手动葫芦钢梁结构计算书
10吨葫芦双梁起重机计算书
10吨葫芦双梁起重机计算书10吨葫芦双梁起重机是一种用于工业、建筑和交通运输等领域的重型起重设备。
它能够满足不同场合的起重需求，完成一系列的搬运和安装工作。
本文将就10吨葫芦双梁起重机的计算书进行介绍，阐述其相关参考内容，以帮助读者深入了解这个设备的设计和计算原理。
首先，需要了解10吨葫芦双梁起重机的定义。
起重机是一种主要用于重物运输、吊装、装卸等作业的机械设备。
葫芦是一种起重机械设备的组成部分，主要由马达、减速机、盘轮、行走机构、卷筒、提升钩等部分组成。
双梁起重机是一种重型起重设备，主要由主梁、副梁、车架、电机、轮组等部分组成。
10吨葫芦双梁起重机是在双梁起重机的基础上进行改良而得到的，其最大起重量为10吨。
10吨葫芦双梁起重机的计算书主要包括以下内容：1. 张力计算：计算提升钩下的吊重与葫芦吊绳的张力，以保证吊绳不过度伸展或收缩，而导致事故。
2. 承重计算：计算主梁和副梁的承载能力，以确定能够承受多大的吊重，并严格遵守标准安全系数的要求。
3. 轮组设计计算：计算各种有效载荷情况下起重机运输葫芦重量，以确定轮组大小和材料。
4. 驱动装置计算：计算10吨葫芦双梁起重机所需的电机功率、转动速度、所需的电流和电压等参数。
5. 式子设计：设计相关的物理公式和计算式，以确定起重机械的数值数据和力学计算。
6. 模拟试验：利用计算机模拟试验数据，以评估设备的性能，并确定合适的工作条件、参数和安全措施。
以上这些计算内容都包含了起重机的物理原理和力学规律，能够确保10吨葫芦双梁起重机在工作时能够稳定、安全和高效地运行。
除了计算书，相关参考内容还包括起重机的设计标准、工艺要求、维护保养规程等。
设计标准包括了机械的设计和材料的选择等方面，要求起重机的强度、稳定性、安全性和运动精度等指标均达到国家标准。
工艺要求则包括设计、加工、装配和调试等方面，要求起重机制造过程中的每个环节都符合标准化的要求。
维护保养规程则主要包括了日常维护、检修和故障排除等方面，要求运用正确的方法和工具，确保起重机的安全运行及提高效率，延长使用寿命。
5t-22.5m葫双受力计算书
5t×22.5m A3
计 算 书
计算： 审核： 批准：
2013-08
目
一、 主要技术参数 二、 小车计算 三、 大车运行机构计算 四、 主梁计算 A 强度计算 B 刚度计算 五、 计算小结
录
参考文献
1、 《起重机设计规范》GB/T3811-2008 中国标准出版社 2008 2、 《起重机设计手册》中国铁道出版社 2001 北京 3、 《通用桥式起重机》GB/T14405-1993
q惯
ql2 8 M Wy
＝
0.053×22500 2 8 3341250 1741924
＝3341250Nmm
＝
＝
＝1.92N/mm2
水平平面内σ =2.56+1.92=4.48 N/mm2 大梁所有拉应力Σ σ =101.96+4.48=106.44N/mm2≤[σ ]= 大梁材质为 Q235-B B、钢度计算： 1、主梁垂直钢度计算： 载荷 P＝ y=
M Wx 8 M Wx 22500 4
=185523750Nmm ＝55.85N/mm2 =139218750Nmm
＝ =
185523750 3321682
qΦ4
l2
2×1.1×22500 2
＝
8 153140625 3321682
＝46.1N/mm2
垂直平面内σ ＝σ p+σ q＝55.85+46.1＝101.96N/mm 2、水平平面内（大车制动惯性力）引起的强度计算： 1） 、大车制动时，小车在跨中起吊额定负载时小车轮压引起的惯性力 P ＝φ 5ma【 《手册》P14 式 1-3-14】 φ 5=1.5
3.14×1500×270 1000×20
10吨葫芦双梁起重机计算书
10吨葫芦双梁起重机计算书计算书项目：10吨葫芦双梁起重机一、计算荷载1.预计荷载根据项目需求，起重机的设计荷载为10吨，即最大起重能力为10吨。
2.起升荷载根据起重机的工作条件和使用需求，预计维持起吊时的起升荷载为7吨。
这个值较为保守，可以确保机械的安全操作。
3.起升高度根据项目需求，起升高度为30米。
4.设计荷载计算根据荷载特征系数，起吊荷载的设计荷载为最大起重能力乘以系数，即设计荷载=10吨*1.25=12.5吨。
二、计算主要构件尺寸1.主梁尺寸计算根据主梁材质和设计荷载，可以计算主梁的截面尺寸。
一般起重机主梁采用钢结构，需要满足强度和刚度的要求。
通过计算，可以确定主梁的截面尺寸。
2.起升机构计算起升机构是起重机的核心部件，需要满足起升速度和动力要求。
根据设计荷载和起升高度，可以计算起升机构所需的电机功率和速度。
同时，还需要计算起升机构的滚筒直径、齿轮尺寸、链条尺寸等。
3.支腿计算支腿是起重机的稳定部件，需要满足机械的稳定性和平衡性。
根据起重机的设计荷载和基座尺寸，可以计算支腿的尺寸和材质。
4.自由悬吊计算自由悬吊是起重机的附属设备，需要满足起升高度和安全要求。
根据荷载、高度和起升速度，可以计算自由悬吊所需的滑轮尺寸、链条尺寸等。
三、结构计算1.吊机的结构设计根据主梁、起升机构、支腿和自由悬吊的尺寸计算结果，可以进行整体的结构设计。
需要考虑整机的稳定性、安全性和材质的选择。
2.强度校核对主要结构构件进行强度校核，确保各部件的强度满足要求，不发生破损和损坏。
3.刚度校核对吊机的刚度进行校核，确保起升机构和支腿等部件的刚度满足要求，不会发生过大的位移和变形。
4.操作安全性校核对吊机的操作安全性进行校核，确保吊机在起吊过程中不会发生滑移、倾翻等危险情况。
四、验算和检测1.吊车的静态测试对吊车进行静态测试，检验各部件是否安装正确，刚度和强度是否满足设计要求。
2.起升机构的动态测试对起升机构进行动态测试，检验起升机构的速度、承载能力和动力是否满足要求。
LD10t单梁设计计算书
`LD型电动单梁起重机设计计算书LD10t-13.52m-10m股份有限公司2012.6.16一、起重机的总体要求与已知参数额定起重量: Q=n G =10000kg 葫芦自重： 葫G =1098kg 跨度: L=13.52m 起升速度: m in /7~7.0m V =起升 小车运行速度: m in /20~0.2m V =小 大车运行速度: min /20~0.2m V =大 起重机工作级别： A4二、大车运行机构设计计算1、大车运行机构电机选择（1） 大车运行机构静阻力：kN g G G W zd n jd 279.1009.08.9)51.410()(=⨯⨯+=••+=ω jd W 大车运行机构静阻力n G 起重量，取10t zd G 大车自重，取4.51tω 静阻力系数，查表取0.009（2） 大车惯性阻力kN a G G k W zd n ad 967.3228.0)5.410(2.1)(=⨯+⨯=•+•=ad W 大车起动时的惯性阻力k 考虑旋转件的惯性阻力系数， k 取1.2 a 起动平均加速度大车起动加速度 228.0035.0==k V ak V 额定运行速度,min /20m V V k ==大（3） 风阻力N W fd 0=室内用风阻力不计（4） 大车运行机构电动机功率kW Z P p P K K p m cpfdad jd t h d 58.0212056.150.012.111=⨯++⨯⨯=•++••=λ d P 大车电机功率jd P 按静阻力计算的静功率kW V W P k jd jd 50.085.06020279.160=⨯⨯=•=ηad P 按惯性阻力计算的功率kW V W P k ad ad 56.185.06020967.360=⨯⨯=•=η 2、 大车运行机构减速机选择：52.5820138027.0=⨯⨯=••=ππKV nR iR 车轮直径：270mmn 电动机转速 i 机构传动比按减速机、电机样本选取 LDA ，58.95 ZDY （D ）22-4/1.5kW三、主梁设计计算1、主梁断面几何特性LD10-13.52m 的断面如右图所示： 计算得主梁断面惯性矩为：Ix= 2224147663.1084mm Iy=419499208.1274mm 2、主梁强度计算根据此种梁的结构特点,主梁强度计算按第Ⅱ类载荷进行组合。
吊车梁钢结构设计计算书
钢结构设计计算一、屋架类型由于车间内部设有二台t 5锻锤，厂房内桥式吊车为二台150/30t(中级工作制)，又具有加热设备炉。
拟采用钢筋混凝土柱，梯形钢屋架，柱的混凝土强度等级为30C ，屋面坡度L L i ;10/=为屋架跨度。
二、钢材及焊条根据该地区的冬季计算温度和荷载性质，钢材钢材采用345Q ，屋架连接方法采用焊接，焊条选用50E 型，手工焊。
三、屋架形式及几何尺寸1、屋架计算跨度 mm l l 207003002100015020=-=⨯-=屋架端部高度 mm H 19900=屋架中部高度 mm i H H 30402210001.01990210=⨯+=+= 屋架的高跨比 9.6/121000/3040/==l H屋架沿水平投影面积分布的自重，按公式P=（0.12+0.011跨度）计算跨度（m ）,即p=0.12+0.011×21=0.351kN/㎡，则 P=2/351.0m kN2、支撑布置根据车间长度90m ，屋架跨度21l m =荷载情况，以及吊车、锻锤设置情况，布置三道上、下弦横向水平支撑，两道纵向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长布置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。
凡与支撑连接的屋架编号为2GWJ -，其余编号均为1GWJ -，其中屋架间距取15m ，两端和中间共6榀屋架。
四、荷载和内力计算 4.1荷载计算永久荷载标准值：三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 2/4.0m kN水泥沙浆找平层 2/4.0m kN 保温层 20.65/kN m 一毡二油隔气层 2/05.0m kN 水泥沙浆找平层 2/30.0m kN 预应力砼屋面板 2/45.1m kN 屋架及支撑自重 2/351.021011.012.0m kN =⨯+合计 23.60/kN m可变荷载标准值：屋面活荷载 20.7/kN m 积灰荷载 2/0.1m kN 合计 21.7/kN m永久荷载设计值：21.2 3.60 4.132/kN m ⨯= 可变荷载设计值：21.4 1.7 2.38/kN m ⨯=4.2荷载组合4.2.1全跨永久荷载 +全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：2(4.32 2.38) 1.5660.3/P kN m =+⨯⨯=支座反力： 260.3(1/227)482.4/A R kN m =⨯⨯+=4.2.2全跨永久荷载 +半跨可变荷载屋架上弦节点荷载： P (全)24.32 1.5638.88/kN m =⨯⨯=P （半）22.38 1.5621.42/kN m =⨯⨯=4.2.3全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面荷载全跨屋架和支撑自重产生 的节点荷载：P (全)21.20.35 1.56 3.78/kN m =⨯⨯⨯=P （半）2(1.2 1.45 1.40.7) 1.5624.48/kN m=⨯+⨯⨯⨯=21米跨屋架几何尺寸21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aa cegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.570+1.848+3.960+1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCD EF GHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.01.01.0 1.0 1.0 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 4.3杆件内力计算杆件名称杆内力系数（P=1）组合一组合二组合三计算内力全垮①左半跨②右半跨③P ①N(左)=P(全)×①+P（半）×②N（右）=P（全）×①+P（半）×③N(左)=P(全)×①+P（半）×②N（右）=P（全）×①+P（半）×③上弦杆AB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0BD -7.472 -5.301 -2.162 -483.532 -392.222-324.791-158.233-81.170-483.532 DF -11.262 -7.399 -3.923 -660.967 -576.936-503.765-222.229-138.605-660.967FH -12.18 -6.861 -5.319 -734.454 -600.911-567.882-213.998-176.250-734.454下弦杆ac 4.100 3.010 1.090 240.629 217.281176.15589.18342.181240.629ce 9.744 6.633 3.081 571.875 505.880429.154199.943112.255571.875 eg 11.962 7.326 4.636 702.050 602.747545.127224.557158.706702.050 gh 11.768 5.884 5.884 709.61 564.629564.629188.523188.523709.61斜腹杆aB-7.684 -5.641 -2.043 -463.345 -407.213-330.144-167.137-79.058-463.345 Bc5.808 3.960 1.848 350.22 301.287256.048118.89567.193350.22 cD-4.409 -2.633 -1.776 -265.86 -220.722-202.365-81.122-60.143-265.86 De2.792 1.222 1.570 168.357 130.233137.68740.46848.987168.357 eF-1.572 0.047 -1.525 -94.792 -59.595-91.2547.093-43.274-94.7927.093 Fg0.328 -1.039 1.367 19.78 34.48043.26-26.67534.70443.26-26.675 gH0.713 1.913 -1.200 41.84 63.909-52.27849.525-32.07163.909-52.278竖杆aA-0.5 -0.5 0 -29.345 -29.345-14.673-14.13-1.89-29.345 cC-1.0 -1.0 0 -60.03 -60.03 -28.26-3.78-60.03 eE-1.0 -1.0 0 -60.03 -60.03 -28.26-3.78-60.03 gG -1.0 -1.0 0 -60.3 60.03 -28.26 -60.03-3.78五、截面杆件设计 5.1 上弦杆腹杆最大内力463.345N kN =-，节点板厚度选用mm 10，支座节点板厚度选用mm 12。
钢结构计算书—杆件计算
四、杆件设计(1) 上弦杆整个上弦采用等截面，按FG,GH 杆件之最大设计内力设计。
862.77N KN = 上弦杆计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度：150.7ox l cm =在屋架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：2150.7301.4oy l cm =⨯=由于l 0y =2 l 0x ，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并（图4）。
腹杆最大内力N=511.67KN ，查表9.6.4，节点板厚度选用12 mm ，支座节点板厚度用14 mm 。
截面在x 和y 平面皆属于b 类，则设λ=60，查附录4得ϕ=0.807。
需要截面积为： A s ＝3862.77100.807215N f ϕ⨯=⨯＝4973 mm 2 需要的回转半径为：0150.7 2.51260xx l i λ=== cm 0301.45.02360y y l i λ=== cm 根据需要查角钢规格表，选用2∟140×90×12短肢相并，A=52.80 cm 2，i x =2.536 cm ，i y =6.89 cm ，按所选角钢进行验算：截面验算:0150.759.422.536x x x l cm i cmλ=== ∵b 1/t=140/12=11.67>0.56y l 0/ b 1=0.56×3014/140=12.06yz y λλ==43.74＜[λ]＝150截面在x 和y 平面皆属于b 类,由于λyz＞λx 只需求y ϕ，。
查附表4-2，y ϕ＝0.810,故3862.7710201.70.8105280y y N A σϕ⨯===⨯ N/mm 2＜f ＝215 N/mm 2。
满足要求,所选截面合适。
图4 上弦杆截面(2) 下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的杆de 计算：852.57de N KN = cm l ox 300=1035oy l cm =（跨中有通长系杆）需要截面积为： A n ＝3852.5710215N f ⨯=＝3965 mm 2选用2∟140×90×10，因为l 0y >>l 0x ，故用不等肢角钢，短肢相并（图5）。
2吨单轨吊计算书
2t固定单轨起重机主梁计算书编写审核常州永芳起重机械有限公司已知：起重量2000kg 葫芦自重300kg ，跨度5m 起升高度6000mm ，起升速度8m/min 运行速度为20m/min ，主梁为工字钢28B ，工作级别A3，主结构件材质Q235-B一、主梁强度计算主梁截面如下：1、 主梁截面参数计算：惯性矩计算：)(1048.747mm X I X =)(1079.346mm X I y =)(1034.545mm X W X =均布载荷q=0.4693N/mm2、 主梁受力计算载荷系数Ψ1=1.1Ψ2=1.04主梁上集中载荷P=Ψ1G 葫芦+Ψ2Q=1.1×300×9.8+1.04×2000×9.8=23618（N ）3、 主梁跨中截面整体弯曲应力计算整个结构是个平面杆系机构，近似简支梁计算主梁跨中截面处最大垂直弯矩mm N PL L M X .1012.34500023618850004693.01.148q 7221⨯=⨯+⨯⨯=+=Φ 工字钢最大弯曲应力：[]a 17534.1235a 42.581034.51012.357x x 1MP MP W M ＝＝σ＜σ=⨯⨯== 合格4、主梁下翼缘在小车轮压作用下引起局部弯曲应力计算工资钢外边缘的局部应力：2x b z bz tP K ⋅=σ 式中：x P 为葫芦运行车轮的轮压)(75.885645.1N P P X == 5066.05.10-1245.075.28=⨯=）（ξ 查表格b z K ：计算系数1.03t ：为下翼板平均厚度13.7mm 代入公式得a 02.507.1375.885606.12bz MP =⨯=σ 5、 主梁工字钢翼缘边合成应力：[]MPa MPa 1755.10802.5042.58bz 2=<=+=+=σσσσ 合格6、 主梁工资钢轮压作用点合成应力：a 36.277.1375.885658.0t 22p xpx MP P K =⨯==σ a 64.647.1375.885637.1t 22p z pz MP P K =⨯==σ MPaMPa 175][92.11136.27)64.6442.58(36.2764.6442.58-22pz pz 2px 2pz 1=<=⨯+-++=+++=σ）（）σσ（σσ）σ（σσ合格。
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算(2010-12-31 22:45:23)转载▼标签：杂谈10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算⑶附加摩擦阻力：当起重机运行发生歪斜时，车轮轮缘与轨道侧面以及安装在滑动轴；承上的车轮轮毂端面摩擦所引起的运行阻力，一般用附加阻力系数K附予以考虑起重机设计、计算应严格执行"起重机设计规范"等有关的技术法规同时起重机钢结构设计中经常要使用"钢结构设计规范"GBJ17-89在使用中应注意：1、许用应力按"起重机设计规范"选取"起重机设计规范"的制定是按半概率分析，许用应力法而来的"钢结构设计规范"的制定是按全概率分析极限状态设计法，分项系数表达式而来的两者是不同的如：起重机2类载荷(最大使用载荷)的许用应力：180Mpa"钢结构设计规范"强度设计值(第一组)：215Mpa2、杆件的计算方法可用"钢结构设计规范"因按全概率分析导出的公式，则结果与实际接近3、起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度，按不同的载荷组合，按不同的静载分析外力，按动载的实际发生，查表确定动载系数然后计算杆件的内力而建筑钢结构则不同：应用分项系数表达式进行分析，如：静载乘以分项系数恒载：1.2；动载：1.4来进行计算两者的计算方法是不同的4、梁结构应选用椼架式其内部的各杆全部是二力杆受力明确上下弦杆按弯矩图规律分配腹杆按剪力图规律分配计算方法：节点法和截面法第一部分、本起重机金属结构的设计一、结构形式1本车采用倒三角结构，三角形尖向下由三片椼架组成其中两片为主椼架，另一片为水平椼架椼架的上弦主椼架为两片，单角钢为一组，总数2根，选用∠90X90X10规格的角钢电动葫芦行走用轨道为椼架的下弦，选用28号工字钢(上贴两个14号槽钢进行加固)；椼架的内斜腹杆，单角钢为一组，总数17根，选用∠90X90X10规格的角钢本车支腿主肢由两根110钢管和副肢一根∠90X90X10规格的角钢组成，支腿行架的内斜腹杆和水平腹杆采用65钢管台车梁由2根30号槽钢焊接形成图1主要尺寸的确定二、主要尺寸的确定(见图1)三、起重机的自重起重机总质量：10610KG(1)主梁：3340KG①上弦杆460KG②下弦杆1382KG③节点板881KG④连接板407KG⑤吊梁300⑵支腿：1200KG⑶下横梁1800KG⑷平台栏杆120KG⑸大车传动装置2300KG⑹电动葫芦1050KG⑺操纵室450KG⑻电气均布质量50KG⑼电气集中质量50KG⑽小车供电电缆50KG ⑾操纵室梯子安装：200KG第二部分、桁架式三角形断面主梁的作用载荷及其计算组合一、主桁架的作用载荷及其计算组合(一)固定载荷是指主桁架自重，水平桁架重量和平台板重量，司机室及其它构件重量等固定载荷视为节点载荷，桁架两端的节点载荷取其它节点载荷之半计算固定载荷时应考虑冲击系数11=1.2水平桁架和走台铺板的重量由主桁架和斜桁架平均分担，司机室重量按其位置分配到主桁架和斜桁架相应的节点上固定载荷的作用形式,对于桁架结构自重视为节点载荷固定载荷为P固=4140KG×1.2=4968KG均布载荷为P均=(4140KG×1.2)÷(跨度+悬臂)=300KG/m=30N/cm=3000N/m(二)移动载荷(额定载荷)是指小车自重和有效起重量及吊具的重量计算时应考虑动力系数φ2φ2=1.3，移动载荷以轮压的形式作用于主桁架，小车轮压可按下式计算：P计=P小车+φ2P载(2-1)式中P小车--由小车重量引起的轮压(公斤)；P载--由起重量和吊具重量引起的轮压(公斤)P移=14000KG(三)惯性载荷惯性载荷是由于小车和大车走行机构起动或制动时所产生的水平惯性力惯性载荷的值由驱动轮(起动时)或制动轮(制动时)与轨道间的粘着力所限制一般在龙门起重机走行机构中，驱动轮亦即制动轮在大多数情况下制动时的加速度大于起动时的加速度，且紧急制动的机会多于紧急起动因此，水平惯性载荷均按紧急制动的情况来计算小车制动时所引起的水平惯性力是靠小车制动轮的粘着力传到主桁架上，并沿小车轨道方向作用于主桁架；而大车制动时的惯性力是上部桁架主梁及载重小年等载荷而引起并作用于桁架主梁的水平桁架平面内惯性载荷的计算在此忽略不计大车制动时，结构自重引起的水平惯性力以节点载荷的方式作用于上水平桁架(四)风载荷户外工作的起重机应计算工作状态下的风载荷风载荷计算公式露天工作的龙门起重机按下列公式计算风载荷：P风=ΣqDF(公斤)(2--2)式中q--标准风压值(公斤/米2)，q=15公斤/米2 D--受风物体的体形系数；D=1.3 F--龙门起重机结构和吊货垂直于风向的迎风面积(米2)F=10米2Σ--风力系数；Σ=1.6 P风=1.6×15公斤/米2×1.3×10米2=312公斤主桁架的上述载荷，一般采用两种计算组合组合甲：考虑正常工作时的情况(即固定载荷)移动载荷(考虑动力系数)组合乙：考虑工作状态下的最大载荷即固定载荷、移动载荷(考虑动力系数),惯性载荷及工作状态下的风载荷(五)总轮压计算⑴10T葫芦总轮压计算P=φ2×Q+φ1×G葫=1.3×100000N+1.05×10630N=130000+11161=141161 N=140KNφ2为起升载荷动载系数φ1为起升冲击系数P总葫芦轮压Q额定载荷G葫芦自重⑵10T葫芦最大轮压计算P=(φ2×Q+φ1×G葫)÷8=(1.3×100000N+1.05×10630N)÷8=(130000+11161)÷8=17645N=17KNφ2为起升载荷动载系数φ1为起升冲击系数P葫芦轮压Q额定载荷G葫芦自重第三部分、桁架结构上部主梁刚度计算和上拱设计一、主梁的设计1、跨度与悬臂的关系：一般悬臂长取跨度的1/3因为当载荷在跨中时的最大弯矩与载荷在悬臂端时的最大弯矩接近注意：设载荷在悬臂端时，应满足龙门架的整体稳定性(稳定力矩/倾翻力矩)≥1.25本车悬臂长度为3米二、计算方法：用截面法计算方法：用截面法⑴，上弦的计算：椼架弦杆按弯矩图分配，跨中弯矩最大分别在垂直面与水平面上进行计算大梁自重按节点进行分配吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨中，为集中力动载系数取K1=1.2，超载系数可以取K2=1.25(根据使用情况确定是否取该值)水平面上的载荷由风载荷与吊重偏摆水平力组合而成的吊重偏摆水平力为吊重偏摆角5度而来风载荷由椼架与吊重迎风面组成的额定起重量10吨时：吊重迎风面为10平米选用最大的轴向力，进行压杆稳定性的计算双角钢要两个方向都要算许用长细比：120许用应力(二类载荷)：180Mpa⑵，垂直面上的腹杆全部为斜腹杆，为降低自重不设垂直腹杆椼架斜腹杆按剪力图分配支座附近处的斜腹杆内力最大首先判断那根杆是压杆然后将吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨内支座压腹杆处，为集中力分别算出轴向力来选用最大的轴向力，进行压杆稳定性的计算双角钢要两个方向都要算许用长细比：120许用应力(二类载荷)：180Mpa⑶，悬挂电动葫芦的工字钢是受力最为复杂的杆件其主要作用为是椼架的下弦杆主要的内力是轴向力(跨中是拉力，悬臂是压力)不能按连续梁理论计算，这不符合椼架的计算理论椼架各杆件的内力的计算方法：节点法，截面法，节点与截面组合计算法，有限元分析法(注意不要用格构式计算理论代替)工字钢的计算：第一步，算出轴向力(工字钢长度方向)，求解轴向应力；第二步，工字钢截面下翼缘处作用的水平力(电动葫芦吊重产生的)，求解水平弯曲应力；第三步，电动葫芦停在跨中的节间中部计算节间中部的工字钢的节间弯矩(工字钢长度方向)求解节间弯曲应力；第四步，求解电动葫芦行走轮对面工字钢截下翼缘处的局部弯曲应力⑷，工字钢截面上贴两个14号槽钢进行加固首先是强度决定的还有是整个龙门吊的制作供料情况所决定的在整个龙门吊的设计中，材料规格尽量的少一些所以选用工字钢截面上贴两个14号槽钢⑸,节点板的设计：第一，要满足行架各轴线相交的要求，则要以节点板的棱角，角钢的棱角为制造基准以角钢肢背，肢尖焊缝为基本尺寸确定外观形状第二，板厚：当腹杆最大内力N≤100KNδ=6mm N≤200KNδ=8mm N=200KN-300KNδ=10mm-12mm⑹,连接板的设计：第一，要满足行架内部各杆件的局部连接强度其连接板必须满足强度要求如：与支腿连接用的吊梁连接板第二，要满足行架内部各杆件的局部连接尺寸的要求如：双组腹杆与工字钢连接用的连接板是用机加工制得的⑺与支腿连接用的吊梁的设计：第一，要满足吊梁强度要求第二，要满足吊梁加工方便的要求第三，材料的选用大众化一般选用双槽钢格构式结构，槽钢开口向里槽钢规格：14号⑻，各杆件接头的设计：角钢用同规格的角钢作连接加固杆，长度为5倍以上的角钢宽槽钢用钢板作连接加固贴在腹板的内侧，板厚取槽钢腹板厚度的1.2倍三、桁架式门架的静刚度计算上部主梁的总体刚度是以主桁架跨中和悬臂端的挠度值来标志的上部主梁的上拱是通过主桁架的上拱来实现桁架式门架的静刚度是用它跨中和悬臂端的弹性变形(下挠位移)来衡量的当桁架主梁有上拱时，计算桁架式门架的静挠度不考虑动载荷桁架式门架的挠度可用下列公式之一计算(一)精确法(奠尔公式法)式中f--桁架式门架跨中或悬臂端下挠变形量；N--单位力P=1作用于跨中或悬臂端时桁架杆件产生的内力(公斤)，Nl用绘制克--马图法求得；Np--小车静轮压(不计动力系数)作用于跨中或悬臂端时桁架杆件产生的内力(公斤)，用绘制克一马图法求得；ιi--桁架各杆件的长度(厘米)；Bi--桁架各杆件的断面积(厘米2)；[f]中、[f]端--许用静刚度，根据《起重机设计手册》第四篇第一章规定可取：[f]中≤×L[f]端≤×L按莫尔公式计算挠度比较精确，通常用于新设计桁架而对桁架式门架的校核性计算则用近似公式更方便对于校核性计算也可用下面近似公式计算四、本车采用校核性计算桁架式门架主梁的静刚度(1)近似法(等效刚度法)近似法是把主桁架和与主桁架在同一平面的支腿桁架转换成实体结构，然后按与箱型龙门起重机相类似的刚度计算公式计算桁架式门架的静下挠度对于校核性计算也可用下面近似公式计算小车位于跨中，主桁架跨中的挠度约：1KG=9.8N=10N 140KN=140000 N=14000公斤小车位于悬臂端，悬臂端的挠度为：式中P-移动载荷引起的静轮压(不计动力系数)(公斤)；P=P1+P2ι-有效悬臂长度(厘米)；L-起重机跨度(厘米)K-J梁/J腿×h/LK K=360400 cm4/144350 cm4×856/1400=2.5×0.612=1.53 h-支腿的投影高度(厘米)；本车取856 cm J梁-将主桁架视为梁的折算惯其值为；其中F上弦--主桁架上弦杆的断面积(厘米2),本车取35 cm2 F下弦--主桁架下弦杆的断面积(厘米2),本车取98 cm2 h1--主桁架高度(厘米)，本车取150cmμ--系数，对三角形复杆体系，当复杆的倾角为450时，μ按下式计算：当h1/L=1/10时μ=1+0.16×(F弦/F斜)当h1/L=1/12时μ=1+0.117×(F弦/F斜)当h1/L=1/14时μ=1+0.08×(F弦/F斜)本车取μ=1+0.16×(F弦/F斜)=1+0.16×(66.5cm2÷17.167cm2)=1.61其中F弦=1/2(F上弦+F下弦)=0.5×(35 cm2+98 cm2)=66.5cm2 F斜--桁架斜杆的断面积(厘米2)，本车取17.167 cm2 J腿--变截面桁架支腿的折算惯性矩，可取距支腿小端2/3h处断面的惯性矩在计算变截面桁架支腿的折算惯性矩时，将主肢视为下弦，其断面积(厘米2),取64 cm2副肢视为上弦，其断面积(厘米2),取17 cm2 h1-支腿折算高度(厘米)，本车取110cm，μ--系数，根据《起重机设计手册》变截面桁架支腿取1.2五、计算结果根据计算结果：[f]中=0.6645[f]端=3.27[f]中、[f]端--许用静刚度，根据《起重机设计手册》第四篇第一章规定可取：[f]中≤×L=2[f]端≤×L=4[f]中=0.6645小于《起重机设计手册》规定的静刚度值2,本起重机主梁能够承受10吨起重机所规定的起重量[f]端=3.27小于《起重机设计手册》规定的静刚度值4,本起重机悬臂梁能够承受10吨起重机所规定的起重量六、桁架式主梁的上拱设计桁架式主梁的上拱可以消除桁架梁自重引起的下挠，并使小车在梁上工作时，大致运行呈水平对跨度≥17 m，悬臂长度≥5 m的桁架式主梁均应设计上拱本车跨中上拱度应为：悬臂端上拱度为：式中L、ι--龙门起重机的跨度和有效悬臂长度经现场实际测量该桁架式起重机主梁的上拱度，符合起重机设计规范标准第四部分、强度计算(一)强度计算桁构梁的内力可用力法直接确定，也可用下面简化方法计算当电动葫芦位于跨中时，上弦杆轴向压力为式中η1--与结构型式和尺寸有关的系数，由起重机设计手册表查取η1=1.62；P--小车计算轮压(N)；P=140000 N；q--桥架均布载荷(N/m)；q=30N/cm=3000N/m端部斜弦杆轴向压力D=N/cosa=270000 N/m÷450=6000N/m式中a--斜杆与下弦杆夹角支杆轴向拉力V=Ntga工字梁总轴向拉力T=N工字梁总弯矩M=η2PL+η3qL2=0.09×140000N×1400cm+0.022×30N/cm×14002cm=17640000+1293600=18933600 N/cm=189000 N/m工字梁拉伸和弯曲应力为δ=4222N/cm2<δ强=16000N/cm2式中Ix--横截面对中性轴的惯矩；y1--截面上测点至中心轴的距离F--工字梁跨中的截面积(mm2)(二)局部弯曲应力和合成应力计算工字钢下翼缘在小车轮压力作用下产生的局部弯曲应力和合成应力按式计算如图图5局部弯曲应力示意图图6系数K的曲线图图7下翼缘的局部应力计算时有关尺寸图⑴腹板根部1点由翼缘在roz平面内及zoy平面内弯曲引起的应力分别为式中K--由轮压作用点位置比值ξ=i/0.5×(b-d)决定的系(见图).b=12.4cm；d=1.05cm；i=a+c-e=3.345 a=(b-d)/2=5.675 cm R--车轮曲转半径,R=16.7cm c--轮缘与轨道翼缘边缘间的距离c=0.4cm，e=0.164R=2.73cm则ξ=0.589从图6查的K1=0.55 K2=0.13 K3=0.28 K4=0.78 K5=0.61 P--电动葫芦一个车轮的最大轮压(N)；P=17645N t--距边缘(b-d)/4处的翼缘厚度(cm)t=1.4cm⑵作用点2下表面由翼缘在xoz及zoy平面内弯曲引起的应力分别为⑶靠近自由端的点3由翼缘在zoy平面内弯曲引起的应力(3)合成应力由水平载荷引起的弯曲应力较小，可忽略不计工字钢下翼缘下表面1点的合成应力为f=215N/mm2β-计算折应力增大系数β=1.2作用点2的合成应力为下翼缘下表面2点的合成应力为f=215N/mm2β-计算折应力增大系数β=1.2计算结果：计算折应力不超过钢材的强度设计值起重机钢结构满足10吨起重机的设计要求第五部分、大车运行机构的计算本车起升及小车各部位的零部件由于采用的是标准电动葫芦在这里就不进行计算了，本部分重点对大车运行机构进行计算(一)、车轮⑴选取车轮通常是根据最大轮压由车轮的承载能力选取车轮直径，然后再进行车轮的强度校核计算轮压的确定：P计=γK冲P效P效--等效轮压，P效=23.5Tγ--载荷变化系数,γ=0.82 K冲--冲击系数,K冲=1.0 P计=0.82×1.0×23.5=19.27本车采用500毫米的车轮，其能承受的最大轮压为P承=26吨P计=19.27 P承=26吨车轮承载能力满足要求⑵车轮的强度校核：车轮与轨道的接触情况分线接触与点接触两种情况，圆柱形车轮与平顶钢轨或方钢的接触.以及圆锥形车轮与工字钢下翼缘的接触呈线接触；圆柱形车轮或圆锥形车轮与圆顶钢轨的接触以及鼓形车轮与扁钢或工字钢下翼缘的接触呈点接触本车呈线接触钢轮与钢轨成线接触时的局部挤压应力式中b--车轮与钢轨的接触宽度(厘米)，b=7厘米D--车轮直径(厘米),D=50厘米[δ线]--车轮许用挤压压力,[δ线]=8500公斤/厘米2δ线=6294公斤/厘米2[δ线]=8500公斤/厘米2,车轮强度能力满足要求(二)、电动机和减速机本起重机电动机为YZR160M2-6,额定功率7.5KW,转速940r/min减速机型号ZQ400,速比31.5,一、运行静阻力起重机直线运行阻力包括摩擦阻力坡度阻力和风阻力1、摩擦阻力(运行阻力矩)龙门起重机沿直线运行的摩擦阻力是由三部分组成的⑴车轮沿轨道滚动摩擦阻力：车轮与轨道压触发生弹性变形，在车轮滚动时其接触处的弹性变形前后不对称，前面要突起一些，因而反作用力要向前偏离一个距离K，形成一个阻止车轮向前滚动的力矩(Q+G)K，(见图8为便于问题研究，假定起重机上的载荷是由一个车轮承担)，K称为滚动摩擦系数，物理意义是力臂，单位是长度单位(厘米)⑵车轮轴承中的摩擦阻力：由于车轮转动，在车轮轴承中形成一个阻止车轮转动的摩擦阻力矩M颈=(Q+G)μ(d/2)，μ为车轮轴承中的摩擦系数综上所述，龙门起重机沿直线运行摩擦阻力的计算式为：式中Q--额定起重量(公斤)；Q=10000公斤G--龙门起重机(或小车)的自重(公斤)；G=10000公斤D轮--车轮直径(厘米)；D轮=50厘米K--滚动摩擦系数(厘米)，K=0.05厘米=0.0005米d--车轮轴承内径(厘采)；d=12厘米=0.12米μ--轴承摩擦系数；μ=0.02 K附--附加阻力系数，K附=1.5⑷摩擦阻力矩(当满载时的运行阻力矩)⑸摩擦阻力矩(当空载时的运行阻力矩)2、坡度阻力P坡=(Q+G)sina=(Q+G)K坡=20000×0.003=60公斤K坡--坡度阻力系数，K坡=0.003 3、风阻力P风=q(F起+F货)D==10×12×1.3=156公斤式中q--标准风压值(公斤/米2)，q=10公斤/米2 D--受风物体的体形系数；D=1.3 F--起重机和货物迎风面积(米2)F起=10米2；F货=2米2 P静=P摩+P坡+P风=420公斤二、按静功率初选电动机⑴电动机静功率式中ν--龙门起重机(或小车)的运行速度(米/分)；ν=30r/min 1000--电动机按1000转速m--电动机的数目；m=2η--运行机构的传动效率对于三级齿轮减速器η=0.91；对于二级齿轮减速器η=0.94⑵初选电动机功率：N初=KN静N初=1.1×6.7=7.37瓩式中K--电动机功率增大系数；K=1.1本起重机电动机为YZR160M2-6,额定功率N=7.5KW,转速n=940r/min,转子转动惯性(GD2)d=0.15KG.M2,重量159.5KG⑶验算电动机发热条件：按照等效功率法,求JD=25%时所需的等效功率：[N]=KγN静=0.75×1.2×6.7=6.03瓩式中K--工作级别系数；K=0.75γ--系数,根据机构平均起动时间与平均工作时间的比值；γ=1.2由以上计算结果,[N]=6.03瓩N初=7.37瓩,[N]N初,故初选电动机能满足发热条件⑷选择减速器：电动机选出之后,根据电动机转速和运行速度可决定速器速比车轮转速：n轮=ν/πD轮=30/(3.14×0.5)=19.10r/min,机构传动比：由于减速器与车轮由齿轮将速度进行了转换，转换的比例为1：1.8故计算时车轮转速乘1.8 i选=n/n轮=940÷(19.10×1.8)=27.34本起重机选择减速机型号ZQ400,速比i=31.5,[N]=7.9瓩,(当输入转速为1000r/min时), N[N]故减速机选择合适⑸验算运行速度和实际所需功率实际运行速度：误差ε实际所需电动机等效功率：由于N实N静故所选电动机和减速器均合适。
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手动葫芦结构计算书
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一、设计资料
单个葫芦用2根Φ28钢丝绳绕过承重的钢管，钢管规格为Φ426*9,材质为Q235B。
手动葫芦吊装大样图
单个葫芦用2根Φ28钢丝绳绕过承重的钢管，钢管规格为Φ426*9。
板换机净重Q1=17.053T，手动葫芦和索具等吨Q2=0.5T，动载系数K1=1.1，
计算载荷Q=K1（Q1+Q2）=19.3083T,（为了计算方面Q=20T=200KN计算）。
二、受力分析
两个20吨手动葫芦交替作业，即每次作业只有一个葫芦受力，受力点如图。
1、1#葫芦受力分析。
弯矩图M和剪力图V：
Q=20t=200KN，l=4.025m，a=3.025m，b=1m 集中荷载20t=200KN，恒荷载分项系数1.2；合计集中计算荷载为P=200*1.2=240KN。
2、2#葫芦受力分析。
弯矩图M和剪力图V：
Q=20t=200KN，l=4.025m，a=3.525m，b=0.5m
集中荷载20t=200KN，恒荷载分项系数1.2；
合计集中计算荷载为P=200*1.2=240KN。
三、受力验算
钢梁参数：Φ426*9钢管，W
=1204cm3，A=117.84cm2，I=25646cm4
x
（1）强度校核：
1#葫芦承受最大弯矩为：
M x=Pab/l=240*1000*3.025*1/4.025=180372N.m 1#葫芦最大剪切力为：
V = Pa/l =240*1000*3.025/4.025N=180372N 横梁承受的弯曲应力
σ
1 = M
x
/ W
x
=180372* 103 N·mm / （1204* 103 mm3）= 149.82 N/mm2
=149.82 MPa < [σ] = 215 MPa
横梁承受的剪切应力
τ
1
= V / A= 180372N /（117.84* 102 mm2）=15.31N/mm2 =15.31 MPa < [τ] = 125 MPa
2#葫芦承受最大弯矩为：
M x=Pab/l=240*1000*3.525*0.5/4.025=105093N.m
2#葫芦最大剪切力为：
V = Pa/l =240*1000*3.525/4.025N=210186N
横梁承受的弯曲应力
σ
1 = M
x
/ W
x
=105093* 103 N·mm / （1204* 103 mm3）=87.3 N/mm2
=87.3 MPa < [σ] = 215 MPa
横梁承受的剪切应力
τ
1
= V / A=210186N /（117.84* 102 mm2）=17.84N/mm2
=17.84 MPa < [τ] = 125 MPa
（2）刚度校核：
1#葫芦最大挠度计算
ƒ= Pa2b2/（3EIl）=240000N*30252*10002mm4/（3*2.06*107 N/mm2*25646* 104 mm4*4025mm）=0.04mm
刚度ƒ/l=0.04/4025=1/100625 < [ƒ] =1/500，刚度满足要求
2#葫芦最大挠度计算
ƒ= Pa2b2/（3EIl）=240000N*35252*5002mm4/（3*2.06*107 N/mm2*25646* 104 mm4*4025mm）=0.012mm
刚度ƒ/l=0.012/4025=1/335416 < [ƒ] =1/500，刚度满足要求
综上所述，钢梁满足使用要求。
四、结论：
经以上计算分析，本项目结构钢梁满足使用要求。