第六章支腿的设计计算

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龙门吊支腿计算书

龙门吊支腿计算书
龙门吊支腿是一种可以用于货物吊运的机械装置，广泛应用于各种建筑施工、桥梁建设、码头装卸等各类工程。

该设备操作简单，可以提高施工效率，但是在使用前需进行支腿计算，以保证使用的安全性和稳定性。

支腿计算主要涉及各种适应场地场地条件的轮压计算、风荷载计算和支撑结构设计等方面。

综合考虑地形、环境、气象、荷载、设备重量等多种因素，设计出适合当地场地条件和装备使用的支腿结构。

在风荷载计算方面，根据当地气象条件、风速和风向等信息，设计合适的吊装高度，以保证不会发生极端天气的风险。

同时，根据设备重量和支撑结构的特点，计算支腿的综合轮压，并进行稳定性和强度分析，确保设备的安全性。

另外，在支撑结构设计方面，需要考虑支腿的截面形状、材料强度、支撑角度、支撑面积以及地基土壤力学性质等因素，从而设计出稳定、合理的支腿结构。

总之，龙门吊支腿计算是保证设备使用安全和效率的重要一环。

在实际施工中，必须认真执行相关标准和规范，严格按照设计要求和要求操作，加强管理和维护，确保设备的安全性和可靠性。

关于支腿设计

课程设计任务书1 支腿机构概述高空作业车支腿，是安装在车架上可折叠或收放的支承结构，是高空作业车的重要组成部份之一。

支腿的作用是：在不增加高空作业车宽度的条件下，为高空作业车工作时提供较大的支承跨度，并将轮胎抬离地面，排除橡胶轮胎和钢板弹簧等弹性元件的变形对起重作业稳固性的阻碍，从而在不降低高空作业车机动性的前提下，提高其起重特性（如额定起重量和作业稳固性）。

高空作业车支腿，可分为手动和液压操纵的两类。

目前，手动操纵的支腿已不多见，绝大多数高空作业车都是采纳液压支腿。

液压支腿除H型支腿外，还包括：蛙式支腿、X型支腿、辐射式支腿和铰接式支腿。

它们在各自的情形下也有普遍的应用。

1. 蛙式支腿蛙式支腿的特点是结构简单，每一个支腿只需要一个液压缸，重量轻，支腿油路简单，操纵方便但支腿跨距小，一样应用在小型起重机和轮胎式挖掘机上。

(a)一般式；(b)滑槽式；(c)连杆式1—支腿盘；2—支腿摇臂；3—液压缸；4—车架；5—活动套；6—撑杆.图蛙式支腿1. H式支腿H式支腿外伸后呈H型，每一个支腿由一个水平液压缸和一个垂直液压缸组成，并完成收放动作。

H式支腿具有支腿跨距大，支承力强，作业稳固性好，对地面适应能力强等特点。

水平液压缸将支腿推出轮胎覆盖范围，而垂直液压缸能够单独操作，将车架顶起，使轮胎从地面抬起再也不支撑车架，如此整体就在支腿机构的支撑下进行作业。

由于垂直液压缸能够单独操作，因此它易于调平。

但支腿离地间隙小，从而阻碍作业空间。

目前它普遍应用在中、大型起重机上。

1—固定梁；2—活动梁；3—立柱外衣；4—立柱内套；5—水平液压缸；6—垂直液压缸；7—支脚盒.图 H式支腿1 X式支腿X式支腿垂直液压缸与车架固接并作用横梁的中间，而横梁绕绞点上、下摆动，伸缩液压缸带动伸缩横梁外伸或缩回，如此来完成支腿的收放。

X式支腿的特点是横梁直接斜支在地面上，比H式支腿稳固。

并能够使利用空间增大，垂直液压缸行程较小，可是离地间隙较小，打开支腿时有水平位移，而且一样支腿反力情形下，X式支腿垂直液压缸的个载荷比H式支腿大的多。

25、门吊支腿计算简述

门吊支腿计算简述1、门架平面内的支腿首先要判断是否刚柔支腿2、螺栓连接的都是刚性节点。

如惯性矩不同，则为一刚一柔。

此时支腿下方存在着水平力。

3、销轴连接的是真正的刚柔支腿。

纯正的静定结构。

支腿底部没有水平力。

则支腿没有弯矩作用。

4、计算变截面系数。

规范中明确了计算方法。

一般变截面系数为：1.45。

开始设计时就取此值。

5、计算计算长度系数。

门架平面内一般初步设计时取:2.2。

6、支腿的实际长度乘上这两个系数。

做为计算长度7、计算门架平面内的最大头的支腿惯性矩。

注意：是Y轴的。

8、用此惯性矩除以对应的截面积。

再开平方。

此结果为Y轴的惯性半径。

9、再用刚才算出的计算长度除以Y轴的惯性半径。

此结果为：长细比10、对比许用的长细比150。

长细比小于150。

11、满足后。

对应实际的长细比。

查表确定折减系数12、再用算出来的最大的支腿轴向力除以折减系数和截面积。

注意是最大的截面积。

要小于许用应力。

13、再用支腿最下方的水平力乘以支腿的实际高度。

注意：不是计算高度。

结果叫：门架平面内的支腿弯矩。

14、在用此弯矩除以支腿Y轴的截面抵抗矩。

叫：弯曲应力。

15、用压杆稳定应力加上弯曲应力要小于许用应力。

纯柔性支腿为2力杆。

没有弯矩。

按压杆稳定性进行计算。

门架平面内的的计算完成了。

下面支腿平面内的支腿计算。

16、计算支腿最上面的截面X轴的惯性矩和最下面X轴的惯性矩。

求解与查表得出变截面系数。

规范上查找和选用。

17、确定计算长度系数。

由于上面为刚性联接。

下面为铰接，计算长度系数：0.7。

为了安全，可取1.0。

18、计算长度：实际长度乘以变截面系数和计算长度系数。

19、求解长细比，需要满足要求。

查表：确定折减系数。

20、用该支腿的最大轴向力计算压杆稳定应力。

需要满足要求。

由于弯矩较小则假设为零，目的简化计算。

支腿计算书

法兰计算：（1）螺栓所受最大拉力的计算弯矩Mx 和My 使角点上的螺栓A 产生最大拉力，而垂直压力Q 则使螺栓中的拉力减少。

螺栓A 中的最大拉力Ta 计算如下：高强度螺栓：][2·2·2max max t i i i i N zQ y m y Mx x m x My Ta ≤-+=∑∑ 1、支腿强度和稳定性（1）支腿顶部截面（开始弯曲处）][σσ≤++=xtd y d td d I y M I x M A N （2）支腿上法兰截面][σσ≤++=xtf y f t d I y M I x M A N 式中，分母为支腿相应截面的几何性质，2、稳定性（1）整体稳定性支腿两端与主梁、横梁刚接构成空间构架，计算支腿整体稳定性时，必须考虑主梁（横梁）对支腿端部的约束影响。

空间刚架的支腿稳定性计算十分复杂，为了简化可将空间刚架分解成两个互相垂直的平面刚架来计算，而忽略两个平面刚架的相互影响。

计算支腿整体稳定性时，必须先把变截面支腿转换成等效等截面构件，按其等效的惯性矩来计算单位刚度比和支腿长细比。

t 210l μμl =支腿的长细表：rl 0=λ 支腿整体稳定性按右式计算：][σφσ≤++=xtd y d td d I y M I x M A N20吨小车计算：钢丝绳的选择：（1）钢丝绳的最大拉力：根据起重机的额定起重量Q=20吨，查起重机手册选取滑轮组倍率m=4，起升机构缠绕如图：钢丝绳最大拉力：组ηm G Q S 2max += kg 式中Q ——额定起重量，Q=20*103kgG ——钓钩组重量，G=364kgm ——滑轮组倍率 m=4组η——滑轮组效率，组η=0.975根据公式得到Smax=2610kg（2）钢丝绳的选择所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式；max S *n S 绳绳≥而∑=丝绳αS S *式中；S 绳——钢丝绳破断拉力 ΣS 丝——钢丝绳破断拉力总和。

α——折减系数，对于绳6X37+1的钢丝绳α=0.82n 绳——钢丝绳安全系数，对于中级工作制度，n 绳=5.5由公式可得ΣS 丝=17511kg查钢丝绳样本钢丝绳直径为17.5mm2、滑轮与卷筒的计算（1）滑轮和卷筒最小直径的确定为确保钢丝绳具有一定的安全使用寿命，滑轮和卷筒名义直径应满足下式绳ed D ≥0 式中 e ——系数，对于中级工作制度e=25所以D0≥437mm ，取直径为D0=500 mm（2）卷筒长度的计算L 双=2*（L 0+L 1+L 2）+L 光 t n D m H L *).*(0max 0+=π 式中；H max ——最大起升高度，H max=10mn ——钢丝绳安全系数， n=2t ——绳槽节距，t=d 绳+（2~4）=20mmL1——根据结构确定卷筒空余部分，取L1=60mmL 光——根据钢丝绳允许偏斜角确定，L 光=120mmL0——卷绕部分长度 L0=550mmL 双=1500mm（3）卷筒轴上扭矩卷η卷0max D S m =式中η卷=0.98 所以m 卷=1332kg*m（4）卷筒转速0D mvn π=3、根据静功率选择电动机起升机构静功率按下式计算：06120)(ηv G Q N += kw X X X N 98.349.061203.9)36410320(=+=查电动机样本得功率为4、减速器的选择（1）传动比根据传动比i=30.4，电动机功率N=30千瓦，电动机转速n=720转/分，工作制度=25%，查减速机样本选择ZQ650-31.5输入功率N=29千瓦。

支腿整体稳定性验算

i. 支腿整体稳定性验算
支腿长细比（计算截面按0.7H 截面） mm A I r 6.38839328
1094.59
=⨯== 支腿约束长度系数μ1计算 29.31033.11180087001094.56.010
97.31180048001094.59922299111=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅==⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=I H l I r I H l I r
查表得μ1=1.51（这个数据哪里查得到？）
式中：I 为0.72H 处支腿I x =5.94×109mm 4
mm l l 480011=为上横梁长
I 1为上横梁惯性矩I 1= 3.97×109mm 4
H 为斜腿长度H=11800mm
mm l l 870022=为下横梁支座中心距
49221033.1mm I I ⨯=为下横梁惯性矩
支腿惯性矩变化系数：017.010
14.21077.3108max min =⨯⨯=I I
查表得7.12=μ（这个数据哪里查得到？）
支腿计算长度：
mm l l 30290118007.151.1210=⨯⨯=⨯⨯=μμ 支腿长细比：786
.388302900===r l λ 查表得稳定性系数743.0=ϕ
稳定性验算：（为保险起见，支腿0.72H 处弯矩按上部截面值） y
x y x y x v I h M I h M A P •+•+•=ϕσ =9
89861052.8630104.11094.55.451106.539328743.01065.0⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯ = 168.6Mpa
<[]σ=176Mpa
合格。

（注：素材和资料部分来自网络，供参考。

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(推荐)起重机吊支腿负荷计算

(推荐)起重机吊支腿负荷计算起重机的吊支腿是起重机稳定运行的重要部分，负责承受起重机提升负荷时的垂直力和水平力。

为了确保吊支腿的安全稳定，我们需要进行负荷计算。

本文将就起重机吊支腿负荷计算的方法和步骤做一个简要介绍。

1. 起重机吊支腿负荷计算的背景起重机吊支腿负荷计算是为了确保起重机稳定运行，避免过载和倾覆的发生。

吊支腿在受力过大的情况下可能会出现变形或破坏，因此负荷计算是确保吊支腿能够安全承载起重物的重要环节。

2. 起重机吊支腿负荷计算的步骤（1）确定起重机的工作条件和设计参数：包括起重机的额定载荷、吊臂长度、起升高度、支腿布置方式等。

（2）计算吊物对支腿产生的垂直力：根据起重机的额定载荷，通过力学原理计算出吊物产生的垂直力。

（3）计算吊物对支腿产生的水平力：根据吊物的水平力矩和支腿的位置，通过力学原理计算出吊物对支腿产生的水平力。

（4）确定支腿的数量和位置：根据起重物的负荷特点和起重机的设计要求，确定支腿的数量和位置。

支腿的数量和位置要合理布置，以保证吊支腿能够平衡承受吊物的垂直力和水平力。

（5）根据支腿的数量和位置，计算单个支腿的承载能力：根据支腿的材料和截面尺寸，通过结构力学原理计算单个支腿的承载能力。

（6）在计算时要考虑支腿的系数：支腿实际的承载能力需要考虑系数，如支腿的容许应力系数、稳定系数等，以确保支腿在实际使用时具备足够的安全保证。

3. 起重机吊支腿负荷计算的注意事项在进行起重机吊支腿负荷计算时，需要注意以下几个方面：（1）准确获取起重机的工作条件和设计参数，确保计算的准确性。

（2）在计算垂直力和水平力时，要注意计算公式的准确性和合理性，避免出现误差。

（3）支腿的数量和位置的选择要根据实际情况进行合理判断，确保支腿能够稳定支撑吊物的负荷。

（4）在计算单个支腿的承载能力时，需要综合考虑材料的强度指标和支腿的结构特点，计算结果应与实际情况相匹配。

4. 总结起重机吊支腿负荷计算是确保起重机的安全运行的重要环节。

吊车支腿接地面积计算公式

吊车支腿接地面积计算公式引言。

吊车是一种用于起重和搬运重物的机械设备，广泛应用于建筑工地、港口、工厂等场所。

在吊车工作时，支腿的稳定性对于吊车的安全性和工作效率至关重要。

支腿接地面积是评估吊车支腿稳定性的重要参数，其计算公式对于吊车的设计和使用具有重要意义。

支腿接地面积的重要性。

支腿接地面积是指支腿与地面接触的实际面积，它直接影响着支腿的稳定性。

支腿接地面积越大，支腿与地面的摩擦力越大，支腿的稳定性越好。

在吊车工作时，如果支腿接地面积不足，就会导致支腿滑动或者地面压力过大，从而影响吊车的稳定性，甚至引发事故。

因此，合理计算支腿接地面积对于吊车的安全工作至关重要。

支腿接地面积的计算公式。

支腿接地面积的计算公式可以通过以下步骤进行推导：1. 首先，确定支腿的形状，通常支腿的形状可以分为矩形、圆形和多边形等。

不同形状的支腿需要采用不同的计算方法。

2. 其次，确定支腿的尺寸，包括支腿的长度、宽度和厚度等。

这些尺寸是计算支腿接地面积的重要参数。

3. 然后，根据支腿的形状和尺寸，采用相应的计算公式计算支腿接地面积。

具体的计算公式如下：对于矩形支腿，支腿接地面积可以通过支腿的长度和宽度来计算，公式为，支腿接地面积 = 长度×宽度。

对于圆形支腿，支腿接地面积可以通过支腿的半径来计算，公式为，支腿接地面积 = π×半径²。

对于多边形支腿，支腿接地面积可以通过支腿的各边长度和夹角来计算，公式较为复杂，需要根据具体情况进行推导。

以上计算公式可以根据支腿的实际情况进行调整，确保计算结果准确可靠。

支腿接地面积的影响因素。

支腿接地面积的大小受到多种因素的影响，主要包括支腿尺寸、地面情况、支腿材质等。

首先，支腿的尺寸是影响支腿接地面积的重要因素。

支腿的长度、宽度和厚度决定了支腿接地面积的大小，因此在设计和选择支腿时需要充分考虑这些尺寸参数。

其次，地面的情况也会影响支腿接地面积。

如果地面比较光滑或者有积水等情况，支腿的摩擦力会减小，从而影响支腿的稳定性。

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第五章支腿的设计计算
1.载荷计算
支腿平面内计算的最不利工况是：满载小车在悬臂极限位置，起重机不动或带载荷偏斜运动并制动，同时有风载荷作用。

支腿承受的载荷有：结构设备重量、小车载荷、运动冲击力、偏斜侧向力及工作风力。

1）一根梁上的起升载荷与小车自重：
361(12080)9.8110 1.1 1.079102
p N =⨯+⨯⨯⨯=⨯∑ 2）大车的自重
刚性支腿上端以上的自重
35699.8110 6.77102
G G N =
=⨯⨯=⨯静总上
刚性支腿下端以上的自重 3569189.81108.53102
G G G N =
+=+⨯⨯=⨯静总下刚（）
柔性支腿下端以上的自重 3569129.81107.95102
G G G N =
+=+⨯⨯=⨯静总柔下柔（）
3）小车的惯性力为：
3
4809.8110 2.810142142
xc Hx G P N ⨯⨯===⨯⨯⨯
小车与货物的风载荷
4
1.6250(1628.8) 1.7910w P cqA N ==⨯⨯+=⨯
4）垂直于门架平面的风载荷
1.604401/w q q N m =⨯=门
5）大车支腿以上桥架作用在支腿上的惯性力
42 6.23610414
H G Gx F N +=
=⨯⨯静总惯
风载荷
42.5104Fw Pw N ⨯=
==⨯主（384+16+4）250
4
6）作用与支腿架的风载荷和支腿自重惯性力：
464/A q N m =刚
536/A q N m =柔
1043.8/H q N m =刚
695.8/H q N m =柔 7) 偏斜运行侧向载荷 Ps
小车满载跨中4
s18.0910P N ==⨯ 小车满载极限位置5
s2 1.06210P N =⨯
2.支腿内力计算
（1）门架平面的支腿内力计算
柔性支腿与主梁铰接，因此门架平面按静定简图进行内力计算：
○1满载小车位于臂端，c 点受弯矩
11c M H h =
32(23)
L
H P h k =⨯
+∑
21I h
k I L
=
•
129111
4
0.70.30.7 1.095100.39.347107.69310mm
y y I I I =+=⨯⨯+⨯⨯=⨯刚下刚上
1142 3.78510x I I mm ==⨯
0.1189k =
65313
1.07910 4.4810214.5(20.11893)
H N ⨯=⨯⨯
=⨯⨯⨯⨯+
561 4.481014.5 6.5010c M N m =⨯⨯=⨯•
○
2小车惯性和风载荷：
4425
()(2.810 1.7910)14.56.6510c A H W
M H h P P h N m
==+=⨯+⨯⨯=⨯•
○
3支腿风载荷 22211
40114.5 4.21522
c w M q h N m =
=⨯⨯=•
○
4偏斜运行侧向力为Ps 引起内力
51.06210s P N
=⨯
521 1.06210M SB N m ==⨯•
B 1=1m
5
46
1.0621014.51.539910c l c s
M M M Ph N m N m
====⨯⨯•=⨯•
（2）在支腿平面内的支腿内力
在支腿平面内支腿与桥架连接相对为柔性连接，支腿与下横梁为刚性连接
○
1大车制动惯性力PH 和风载荷Pw 作用引起内力： 6
1() 1.26710H w M P P h N m =+=⨯•
62121 1.26710M N B M N m =-=⨯•
22() 3.958H w h
N P P N B
=+=
○
2作用于支腿平面的风载荷与支腿自重惯性力
2
1222
a H q q M h M +==
刚性支腿
2514641043.8
14.5 1.58102
M N m +=
⨯=⨯•
柔性支腿 2512536695.8
14.5 1.295102
M M N m +==
⨯=⨯•
3．支腿强度计算
门架平面内，刚性支腿上端截面受到弯矩。

柔性支腿与主梁铰接不受弯矩。

支腿上端与主梁法兰用螺栓连接，下端与下端梁焊接。

○
1 刚性支腿上端，内测分支的最大内测1点的应力为：
1234
6
6
(6.500.6650.04215 1.54)108.7510y c c c c M M M M M N m
=+++=+++⨯=⨯•
My 为水平弯矩产生的应力
56310112
1
(6.77 5.395)108.7510102520298880 1.0951012.320.1432.44[]
y y G P M x A I Mpa σσ+
+⨯⨯⨯⨯=
+=+⨯=+=<∑自上上○2在支腿平面内，刚性和柔性支腿下端截面都受到弯矩作用。

因刚性支腿下端截面与柔性一样，但是刚性支腿所受的载荷对截面的作用较大。

故在此只对刚性支
腿下端进行计算：
由于支腿下端只受单向弯曲，故下翼缘最外侧各点都是危险点，去任意点2 2点的应力：
6661112 1.267100.15810 1.42510x M M M N m =+=⨯+⨯=⨯•
56310
1
(8.53 5.395)10 1.4251080210260640 2.49210148.89745.8667.147[]
x x N P M y A I Mpa σσ+
+⨯⨯⨯⨯=
+=+⨯=++=<∑
○
3计算刚柔性支腿的中心长度处刚性支腿受双向弯曲。

柔性受单向弯曲且所受载荷是支腿下截面的一半，
截面面积比下端截面大，故在此也不做计算；
刚性支腿3点处
56363331111
1
(7.78 5.395)108.7510126010 1.42510126010222988802 2.73102 2.731049.15[]
y x x x N P M x M y A I I Mpa σσ+
+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
++=++⨯⨯⨯⨯=<∑
刚性支腿4点处
5446363
1111
1
(7.78 5.395)102 1.15()2298880
8.7510126010 1.425101260101.15()2 2.73102 2.7310
54.58[]
y x x x N P M x M y A I I Mpa σσ+
+⨯=
++=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=<∑
4.支腿稳定性计算
（1）整体稳定性
龙门起重机刚性支腿是双向压弯构件，柔性支腿是单向压弯构件，支腿的整体稳定性验算按下面简化计算式验算：
[]y
x x y
M M N A W W σσϕ=
++≤ Mx 、My ——龙门架平面和支腿平面的计算弯矩（常取距支腿小端0.45h 处截面的弯矩）
φ——轴心压杆稳定系数，根据支腿长细比12min
u u h
r λ=
其中龙门架平面支腿为上端固定，下端铰支μ1=0.7 支腿平面，支腿下端固定，上端自由μ2=2 μ2为变截面支腿的折算长度系数由表查取：
10
min 10
max 2.49100.683.6410
z z I Ix I Ix η⨯====⨯下上查取μ2=1.1
min 392.6r mm =
==
121min
8.1u u h
r λ=
= 取0.676ϕ= 663116310
1.3925108.75101025200.45(
0.67698880 2.24101.42510101604)97.438[]3.1810
N Mx My A Wx Wy Mpa σϕσ⨯⨯⨯⨯=++=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=<⨯
验算通过。

由于柔性支腿只受单项弯曲，故不作验算。

（1）局部稳定性 ○
1刚腿的盖板 580
41.46014
b
δ
=
=< 合格柔腿的盖板
158011214
b
δ== 需在中心线处设置一条纵向加劲板宽度h>10δ 取h=150 厚度3
4
l δ> 取10δ= ○
2腹板
1576157.610
b
δ== 80160b
δ
<
≤
需设置横向加劲肋 a=1.5m
并设置一条纵向加劲肋在中线处宽度h>10δ 取h=120 厚度34
l δ> 取8δ=。