态下稳定性计算（图4—8）
1、倾覆力矩 主梁风载荷为：
w P Cp A =ⅡⅡ
支腿风载荷为：
2w z P Cp A =Ⅱz Ⅱ
小车风载荷为： w X P Cp A =ⅡX Ⅱ
图 4—8
倾覆力矩：
213w w w M p h p h p h =++ⅡⅡZ ⅡX 倾覆
2、自重力矩
1
2
ZZ M G B =自重
3、结论
>1M M 自重倾覆
当时，满足要求。