塔式起重机附着装置的计算机辅助设计
QTZ63塔吊附着施工方案及计算书.
塔吊附着施工方案一、工程概况本工程是遵义华南房地产开发有限公司开发，在遵义县南白五里堡，总建筑面为90000M2，分A1、A2、B1、B2栋，A1、A2、B1、B2地下室一层，总高度98M建筑占地面积4000 M2，正负零标高相当于绝对标高908.40M，采用框剪结构。
其中A1、A2共用一台塔吊，B1、B2共用一台塔吊。
二、塔吊介绍本塔吊为“华夏”牌QTZ40，最大独立高度为28.3米，最大附着高度为120米，在工作高度达70米前，可采用二倍率或四倍率钢丝绳；当工作高度超过70米时，只能采用二倍率钢丝绳。
三、附着架的安装1、附着式的结构布置与独立式相同，此时为提高塔机稳定性和刚度，在塔身全高内设置至少7道附着装置。
为此要求塔机中心线距建筑的距离为2.9米，附着装置之间的距离尺寸用户可根据施工情况自行调整，安装方法见图1-1。
在图1-1中，H1小于或等于21.3米，H2=H3=H4=H5=H6小于或等于17.6米，H7小于或等于15米。
①、附着点的强度应满足塔机对建筑物的荷载，必要时应加配筋或提高砼标号。
②、附着筐尽量设置在塔身标准节接头处，附着架应箍紧塔身，附着杆的倾斜度应控制在10°以内。
③、杆件对接部位要开30°坡口，其焊缝厚度应大于10mm，支座处的焊缝厚度应大于12mm。
④、附着杆件与墙面的夹角应控制在45－60°之间。
⑤、锚固点以上的自由高度应控制在说明书规定高度之内。
⑥、附着后要有经纬仪进行检测，并通过调整附着撑杆的长度及顶块来保证塔身垂直度（塔身轴线和支承面的垂直度误差不大于4/1000，最高锚固点以下的塔身垂直度不大于2/1000），并作好记录。
四、附着架的拆除1、用钢管、跳板在附着筐下搭设操作平台，搭设时应将平台支撑好。
2、依据建筑物搭设走道或设置其它辅助起吊装置。
3、用走道拆除时可直接将附墙支撑转移到建筑物内，再转移至地面。
4、采用其它辅助起吊装置拆卸时，应先用吊绳固定好靠建筑物端的撑杆，然后退掉靠建筑物端的撑杆销；再用绳将塔身端撑杆固定好，退掉销子后缓慢放下支撑杆，让辅助起吊装置受力，用辅助起吊装置将支撑杆吊至地面。
QTZ125塔机附着
QTZ-125塔机附着支撑的设计和计算一、工程和塔机概述建筑高度27 F（88 m），塔机基础面标高－0.7 m ,塔机安装高度88+9+0.7=97.7 m, 塔机基础中心见附图，经实测塔机的三道附着如图1形式进行连接，因连接形式与说明书中不同，故进行计算、校核。
二、各杆件内力计算㈠计算条件1；各附着杆和中间连接钢桁架在同一水平面内。
2；附着框作为一钢性体与塔身紧固后不发生变形。
3；附着支撑杆当作受拉、压组合杆件处理。
4；塔机设计规范4.5.2条中：塔身上部第一附着点的支承反力最大，该反力作为附着点的计算载荷。
㈡已知条件1、由说明书中得：塔机在两种工况条件下产生的力矩为：⑴非工作状态：最大倾翻力矩：M=300t.m⑵工作状态：最大倾翻力矩：M=245t.m；最大工作扭矩：M D=32.5t.m （倾翻力矩为：塔机部件自重产生的力矩；风荷产生的力矩和工作吊重运行中产生的力矩的代数和）。
由于塔机臂向、风向、风力大小和吊重重量都在变化，所以倾翻力矩大小和方向也在变化，所以对附着点的水平作用力大小和方向也在变化。
2、由说明书中得：塔机第一道附着在离基础30m高度处。
根据现场状况决定附着方案为图1（平面图）3、从图1中得：L A=3.4m ; L B=4.5m ; L C=3.85m ;L a=4.7m ; L b=5.25mα＝65°β＝40°γ＝65°图1㈢附着点处最大水平作用力H A1、非工作状态：H A=3M÷2L=3×300／(2×30)＝15 ( t ) Array工作状态：H A＇＝3M＇÷2L＝3×248／(2×30)＝12.4 ( t )㈣锚固点处支反力：1，非工作状态时：M D= 0T A max= ( M D + H A×L a ) /(L b×Sinα)=( 0+15×4.7 ) / (5.25×Sin65°) = 14.82（t）图2T Bmax =｛H A×Sinγ－[ (M D +H A×L a )/ (L b×Sinα)]×Sin(α+γ) ｝/ Sin（β+γ）＝{ 15×Sin65°－[(0 ＋15 ×4.7 ) / (5.25×Sin65°) ]×Sin130°｝/ Sin105°＝2.32（t）T Cmax =｛－H A×Sinβ－[ (M D +H A×L a )/ (L b×Sinα)]×Sin(α－β)｝/ Sin（β+γ）＝{ －15×Sin40°－[(0 ＋15 ×4.7 ) / (5.25×Sin65°) ]×Sin25°｝/ Sin105°＝－16.5（t）2 . 工作状态时：M D’ = 32.5 ( t .m )T A＇max = ( M D＇+ H A＇×L a ) /(L b×Sinα)=( 32.5+12.4×4.7 ) / (5.25×Sin65°)= 19.08（t）T B＇max =｛H A＇×Sinγ－[ (M D＇+H A＇×L a )/ （L b×Sinα）]×Sin(α+γ) ｝/ Sin（β+γ）＝{ 12.4×Sin65°－[(32.5＋12.4×4.7) / (5.25×Sin65°) ]×Sin130°｝/ Sin105°=－3.5（t）T C＇max =｛－H A＇×Sinβ－[ (M D＇+H A＇×L a )/ （L b×Sinα）]×Sin(α－β)｝/ Sin（β+γ）＝{ －12.4×Sin40°－[(32.5＋12.4×4.7) / (5.25×Sin65°) ]×Sin25°｝/ Sin105°＝－16.6（t）㈤,根据上述计算选择:1 , 外侧附着杆L A承受轴向拉力为以下数据作为计算依据:T A =19.08 ( t ) L A =3.4m2 , 另外侧附着杆L C承受轴向压力为以下数据作为计算依据:T C = －16.6( t ) L C= 3.85m三, 附着杆强度、刚度校核验算:㈠附着杆截面选择由于利用旧附着杆，因连接形式与说明书中不同，故进行计算、校核。
塔式起重机附着装置的计算机辅助设计
塔身作如下简化（ 如图 ２ 所示 ） 。扭 矩的作用单独考虑 。图 ２ 所示的计
比， 对整体和单肢进行稳定性 、 刚度和强度验算 ， 若 有不 满足 ， 则重新 调 整 。考 虑 到附着 杆 的 自重 及风 载荷的影响 ， 对整体按 双向压弯格构件进行验算。
单肢 的稳定 性按 轴 心受压杆 件进 行验 算 。
附着式 塔式 起 重机 （ 以下 简 称 塔机 ） 超 过 独 在
立高度 时， 需要安装附着装 置 ， 以确保安 全稳 定。 附着装 置 是 随 机 部 件 ， 着 距 离 在 设 计 时就 已确 附
定 ， 使用说 明书 中给 出。但 是根 据施 工现 场 的实 在 际情况 ， 附着距 离往 往需 要加 大 。附着 杆 加长后 如 果仍使 用原 截面 ， 附着 装 置 的 刚度 就 会 不 够 ， 因此
大学在 滨硕 ｌ 究乍． ¨ Ｊ 研 主要研 究方 向为机 械设讣 及娌沦。
维普资讯
５ ０ 梁 求 出支座 反力 。
２０ ０ ６年 ９月 中国制造 业 信息化
第３卷 ５
第 ｌ ７期
程序 中采 用 常 见 的 Ｎ 型 附 着 形 式 ， 非 工 作 按 状 态 、 作状态 吊臂 垂直 于附 着墙 面和 工作状 态 吊 工 臂 平行于 附着墙 面 ３种工 况计 算 ， 出撑 杆 的最大 求 内力 。
架 的刚度 比塔 身 的扭 转 刚度 大得 多 ， 因此塔 身 顶端
大型塔吊新型附着装置设计与安装施工工法(2)
大型塔吊新型附着装置设计与安装施工工法大型塔吊新型附着装置设计与安装施工工法一、前言大型塔吊在建筑施工中起到了至关重要的作用，但传统的附着装置存在一些问题，如安装复杂、施工效率低下。
为了解决这些问题，设计了一种新型附着装置，并针对其进行了详细的工法设计和实施。
二、工法特点新型附着装置采用了模块化设计，可以灵活调整和组合，适应不同的施工环境。
同时，装置结构简单，安装便捷，大大提高了施工效率。
此外，新型附着装置还具有稳定性好、安全性高的优点。
三、适应范围新型附着装置适用于大型塔吊的安装和拆卸工作，可广泛应用于各类建筑施工、桥梁建设、重大设备安装等领域。
四、工艺原理新型附着装置的设计基于科学分析和实践经验，结合塔吊的工作原理和实际工程需求，采用了特定的技术措施。
例如，通过合理调整附着装置的重心位置，提高了其稳定性；通过合理拼接模块化部件，提高了装置的灵活性。
五、施工工艺施工工艺包括附着装置的安装和拆卸两个阶段。
在安装阶段，首先搭建起基础结构和起重机械，然后逐步安装附着装置的各个部件，最后进行调试和测试。
在拆卸阶段，按照相反的步骤进行拆卸操作。
六、劳动组织为保证施工顺利进行，需要合理组织施工人员，包括项目经理、技术人员、作业人员等，每个人员岗位职责明确，密切配合，确保工期的完成。
七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备主要包括塔吊、起重机械、脚手架等。
这些设备在施工过程中发挥重要作用，保障了工程的正常进行。
八、质量控制为确保施工过程中的质量，采取了一系列有效的质量控制措施。
例如，严格按照设计要求进行安装和拆卸操作；要求施工人员熟悉新型附着装置的设计和使用方法；设置质量监督岗位，定期检查施工质量。
九、安全措施施工中的安全是至关重要的，特别是对于大型塔吊的附着装置而言。
为确保施工人员和设备的安全，需要采取一系列的安全措施，如设置警示标志、合理划定施工区域、定期检查设备安全状况等。
十、经济技术分析新型附着装置的施工周期相对较短，能够显著提高施工效率，从而节约了施工成本。
复杂环境条件下塔式起重机的基础与附着设计
计算得出的最大单桩竖向力应满足：
‰≤１．２忌
式中：尼一单桩竖向承载力特征值．
Ｒ＝ｑ，Ａｐ＋％∑ｑｓ自＾ ％、‰－＿桩端端阻力、桩侧阻力特征值；
ｕ广桩身周边长度； Ａ广桩底端横截面面积；
７ｆ一第ｊ层岩土的厚度。 ４．２．２基本组合下的桩基及承台验算
桩身混凝土承载力能力、格构柱受力、承台所受最大弯 矩按以风荷载控制的基本效应组合进行计算：
·４７６·
万方数据
邵萍、陈建清、易兴中、陈建家：复杂环境条件下塔式起重机的基础与附着设计
第６期
值控制塔基的设计是偏安全的。
（１）当丽ｂ－ａ ｔａｎ口≤手时
帆ｓ半一氅筘 Ｍ心孚（ｄ＿ａ）ｃｏｓ（手训
；型！二坐监曼
２（ｂ－ａ）
（２）当等≤切ｎ日＜鬻时：
忙魄×孚（阳心Ｔ仃训
０ｆ；孚士学±等
按上式可得出最大桩基竖向力即为单桩竖向力设计值， 同时亦是钢格构柱所受到的最大轴向竖向力设计值。 得出了基本组合下各根桩的竖向力后，可根据图４计算 出钢筋混凝土承台通过塔身ＫＬ截面处的最大弯矩值，并于 通过塔身４５０斜截面和通过塔身基础正截面所受到的弯矩 对比，根据得到的最大单位宽度弯矩值进行塔吊基础承台的 设计与配筋。一般情况下，以４５０斜截面和正截面单位弯矩
吾一竺警型＜。
鼠Ｈ霉可鲁矿，则Ｇ８ｃＤＨ范围的面积ｓ。．ｂＬ寸番矿
可求得０Ｉ点的坐标为：
一Ｉ筮＝鱼塑卫生Ｌ：—（３ｂｃｏｓ０＋３ｂ—ｓｉｎ 。，—里堡！旦壁二！盟堡
～６（ｂ２ｓｉｎ２ ０－０２）ｓｉｎ ０
ｕ“ｖ，一６鱼（Ｄ堡毽１Ｑｎ！２曼０一二０！２盟）ｃ堡ｏｓ ０
则０点至×轴的距离：
０－４ｄ）铲
‘、肛干丽ｉｒ矿
在非工作状态下，塔吊吊臂回转受到限制时，塔基受到 塔身风荷载产生的弯矩与水平剪力、因塔臂受到风荷载作用 对塔基的弯矩及水平剪力作用、以及塔吊配重对基础产生的 弯矩作用，水平剪力可考虑完全由塔基与地基摩擦力承担。
塔式起重机附着装置CAD系统设计
下面 以图 ２ 所示 两跨超 静定梁 为计算对象叙 述 由于 支 撑 数 只 有 两 道 ， 不 必 释 放 支 故 样 性和 附着装 置的设计计 算过程 的复杂性 等原 因 ， 其 反 力 计 算 ， 当必 须 根 据 施 工 现 场 的实 际 情 况对 附 着装 置 进 行 设 撑【 ２ ］ 。由迭 加 法列 出下列 协 调 方 程 ６１ｌ ｌ２ 口 ｌ ｌ ＝０ ＋ ＋ ＋ Ｑ＋ ＾ ｆ 计 时 ， 工 方 很 多 时 候 仅 通 过 经验 来 确 定 附 着 方 案 。 施 由于没 有 经过 准 确 的计 算 ， 能 导致 安 全 隐患 。通 过 可 ６ ＋ ６ ＋ 口 ２ ｌ ２ ２ ＋ Ｑ＋６ ＝０ 运 用 Ｖｓａ ａｉ ． 序设 计 语 言 ， 附 着 装 置 设 计 ｉ ｌ ｓ ６０程 ｕ Ｂ ｃ 将 式中 ， 计算 的模 型程序化 ，可 以大大提高设计计算 的效率 岛 ——为第 个力 单独 作用 时在 处产生 的位 及准确性。 移 ， 由机 械设 计 手册 查 得 。 可 查 出 ， 代 人 上述 两 式 ， 并 得
关键词 ： 式起 重机 ； 塔 附着装置 ； Ａ 系统 ＣＤ
中图分类 号 ：Ｈ１ ２ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号： ６ ２ ５ ５ （ ０ １ ０ － ０ ７ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ）３ ０ ６ － ３
随着 高层 建 筑 日益 增 多 ，附着 式 塔 式 起 重 机 的 相 关 规 定 ， 放 相应 的 支 撑 ， 样 会 减 少 最 上 面 一 道 释 这 应 用 也 越来 越 广 泛 。附着 装 置 的设 计 ， 确保 附着 式 对 塔 式 起 重 机 的安 全使 用 ， 常重 要 。由于 建筑 物 的多 非
确 定 上 述 计 算 模 型后 ，就 可 以按 照 塔 吊 附着 的
QT80TA塔式起重机附着方案
1、该塔式起重机现场安装在拟建建筑物内西北向，轴线位置○6—○7/○R—○S，附着立面图见附图。
H1=21.5m，h2=10m。
第一层附着架在四层楼面位置，第二层附着架在六层楼面位置。
2、附着架（见附着架图及附着架大样图）3、附着架预埋大样。
（见附着架预埋大样图）4、附着架的施工方法4.1由于塔式起重机工作高度超过独立高度，对该塔式起重机塔身进行附着。
4.2附着装置由一套环梁和四个撑杆组成，它主要是把塔机固定在建筑物的梁上，起着依附作用。
使用时环梁套在塔身上，四角用八个调节螺栓通过顶块把塔身节顶紧，其撑杆长度可调整。
四根撑杆端部有耳环与建筑物附着处铰接，四根撑杆应保持在同一水平内，调整顶块及撑杆长度使塔身轴线垂直。
4.3附着架按照大样图设置，撑杆与建筑物的连接方式可以根据实际情况而定；安装附着架时，应当用经纬仪检查塔身轴线的垂直度，其偏差不得大于塔身全高的5/1000，允许用调节附着撑杆的长度来达到。
4.4附着架的四根撑杆应尽量处于同一水平面上。
但在安装附着框架和撑杆时，如与塔身标准节的某些部位发生干涉，可适当升高附着架的安装高度。
允许附着框架与连接基座的高度差不大于200㎜。
4.5附着撑杆上严禁堆放重物；附着撑杆与附着框架及连接机座必须连接可靠；各调节螺栓调整好后应将螺母可靠地拧紧；开口销应按规定张开，运行后应经常检查是否松动并及时进行调整。
1、该塔式起重机现场安装两台，分别安装在拟建建筑物内东南向，轴线位置○22—○23/○J—○K；东北向，轴线位置○19—○20/○R—○S；附着立面图见附图。
H1=21.5m，h2=15m。
第一层附着架在四层楼面位置，第二层附着架在七层楼面位置。
2、附着架（见附着架图及附着架大样图）3、附着架预埋大样。
（见附着架预埋大样图）4、附着架的施工方法4.1由于塔式起重机工作高度超过独立高度，对该塔式起重机塔身进行附着。
4.2附着装置由四套框梁和四根内撑杆组成，四套框梁由24套M24螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架。
塔式起重机计算机辅助设计软件的开发与研究的开题报告
塔式起重机计算机辅助设计软件的开发与研究的开题报告一、选题背景在建筑工地、码头、工厂等场合，塔式起重机是常用的一种起重设备。
然而，传统的手工计算方式在设计塔式起重机时存在诸多不足，比如人工计算效率低下、难以保证计算精度等问题。
因此，开发一款计算机辅助设计软件，能够快速准确地计算塔式起重机的各项参数，对于促进塔式起重机的设计和研发具有重要意义。
二、研究内容和目标本项目旨在开发一款计算机辅助设计软件，能够辅助工程师进行塔式起重机的设计和计算。
研究内容主要包括：1. 塔式起重机的结构和工作原理的研究；2. 塔式起重机设计中常用的计算方法和公式的整理和分析；3. 基于C++或其他编程语言开发塔式起重机计算机辅助设计软件；4. 对已开发的软件进行测试和完善，确保其功能的完善性和稳定性。
本项目主要的研究目标是：1. 开发出功能完备、易于操作、使用、具有可扩展性的计算机辅助设计软件；2. 提高塔式起重机设计的效率和准确性，降低建设单位及用户的设计成本；3. 推动塔式起重机的发展，并促进我国的工程技术水平。
三、研究方法1. 参考国内外塔式起重机标准和相关文字资料，深入了解其结构、工作原理及设计中的各个参数；2. 对常用的计算方法和公式进行分析和整理，先进行手动计算，再通过程序实现自动计算；3. 按照设计需求，采用C++（或其他编程语言）进行程序的开发，并使用图形界面技术，对于软件的使用及管理进行简化；4. 进行软件的集成测试、功能测试和性能测试，对待软件的漏洞进行修补和完善，提高程序的稳定性和可靠性。
四、预期成果完成此项研究，预期取得以下成果：1. 完备的塔式起重机计算机辅助设计软件；2. 稳定、实用的计算模型与公式；3. 指导塔式起重机设计的标准性参考；4. 开发出的软件可应用于建筑工地、码头、工厂等多个场合。
五、研究进度及时间安排预计用时7个月，研究进度安排如下：第1-2个月：文献搜索、前期资料整理、项目调研、软件需求分析，进行计算公式的整理，初步设计系统架构；第3-4个月：进行系统的程序开发，基本的功能实现，并对程序性能和健壮性进行初步测试；第5个月：进行功能测试和优化，同时持续完善程序功能和代码框架；第6-7个月：进一步进行测试和修正，最终完成可用程序的开发。
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塔式起重机附着装置的计算机辅助设计周俊静,殷晨波(南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京 210009)摘要:阐述了塔式起重机附着装置的设计计算理论,建立了基于该理论的塔机附着装置计算机辅助设计系统。
该系统能够快速准确地设计出符合实际情况的附着装置,同时自动完成施工图的绘制,并自动生成设计计算说明书和物料清单表,大大提高了工作效率。
关键词:塔式起重机;附着装置;计算机辅助设计;Visual Basic 6.0中图分类号:TH 212 文献标识码:A 文章编号:1672-1616(2006)17-0049-04 附着式塔式起重机(以下简称塔机)在超过独立高度时,需要安装附着装置,以确保安全稳定。
附着装置是随机部件,附着距离在设计时就已确定,在使用说明书中给出。
但是根据施工现场的实际情况,附着距离往往需要加大。
附着杆加长后如果仍使用原截面,附着装置的刚度就会不够,因此需要重新设计附着杆的截面形式。
本文提出了一种设计塔机附着装置的方法,并实现了其计算机辅助设计。
系统采用交互式设计方法,输入所需参数并选择合适的型式,即可完成附着架的设计,生成施工图、设计计算说明书和物料清单表。
1 系统设计1.1 计算各附着撑杆的反力塔机所受的能够引起附着撑杆内力的外载荷包括重力产生的不平衡力矩、风载荷、回转惯性力以及这两种力所引起的扭矩[1]。
可以将塔身简化为一个多跨连续梁的计算模型。
其底端固支,中间的各附着架看作铰接支点。
将塔机第一道附着以上的结构移去,以弯矩M 、扭矩M n 、横向力Q 和垂直力N 代之,其中垂直力N 由塔身直接传到地基,对附着架没有影响,因此不予考虑。
由于附着架的刚度比塔身的扭转刚度大得多,因此塔身顶端图1 塔身受力模型的第一层附着架吸收了绝大部分扭矩。
偏于安全的考虑,假设顶端的第一层附着承受了全部的扭矩M n 。
除上述各集中力外,塔身还受到分布的风载荷q (如图1所示)。
为了求解附着架的支反力,将塔身作如下简化(如图2所示)。
扭矩的作用单独考虑。
图2所示的计算模型是一个静不定结构,静不定的次数等于中间支座的数目。
求解多跨连续梁一般用三弯矩方程,形式如下:M n -1l n +2M n (l n +l n +1)+M n +1l n +1=-6ωn a nl n-6ωn +1b n +1l n +1(1)式中:M n -1,M n ,M n+1分别为支座n -1,n ,n +1上的弯矩;l n ,l n +1为与n 支座相邻的两个跨度;ωn a n 为第n 跨的载荷弯矩图面积对(n -1)支座的静矩;ωn +1b n +1为第(n +1)跨的载荷弯矩图面积对(n +1)支座的静矩。
(n -1)个三弯矩方程中包含了(n +1)个未知弯矩,加上两端的边界条件,即可求出所有未知弯矩,然后把每个静定基看作简支图2 对塔身受力模型的简化收稿日期:2006-05-29基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BJ99026)作者简介:周俊静(1981-),女,河北衡水人,南京工业大学在读硕士研究生,主要研究方向为机械设计及理论。
梁求出支座反力。
程序中采用常见的N 型附着形式,按非工作状态、工作状态吊臂垂直于附着墙面和工作状态吊臂平行于附着墙面3种工况计算,求出撑杆的最大内力。
1.2 撑杆的设计和校核附着杆的截面型式有实腹式和格构式两种,在超长附着杆设计中,通常采用格构式截面。
实际中最常见的有四角钢焊接和两槽钢对焊两种情况。
它们又分别有缀板式、缀条式。
设计的过程为,首先选择截面,确定所用的型钢和截面的尺寸,然后根据实际的截面尺寸和长细比,对整体和单肢进行稳定性、刚度和强度验算,若有不满足,则重新调整。
考虑到附着杆的自重及风载荷的影响,对整体按双向压弯格构件进行验算。
单肢的稳定性按轴心受压杆件进行验算。
2 系统实现2.1 系统构建一个完整的CAD 系统通常包括分析计算程序、数据库系统及图形处理系统3大部分。
本系统以Visual Basic6.0作为开发工具,结合Microsoft Access 建立数据库系统,利用ActiveX 技术引用AutoCAD 应用程序生成附着撑杆的施工图。
分析计算程序将计算撑杆最大内力和撑杆的设计校核过程中的公式和步骤转换成程序代码,进行附着装置的设计计算。
撑杆设计包括主肢杆的设计和缀材设计,程序中提供了3种截面形式的主肢杆供用户选择,分别为两槽钢对焊、两槽钢背焊四角钢对焊、缀材包括缀条式和缀板式两种。
参数库包括设计过程中用到的机械设计手册中的各种数表以及常见型号塔机的基本参数;设计完成,可以生成施工图、设计计算说明书和物料清单表。
系统的工作流程如图3所示。
2.2 关键技术2.2.1 ActiveX 技术输出模块包括生成设计计算说明书、物料清单表和撑杆施工图,其中设计计算说明书和物料清单表为Word 文档,撑杆施工图通过AutoCAD 生成。
系统与Microsoft Word 以及AutoCAD 之间的通信利用ActiveX 技术实现。
ActiveX 技术是建立在COM 基础上,由对象链接和嵌入(OL E )技术发展而来,其目标是提供一种与操作系统平台无关的、图3 系统工作流程图可在应用程序之间互相访问对象的机制。
本系统的应用属于ActiveX 文档。
以AutoCAD 为例,实现的方法如下[2]:a.建立AutoCAD 空白文档;b.在VB 的引用属性中引用AutoCAD 2005Type Library ;c.创建和引用AutoCAD 对象:dim acadapp As AcadApplication ’AutoCAD 应用程序对象变量dim acaddoc as acaddocument ’AutoCAD 文档对象变量dim paspace as acadpaperspace ’AutoCAD 图纸空间对象变量dim mospace as acadmodelspace ’AutoCAD 模型空间对象变量’以下为与AutoCAD 应用程序连接的程序On Error Resume Next ’出错继续Set cad =G etObject (,“autocad.application ”)’如果AutoCAD 正在运行,引用AutoCAD 应用程序If Err Then Err.Clear Set cad =CreateObject (“autocad.application ”) ’如果AutoCAD 不在运行,创建并打开 If Err Then MsgBox Err.Description ’出错处理 Exit Sub End If End IfSet acadapp=CreateObject(“autocad.application”) set acaddoc=Acadapp.Documents.Open(App.Path &’\文件名.dwg”)与AutoCAD应用程序连接后,利用相关的命令和方法在打开的AutoCAD模型空间中进行参数化绘图是系统的关键技术之一。
2.2.2 参数化绘图技术参数化设计和绘图适用于物体的基本几何拓扑关系固定,只改变尺寸、精度以及材料的工程设计[3]。
撑杆的截面形式有四角钢对焊、两槽钢对焊和两槽钢背焊3种,每种又分缀条式和缀板式。
在程序中分别编写3种截面的缀条式和缀板式的绘图子程序,各绘图命令和函数的参数通过设计计算得出。
设计完成,绘图所需数据也同时计算出来了,并且赋给了对应的变量,用户进行相应的操作,要求生成施工图时,系统会自动调用相应的子程序完成绘图。
2.2.3 数据库查询技术在机械设计的过程中,设计人员需要从手册中查阅大量图表。
如何对这些图表进行计算机处理,是系统设计的另一项关键技术。
对于像稳定系数这类往往需要进行插值计算才能得到所需数据的数表,采用线性插值的方法,在程序中编写插值函数,设计过程中,通过输入的长细比在数据库中查出前后相应的稳定系数,调用插值函数计算出所求的稳定系数。
对于型钢、紧固件等这类包含了多项数据并且可以从表中直接得到所需数据的数表,采用了数据库存储的方法,独立于程序,增强了系统的开放性。
另外,对常见的塔机型号建立了数据库,在参数输入部分用户可以直接选择塔机型号,该塔机的参数会自动加载到程序中。
3 设计实例利用本软件对文献[1]的计算实例进行了验算。
操作的步骤为:(1)输入参数,包括塔机基本参数、附着间距、附着尺寸以及载荷;(2)根据不同状态进行附着杆内力计算,得出最大内力,并选择型钢材料;(3)在附着杆设计过程中用户选择长细比和截面形式,进行主肢杆和缀材的设计;(4)设计完成,输出相关设计资料。
图4、图5、图6、图7分别为参数输入、内力计算、附着杆设计和相关文件输出的页面。
图4参数输入图5 内力计算图6 附着杆设计 由本系统得出的撑杆最大内力与文献中结果基本相同,在此基础上,本系统继续进行了附着撑杆的详细设计和校核,在不足半小时的时间内就可以设计完成并生成所需的设计文件。
4 结束语本文建立了塔机附着装置的合理的计算模型,采用三弯矩方程求解其支反力,与平面解析法相比,运算量小,准确度高。
基于设计理论所建立的系统能设计出精确可靠的附着装置,并直接生成设计计算说明书、施工图和物料清单表,显著减少了图7 生成相关文件设计人员的工作量,缩短了设计周期。
参考文献:[1] 郑奠一,唐明清.塔式起重机附着撑杆内力计算[J ].建筑机械,1996(7):10-171[2] 张国宝.AutoCAD Visual Basic 开发技术[M ]1北京:科学技术出版社,20001[3] 丁奇志,付景红.基于VBA 的参数化设计与绘图[J ].机械传动,2004(5):37-391The Computer Aided Design of the Attach Member in the Tow er CraneZHOU J un -jing ,YIN Chen -bo(Najing University of Technology ,Jiangsu Nanjing ,210009,China )Abstract :It presents the designing principle of the attached member for tower crane ,establishes the computer aided design system of this machinery.The system can generate a new set of attached member rapidly and ac 2curately.As a design process it completes the drawing ,the instruction book of designing and calculating and the detailed material list.The system is helpful for the designer to do a lot and shortened the designing period greatly.K ey w ords :Tower Crane ;Attached Member ;Computer Aided Design ;Visual Basic 6.0文后参考文献编排格式本编排格式适用于各个文种。