塔式起重机课程设计说明书

目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要31.绪论51.1动臂塔式起重机开展状况51.2动臂塔机开展趋势52.整机方案设计72.1设计原那么和参数7工作级别72.2部件方案确实定83.整体稳定性校核133.1钢筋混凝土根底的选择133.2钢筋混凝土根底的计算153.2.1计算理论153.2.215°固定式根底计算164.起重臂的稳定性计算364.1起重臂材料的选择与截面特性的计算364.2:拉杆拉力计算404.3起重臂自重引起的载荷计算424.4风载荷计算434.5起升时拉杆拉力产生的弯矩454.6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算464.7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算514.8吊臂的整体稳定性计算545.机构的校核计算615.1.起重臂仰角为15°时625.2.起重臂仰角为45°时625.3.起重臂仰角为71°时625.4.起重臂仰角为83°时625.5.起重臂从地面吊装时拉杆的最大拉力635.6.钢丝绳的最大拉力635.7电动机功率验算64电动机的选择：64过载校核64发热校核656、结论66谢辞68参考文献69摘要随着农村城镇化建设的开始，以及大中小城市的进一步拓展，以及国家多种大工程的上马，建筑业出现了前所未有的新局面。在这种大好形势下，为建筑业效劳的建筑机械行业也有了新的开展机遇。同时，为了和世界接轨，塔机的设计应该有更多更新的创新来适应新的开展机遇、新的开展挑战。所以说，塔机的创新设计，动臂塔机的开展进一步提上日程。促使我们在塔机原有的根底上提出更多更新颖的创意来促进国内塔机业水平的进一步提高，促进动臂塔机在国内的开展。这就要求我们在塔身、平衡臂、起重臂、上转台，A形架的设计上突破原有的惯性设计思维，运用现代化的设计方法、方式以及设计工具，对设计数据进行有效的优化以及受力的有限元AGLOR分析计算。从而使塔机的生产本钱在符合应力要求的前提下大大降低。关键词：动臂塔式起重机、回转机构、上转台、有限元ALGORABSTRACTBecausethevillagetownturnsthebeginningofconstruction,andfurtherexpandofthegreatlymediumsmallcity,andthelasthorseofvariousbigengineeringinthenation.Thebuildingindustryappearedunprecedentednewsituation.Underthiskindofgreatlygoodsituation,thebuildingmachinecontributingeffortstothebuildingindustrytheprofessionalsohadnewofDevelopopportunity.Inthemeantime,forbeinginlinewiththeworld,thedesignoftowermachineshouldincludetheinnovationofmorerenewalstoadaptnewdevelopmentopportunity,newofdevelopmentChallenge.Sosay,thecreativedesignoftowermachine,thecombinationdesignoftowermachineliftsfurtheruptheagenda.UrgethetopofthefoundationthatweoriginallypossessedinthetowermachinePutforwardheelmanycreativitiestopromotethefurtherexaltationoflocaltowermachineindustrylevel.Thiswillbegusinthetowerbody,towerhat,equilibriumarm,riseheavyarmofdesignupbreakoriginalinertialdesignthinking,usagemodernDesignmethod,wayanddesigntoolofturn,carryontothedesigndataeffectivelyexcellentturnandbesubjectedtotheANSYSanalysisofdintacalculation.MakethusTheproductioncostoftowermachineunderthepremisethatmeetattherequestofdintconsumedlylower.Keyword:towercraneslewinggearslewinggearfiniteelement1.绪论1.1动臂塔式起重机开展状况中国塔机始于20世纪50年代。综观50年开展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系和比较完整的系列型谱，，塔机成为建筑施工中的关键设备，塔机行业也成为我国开展最快的建筑机械行业之一。我们只用了50年时间走完了国外兴旺国家上百年塔机开展的路程，如今中国塔机已经批量走进国际市场。目前我国已成为世界塔机生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。

近20年来，随着经济的开展，建筑楼群的密集，使塔机的工作空间受限。基于高层建筑的开展，新制定的领空权许可制度及跨占邻居领地产生的纠纷等因素，迫使人们改变已有的传统观念，从小车变幅改变为臂架俯仰，为塔机作业创造有利空间，推动了各种类型动臂塔机的改造和开展，全世界塔机生产厂家在设计时都考虑了这些因素，研制出了相应的改良型塔机。随着国内大型根底设施建设不断上马，新农村建设的展开，大中小型塔机将长期看好，大中型企业的并存状况将长期存在。应继续提高大中型塔机技术含量和质量水平，满足大型重点工程需要，开拓国际市场；整顿提高中小型塔机，提高塔机的平安可靠性。根据施工需要，开发多种结构型式的塔机产品，平头式、动臂式塔机近几年得到了快速开展。动臂式塔机由于臂架可在一定范围内变动，非常适合密集及狭窄地区施工，有独特的施工特点，因此越来越受到重视。在一些超高层钢结构建筑施工中〔如上海环球金融中心、央视新大厦、国贸三期等〕国内已经进口了多台澳大利亚FAIVO公司的大型动臂塔机，应该引起生产厂家的重视。目前，我国塔机性能与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距，跟不上市场的需要。在实验手段上，多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力；在配套件生产上，企业多，品种重复，生产质量差。特别是液压件、电器件等不过关，直接影响到主机的质量和可靠性等。1.2动臂塔机开展趋势根据我国塔式起重机的开展形式和市场需求，在产品品种方面预计今后几年塔式起重机要向大型化(1O00)以上的和小型化(40)以下的开展；在技术性能方面要向产品智能化、数字化和机——电——液一体化方向开展；在结构型式方面要开展一机多用的塔机，如吊重、布料、高空作业集为一体等；要加大力度研究解决高性能、高技术含量、高可靠性的塔机，最低限度降低塔机事故率。国外塔机由小向大、由轻向重、由单一向多功能、由俯仰变幅臂架向小车变幅臂架向俯仰变幅臂架开展，工作速度由低向高开展。同时已广泛使用屈服极限=600～900N／的高强度轻质合金钢制作臂架，聚合材料也被普遍采用以减轻自重，提高工作性能。开始应用自动控制及遥控技术，利用智能微电脑控制的力矩限位器。还采用组合设计方法以少量通用标准部件组合成数量、品种多的塔机来满足多种不同需要的变型塔机。随着建筑工程量以及建筑形式的多种多样，建筑机械也出现了多种多样的形式，动臂塔式起重机也随之得到广泛应用。随着经济的开展，建筑楼群的密集，使塔机的工作空间受限。基于高层建筑的开展，新制定的领空权许可制度及跨占邻居领地产生的纠纷等因素,加之许多国家在建筑法规中明文规定，吊装作业不能超出施工的作业领域即臂架不能超出建筑围栏，迫使人们改变已有的传统观念，从小车变幅改变为臂架俯仰，为塔机作业创造有利空间，从建筑行业开展趋势来看，城市愈来愈拥挤，在拥挤的城市里施工唯有动臂式塔机能满足施工要求，动臂式塔机的应用会愈来愈多。假设能够将本次毕业设计课题研究成果应用到实际大批生产中去，新型QTD63-630塔机开发成功后，必然增强其市场竞争力。具体表现在：〔1〕采用最新平面布置理论将塔式起重机整体布置协调统一。〔2〕采用新型安装方法提高了塔机组装及拆卸的速度从而提高效率。〔3〕新的安装拆卸方法更加提高了塔机的平安性能。因此动臂塔式起重机具有其他起重机无法比较的优越性。动臂塔机可防止多台塔机作业的干预，以及在非工作状态的平衡稳定性优于水平臂塔机。本次毕业设计，我们选择动臂式塔式起重机作为设计的对象，原因是动臂塔式起重机具有其他起重机无法比较的优越性：2.整机方案设计2.1设计原那么和参数2.1.1工作级别〔一〕起重机的工作级别1、载荷状态Q2名义载荷谱系数2、利用等级U5总的工作循环次数3、起重机的工作级别A5〔二〕结构的工作级别1、应力状态S22、名义应力谱系数Ks=0.25应力循环等级N4总应力循环次数3、结构的工作级别B4〔三〕机构的工作级别1、载荷状态：起升机构L2回转机构L3变幅机构L3顶升机构L22、利用等级：起升机构T4回转机构T4变幅机构T3顶升机构T13、工作级别起升机构M5回转机构M5变幅机构M3顶升机构M1总的设计寿命h=500002.2部件方案确实定根据国内动臂塔机开放中反映出的问题，如结构选择、平安保护、设计技算等特殊要求，进行了分析讨论，最终确定本次设计塔机型号为QTD63的动臂塔机的整机方案。本次塔机设计总体方案确定的关键技术如下：起重臂的臂根铰接点后置回转中心2m动臂塔机由于臂架仰角为15°~83°，无论是工作状态或非工作状态均需考虑随仰角增大而变大的弯矩，这也是为什么动臂塔机塔身自身高度应按臂架长度来确定的原因。非工作状态时塔身高度应满足以下条件：由于臂架自重产生的力矩尽可能小，使较短的平衡臂方向获得的后倾力矩较大，以抵抗暴风侵袭。臂架仰角也不能过大，以尽量减小臂架的迎风高度。因此采用臂架臂根处后置2m，既防止了仰角过大容易后倾又可使臂架自重产生的力矩减小。起重臂臂架截面形式及材料起重臂臂架截面形式采用三角形截面臂架。理由是：其自重轻、腹杆数量少、臂根与臂头节无需改变截面，更重要的原因在于三角形截面臂架形成的构造偏心使轴向压力和臂架自重产生的的弯矩在某些幅度会抵消一局部，减小了臂架的内力。动臂塔机的臂架主要受压，以结构稳定为主，刚度比强度影响更大，采用高强度合金钢，如果热处理、焊接工艺不恰当，会造成应力集中，使其抗冲击能力下降，另外还要考虑到塔机的生产本钱，还有即使强度、刚度均可保证，臂架自重降低过多，在摸个特殊工况是有害的，根据以上分析动臂塔机的臂架采用过高强度的材料是不适宜的。因此选用Q345的碳素结构钢。A形架及防倾覆装置过去A形架的撑杆和拉杆向颈部收缩，前后两面均成三角形或梯形，其好处是顶部的定滑轮组支撑轴或梁较短，但它产生了撑杆或拉杆的侧向水平分力，杆端支座受力复杂，且增加制造本钱，如果两侧的杆件均设计成平衡，就会克服以上缺点。仔细分析还会发现两侧平行结构可减小A形架顶点垂直于臂架起升平面的位移，有助于提高臂架的侧向稳定性。由于A形架顶部横向尺寸变宽，不会使顶部的起升和变幅钢丝绳与顶部结构内侧干预、擦碰。A形架顶部横向尺寸变宽，后置的起重臂仰角变大时不会与A形架撑杆的主弦内侧干预，碰撞。图2.1防后倾装置工作状态起重臂仰角较大时，强风从前方吹来，由于此时回转机构可能处于制动状态，吊钩又是空载，变幅钢丝绳不能承受来自前方的推力，如果臂架自重力矩如果小于前吹风产生的力矩，就会使臂架后倾而失去控制，当阵风骤然停止时，臂架在自重作用下会反弹下坠，可能造成变幅拉杆或钢丝绳受冲击载荷而断裂。因此各种正常的工作仰角下，自重力矩应超过风载力矩，否那么应限制工作仰角。由此可以看出防后倾装置是非常重要的。固定平衡重关于配重在变幅时是否要移动或摆动，目前欧洲塔机业已有定论：虽然移动的配重可以抵消动臂产生的静载力矩的20%，但是采用移动配重需要额外的检查及维护保养，本钱高，并且研制费用也高。因此它是不必要的，增加的繁琐，不平安因素几乎抵消了其调节塔顶力矩的好处。上转台与平衡臂的布置〔简称回转平台〕回转平台上布置A形架，臂根铰点支座，起升和变幅机构，平衡重、配电箱等，其作用和位置与水平臂塔机的塔顶相同，目前动臂塔机回转平台的的支撑方式主要有两种，〔1〕回转上支座与回转平台合二为一或连接成一个整体，或者是回转平台铰接在三角支架上，三角支架在铰接在上转台上，并在回转平台后部用撑杆支撑在上转台上，由于三角支架要承受全部回转转矩，防止不了扭转产生的冲击载荷，而上转台那么要承受交变的集中载荷，因此不如图3所示的结构传力直接简单，图2.2形支架式图2.3该结构将平衡臂与上转台通过销轴连接为一体，还降低了回转支撑承受到的风载荷力矩，另外上述结构的安装也比较繁琐，特别是回转平台与上转台间的连杆制造比较复杂，对机械加工要求较高，也影响人员通过和回转机构的安装拆卸。塔身标准节的连接采用销轴连接塔身主要承受其以上起重臂、吊重、吊钩、平衡臂、A形架、配重、上下转台、以及起升、回转和变幅三大机构等的自重以及塔机的吊重和以上各局部产生的弯矩，塔身标准节的连接直接影响到塔机的整机稳定性。图2.4塔机示意图因此塔身标准节的连接形式尤为重要。塔身标准节采用的连接方式主要有盖板螺栓联接、套柱螺栓联接、销轴联接和瓦套法兰盘连接。其中应用最广的是盖板螺栓联接和套柱螺栓连接，其次销轴联接。高强螺栓连接易造成应力分布不均，容易造成应力集中；高强螺栓需要经常维护，且螺纹外牙和和内牙容易折断和磨损，造成塔机平安事故；高强螺栓连接时需要增加一定的预紧力，而且要不定期的维护检查螺栓是否松动以保持塔机整体稳定。由此会增加塔机在使用过程中的本钱和降低塔机的平安性。而销轴连接制造简单，本钱低，不需要进行经常的维护，且销轴不会松动，因此销轴连接方式平安性更高，便于加工，本钱低。因此本次设计标准节间采用销轴连接而非高强螺栓连接。动臂自升式塔机可以采用的底架主要有：十字型底架，井字型底架和预埋支腿式底架。预埋支腿式底架所用的混凝土材料较多，本钱较高而且工程量大。十字形底架的塔身危险断面在塔身的根部，这样对塔身的材料要求提高。带撑杆的十字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受力情况。节省所用的底架混凝土，但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低本钱。所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。3.整体稳定性校核以上为动臂塔机QTD63整体方案设计中的局部结构，具体各部件设计由小组成员自行决定。3.1钢筋混凝土根底的选择高层建筑施工用地塔机，采用小车变幅水平臂架或动臂变幅臂架，幅度多在50m以上，无需移动作业范围即可覆盖整个施工范围，因此多采用钢筋混凝土根底。塔机直接坐落在混凝土根底上，通过混凝土根底将整机支反力传给地基，保持塔机稳定运行工作。钢筋混凝土根底有多种形式可以选择。对于有底架的固定自生塔机，可视工程地质条件、周围环境及施工现场情况选用X形整体式钢筋混凝土根底，条块分隔式钢筋混凝土根底、四个独立块体式钢筋混凝土根底、独立式大块体根底、井字形根底。〔1〕X形整体根底X形整体根底的形状与平面尺寸大致与塔式起重机X形底架相似，塔机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土根底上。这种根底不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥局部压重作用，保证塔机的稳定性。〔2〕条块分隔式钢筋混凝土根底长方形根底由两条或4条并列平行的钢筋混凝土低梁组成，其功能犹如两条钢筋混凝土的钢轨轨道根底，分别支承底架的4个支座和由底架支座传上来的上部载荷。如果塔机安装在混凝土砌块人行道上，或是安装在原有混凝土地面上，均可采用这种钢筋混呢凝土根底。〔3〕四个独立块体式钢筋混凝土根底这种分块式钢筋混凝土根底由4个独立混凝土块体组成，分别承受有底架结构传来的整机自重及荷载：钢筋混凝土块体构造尺寸视塔机支反力大小及地耐力而定。由于根底仅承受底架传递的垂直力，故可作为中心负荷独立柱根底处理。其优点是：构造比较简单，混凝土及钢筋用量都比较少，造价廉价。〔4〕独立式大块体根底独立式大块体根底适用于无底架固定式自升式塔式起重机。其构造特点是：塔式起重机的塔身结构通过塔身根底节、预埋塔身框架或预埋塔身主角钢等固定在钢筋混凝土根底上，从而使塔身结构与混凝土根底连成一体，并将起重机上部载荷全部传递给地基。由于整体钢筋混凝土根底的体型尺寸是考虑塔式起重机的最大支反力、地基承载力以及压重的需求而选定的，因而能确保塔式起重机在最不利工况下均可平安工作，不会产生倾覆事故。〔5〕井字形根底井字形根底底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土根底上。这种根底不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥局部压重作用，保证塔机的稳定性。X形整体式钢筋混凝土根底底架的塔身危险断面在塔身的根部，这样对塔身的材料要求提高。带撑杆的X字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受力情况。节省所用的底架混凝土，但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低本钱。所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。3.2钢筋混凝土根底的计算3.2.1计算理论图3.1抗倾翻稳定性计算简图1.固定式塔式起重机使用的混凝土根底的设计应满足抗倾翻稳定性和强度条件混凝土根底的抗倾翻稳定性按公式〔1〕计算e=地面压应力按公式〔2〕计算PB式中：e—偏心距，即地面反力的合力至根底中心的距离，m；M—作用在根底上的弯矩，N·m；Fv—作用在根底上的垂直载荷，NFh—Fg—混凝土根底的重力，N；PB—地面计算压应力；Pb—混凝土根底的宽度；m；h—混凝土的高度，m；〔PB〕———地面许用压应力，由实地勘探和根底处理情况确定，一般取〔P2.计算时按以下四种工况验算工况说明1.根本稳定性工作状态、静态、无风2.动态稳定性工作状态、动态、有风3.暴风侵袭非工作状态4.突然卸载工作状态，料斗卸载3.每种工况的载荷系数工况自重载荷〔Φ1起升载荷〔Φ2惯性载荷〔Φ3风载荷〔Φ4说明11.01.50021.31.01.0风压P3001.2风压P4-0.201.0风压P3.2.215°固定式根底计算根本数据见附表13.2.2.1工况一.根本稳定性1.偏心距e的计算〔1〕混凝土根底的重量Fb=5.2；h=1.3；混凝土根底的密度ρ，ρ=2.32t／mFg=b×b×h×〔2〕起升载荷FQF=21210N〔3〕作用在根底上的垂直载荷FF=281217.14N〔4〕作用在根底上的弯矩M，M=（=829692.8896N·me=0.78m2.地面压应力计算〔1〕方形根底，弯矩方向与根底边长平行。P=138167.0708P（2）1．当a≥c≥0时，见图3.2.1：图3.2根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：00c两个公式联合求解得到：e+c=GG=F解得C=3.097mq=77kPq<根底底面离开基土的面积S，S=12×1.4×0.677根底面积A.A=12×b×S<1故根底满足稳定性要求。2当c>a时，见图3.3图3.3根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：00两个公式联合求解得：qq=根据三角形相似原理，求得c=a2q=c=3.082mc<a与c>a相矛盾。故此种情况不成立。综上〔1〕〔2〕说明，当弯矩方向与根底边线夹角为45°时满足稳定性要求。3.2.2.2工况二.动态稳定性1.计算偏心距e〔1〕系数起升载荷系数Φ2，Φ风载荷系数Φ3，Φ〔2〕起升载荷FF=21210N〔3〕作用在根底上的水平载荷FhF=15100.174N〔4〕作用在根底上的弯矩M，M=（=732101.369N·me=0.7m2.计算地面压应力〔1〕方形根底，弯矩与根底边长平行P=137759.1862PP〔2〕方形根底，弯矩沿对角线方向。1当a≥c≥0时，见图图3.4根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：00c两个公式联合求解得到：e+c=GG=F解得c=3.35mq=79kP根底底面离开基土的面积S，S=12×0.85×3.677-3.35=0.1875m2根底底面积，A=12×b2当c根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：00两个公式联合求解得：qq=根据三角形相似原理，求得c=a图3.5解得q1=q=30097.9Pc=3.22mc<a与c>a相矛盾，故当c>a时不满足稳定性要求。综上〔1〕〔2〕说明，当弯矩方向与根底边线夹角为45°时满足稳定性要求。3.2.2.3工况三.暴风侵袭1.比较回转中心左侧、右侧迎风面积在非工作状态，假设动臂能够随风转，那么暴风将吹平衡臂，那么可减少迎风面积，防止塔机倾翻。故工况三应选择较大的动臂角度，选取60°作为校核角度。2系数风载荷系数Φ3，Φ风压风压P3回转中心左侧迎风面积：A动臂左侧迎风面积 1.3m上转台左侧迎风面积 1.5859m平衡臂迎风面积 1.488m变幅机构迎风面积 0.7m配电箱迎风面积 0.4m平衡重迎风面积 1.959m起升机构迎风面积 0.7mA左=4计算回转中心右侧迎风面积回转中心右侧迎风面积：A动臂右侧迎风面积 7.54m上转台右侧迎风面积 0.7268mA右=5比较回转中心左侧风载荷F回转左风=10735.428NF=10912.176NF由于右侧风载荷大于左侧风载荷，故塔机可以随风转，满足稳定性要求。2.计算偏心距e1作用在根底上的垂坠载荷FF=248955.14N2作用在根底上的弯矩MM=M=1612051.468N·me=2.地面压应力计算1方向根底，弯矩方向与根底边长平行。P=136807.4554PP2方形根底，弯矩沿根底对角线方向。图中b=2a1当a≥c≥0时，见图：3.6图3.6根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：00c两个公式联合求解得到：e+c=GG=Fc=0.61mq=171k因为a≥c≥0，q≤P2当c>a时，见图3.7图3.7根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：00两个公式联合求解得：qq=根据三角形相似原理，求得c=a2q=c=-2,71m因为c不满足要求，故当c>a时不满足要求。3.2.2.4工况四.突然卸载1．计算偏心距e突然卸载时，塔机有后倾的趋势，当83°时后倾力矩最大，应选取83°作为验算突然卸载稳定性。1根本数据见附表22系数起升载荷系数Φ2，Φ风载荷系数Φ3，Φ3起升载荷FF=60892.78N4作用在根底上的垂直载荷FF=297538.82N5作用在根底上的水平载荷F=14973N6M=［=1084688N·m7偏心距ee=1.0m2.地面压应力计算1方向根底，弯矩方向与根底边长平行。P=140333.6379PP2方形根底，弯矩沿根底对角线方向。图中b=2a1当a≥c≥0时，见图：根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：00c两个公式联合求解得到：e+c=GG=F图3.8解得c=1.482mq=109KP因为a≥c≥0，q≤P2当c>a时，见图3.9图3.9根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：00两个公式联合求解得：qq=根据三角形相似原理，求得c=aqq=37.7Kc=2.25m因为c=2.25m与c>a相矛盾，故当c>a时稳定性不满足要求。附表一15°2T载荷构建名称载荷形式载荷大小距离形式距离〔mm〕弯矩〔N·mm〕动臂自重载荷21560回转中心16669359383640风载荷3522塔身底部42586149987892平衡臂自重载荷8960.14回转中心5467.548989565.45风载荷470.6塔身底部37248.7517529261.75平衡重自重载荷49000回转中心7638374262000风载荷587.7塔身底部3690621689656.2变幅机构自重载荷25480回转中心5538141108240风载荷210塔身底部376077897470配电箱自重载荷1470回转中心42006174000风载荷120塔身底部378574542840起升机构自重载荷17640回转中心313855354320风载荷210塔身底部378467947660上转台自重载荷24885回转中心132532972625风载荷693.84塔身底部3710025741464下转台自重载荷11760回转中心00风载荷234.654塔身底部36461.528555841.514塔身自重载荷88200风载荷8924.78塔身底部18000160646040钢丝绳自重载荷876回转中心3500030660000吊钩自重载荷1470回转中心3500051450000吊重自重载荷19600回转中心35000686000000附表二83°6T载荷构建名称载荷形式载荷大小距离形式距离〔mm〕弯矩〔N·mm〕动臂自重载荷21560回转中心200043120000风载荷3522塔身底部42586149987892平衡臂自重载荷8960.14回转中心5467.548989565.45风载荷470.6塔身底部37248.7517529261.75平衡重自重载荷49000回转中心7638374262000风载荷587.7塔身底部3690621689656.2变幅机构自重载荷25480回转中心5538141108240风载荷210塔身底部376077897470配电箱自重载荷1470回转中心42006174000风载荷120塔身底部378574542840起升机构自重载荷17640回转中心313855354320风载荷210塔身底部378467947660上转台自重载荷24885回转中心132532972625风载荷693.84塔身底部3710025741464下转台自重载荷11760回转中心00风载荷234.654塔身底部36461.528555841.514塔身自重载荷88200风载荷8924.78塔身底部18000160646040钢丝绳自重载荷919.2回转中心3500032172000吊钩自重载荷1470回转中心3500051450000吊重自重载荷58800回转中心3500020580000004.起重臂的稳定性计算4.1起重臂材料的选择与截面特性的计算主肢为70*70*6的方钢，材料为Q345腹杆为50*4的圆管材料为Q235选取三个截面计算截面特性：截面一到臂端距离为35300mm，截面二到臂端距离为19150mm，截面三到臂端距离为3050mm截面一截面特性的计算：结果如下表所示：附表三：截面特性表截面一〔截面三角形〕截面特性名称数值单位宽度1000mm高度1000mm臂端到截面35300mm臂节长度6000mm节距1500mm15度34097mm距吊重处距离71度11521mm83度4302mm上弦杆方钢材料Q345名称数值单位长度6000mm边长70mm边宽70mm厚度6mm面积A1443mm2惯性矩Ix956792mm4惯性矩Iy956792mm4抗弯模量Wx27337mm3抗弯模量Wy27337mm3回转半径rx25.7mm回转半径ry25.7mm长细比λx58.3λc长细比λy58.3ψo.722下弦杆方钢材料Q345名称数值单位长度6000mm边长70mm边宽70mm厚度6mm面积A1443mm2惯性矩Ix956792mm4惯性矩Iy956792mm4抗弯模量Wx27337mm3抗弯模量Wy27337mm3回转半径rx25.7mm回转半径ry25.7mm长细比λx58.3λc长细比λy58.3λcψ0.722水平腹杆钢管材料Q345名称数值单位长度1000mm外径50mm厚度4mm面积A578mm2惯性矩Ix154051mm4惯性矩Iy154051mm4抗弯模量Wx6162mm3抗弯模量Wy6162mm3回转半径rx16.3mm回转半径ry16.3mm长细比λx61.35λc长细比λy61.35ψ0.70水平斜副杆钢管材料Q345名称数值单位长度1803mm外径50mm厚度4mm面积A578mm2惯性矩Ix154051mm4惯性矩Iy154051mm4抗弯模量Wx6162mm3抗弯模量Wy6162mm3回转半径rx16.3mm回转半径ry16.3mm长细比λx110.6λc长细比λy110.6ψ0.413垂直斜副杆钢管材料Q345名称数值单位长度1346mm外径50mm厚度4mm面积A578mm2惯性矩Ix154051mm4惯性矩Iy154051mm4抗弯模量Wx6162mm3抗弯模量Wy6162mm3回转半径rx16.3mm回转半径ry16.3mm长细比λx82.58λc长细比λy82.58ψ0.562整个截面材料特性面积A4329mm2h333.3惯性矩Ix964870376mm4惯性矩Iy724370376mm4抗弯模量Wx11375112.17抗弯模量Wx22619557.6mm3抗弯模量Wy1353963.3mm3回转半径rx472.1mm回转半径ry409.1mmux1uy2λx12.7λy29.30.8964.2:拉杆拉力计算15度时对起重臂进行受力分析F拉杆拉力NF1吊重19600NF2起重臂的支座反力NG1起重臂自重22000NG2吊钩自重1500NG3钢丝绳自重1128.96N15度时，吊重两吨，起重臂受力平衡，在起升平面内，根据受力情况知，起重臂臂根所受弯矩为零F×sin11.78×38701+F×cos11.78×333.3=G1×18497.5+(F1×1.1+G2+G3)×36995得F=158869.2795N71度时对起重臂进行受力分析F拉杆拉力NF1吊重58800NF2起重臂的支座反力NG1起重臂自重22000NG2吊钩自重1500NG3钢丝绳自重1747.3N71度时，吊重六吨，起重臂受力平衡，在起升平面内，根据受力情况知，起重臂臂根所受弯矩为零F×sin10.46×39151+F×cos10.46×333.3=G1×6250+(F1×1.1+G2+G3)×12500得F=134265.9536N83度时对起重臂进行受力分析F拉杆拉力NF1吊重58800NF2起重臂的支座反力NG1起重臂自重22000NG2吊钩自重1500NG3钢丝绳自重1789.92N83度时，吊重六吨，起重臂受力平衡，在起升平面内，根据受力情况知，起重臂臂根所受弯矩为零F×sin8.01×40370+F×cos8.01×333.3=G1×2334+(F1×1.1+G2+G3)×4668得F=62468.50098注：回转与起升时的拉杆拉力略有差距，详见计算表根据受力分析，对起重臂的三个角度〔15度，71度，83度〕，各三个截面〔截面一距臂根3000mm，截面二距臂根19150mm，截面三距臂根36000mm〕进行校核4.3起重臂自重引起的载荷计算起重臂第一节自重3446N起重臂第二节自重3446N起重臂第三节自重3446N起重臂第四节自重3446N起重臂第五节自重3446N起重臂第六节自重3446N起重臂第七节自重1321N15度时起重臂自重产生的载荷，自重对截面一的弯矩W1=〔1321×34150+3446×30000+3446×24000+3446×18000+3446×12000+3446×6000〕×cos15=343138051.7N.mm自重对截面二的弯矩W2=〔1321×18000+3446×13850+3446×7850+3446×1850〕×cos15自重对截面三的弯矩W3=1321×1900×71度时起重臂自重产生的载荷自重对截面一的弯矩W1=〔1321×34150+3446×30000+3446×24000+3446×18000+3446×12000+3446×6000〕×cos71=115670100N.mm自重对截面二的弯矩W2=〔1321×18000+3446×13850+3446×7850+3446×1850〕×cos71=34165631.28N.mm自重对截面三的弯矩W3=1321×1900×83度时起重臂自重产生的载荷自重对截面一的弯矩W1=〔1321×34150+3446×30000+3446×24000+3446×18000+3446×12000+3446×6000〕×cos83=自重对截面二的弯矩W2=〔1321×18000+3446×13850+3446×7850+3446×1850〕×cos83自重对截面三的弯矩W3=1321×1900×附表四：起重臂自重产生的载荷15度起重臂自重产生的载荷系数截面一截面处截面二截面处截面三截面处弯矩M〔N.mm〕343138051.7101353142.72424312.41自重产生的垂直力N2027410998.51667132171度起重臂自重产生的载荷系数截面一截面处截面二截面处截面三截面处弯矩M〔N.mm〕11567010034165631.28817223.44自重产生的垂直力N2027410998.51667132183度起重臂自重产生的载荷系数截面一截面处截面二截面处截面三截面处弯矩M〔N.mm〕43305237.0912791125.47305956.81自重产生的垂直力N2027410998.5166713214.4风载荷计算风载荷在回转平面内，所以起重臂起升角度大小对风载荷产生的弯矩大小没有影响风载荷大小计算FW=CW×PW×AFW作用在塔式起重机和物品上的风载荷NCW风力系数〔1.3×1.25〕P计算风压paA垂直于风向的迎风面积〔第一节迎风面积1278900mm²第二节迎风面积1378400mm²第三节迎风面积1378400mm²第四节迎风面积1378400mm²第五节迎风面积1378400mm²第六节迎风面积1378400mm²第七节迎风面积498900mm²〕风载荷大小：第一节519.553125N第二节559.975N第三节559.975N第四节559.975N第五节559.975N第六节559.975N第七节202.678125N风载荷对截面一产生的弯矩W1=202.68×34150+559.98×30000+559.98×24000+559.98×18000+559.98×12000+559.98×6000+519.55/2×1500=风载荷对截面二产生的弯矩W2=202.68×13850+559.98×7850+559.98×1850+559.98×4.85/6×风载荷对截面三产生的弯矩W3=202.68×附表五：起重臂风载荷风载荷名称风力系数工作状态风压单肢长度迎风面积风载荷N平均风载荷N/mmpammmm2工作状态工作状态起重臂第一节1.62525060001278900519.5531250.086592188起重臂第二节1.62525060001378400559.9750.093329167起重臂第三节1.62525060001378400559.9750.093329167起重臂第四节1.62525060001378400559.9750.093329167起重臂第五节1.62525060001378400559.9750.093329167起重臂第六节1.62525060001378400559.9750.093329167起重臂第七节1.6252502300498900202.6781250.088120924整体平均3830086698003522.106250.091960999起重臂风载荷产生的弯矩N.mm名称截面一截面处截面二截面处截面三截面处弯矩M〔N.mm〕57708872.8116897331.41385088.4375风载荷产生的水平力N3262.3296881775.274583202.6781254.5起升时拉杆拉力产生的弯矩15度时拉杆拉力产生的弯矩：起重臂15度时拉杆角度11.78度，拉杆拉力158869.2795，距截面一距离35701，距截面二距离19551，距截面三距离345115度时拉杆拉力对截面一产生的弯矩W1=158869.2795*sin11.78*35701=115792104115度时拉杆拉力对截面二产生的弯矩W2=158869.2795*sin11.78*19551=634114289.915度时拉杆拉力对截面三产生的弯矩W3=158869.2795*sin11.78*3451=11192923271度时拉杆拉力产生的弯矩：起重臂71度时拉杆角度10.46度，拉杆拉力134265.9536距截面一距离36150，距截面二距离20000，距截面三距离390071度时拉杆拉力对截面一产生的弯矩W1=134265.9536*sin10.46*36150=881187155.971度时拉杆拉力对截面二产生的弯矩W2=134265.9536*sin10.46*20000=487517098.771度时拉杆拉力对截面三产生的弯矩W3=134265.9536*sin10.46*3900=95065834.2583度时拉杆拉力产生的弯矩：起重臂83度时拉杆角度8.01度，拉杆拉力62468.50098距截面一距离37368，距截面二距离21218，距截面三距离511883度时拉杆拉力对截面一产生的弯矩W1=62468.50098*sin8.01*37368=325278409.283度时拉杆拉力对截面二产生的弯矩W2=62468.50098*sin8.01*21218=184696994.483度时拉杆拉力对截面三产生的弯矩W3=62468.50098*sin8.01*5118=44550816.16回转时拉杆拉力有所变化，对截面的弯矩也有变化，详见下表：附表六：拉杆产生的弯矩起升时拉杆拉力产生的弯矩N.mm起重臂角度拉杆角度拉力N距截面一距离mm弯矩N.mm距截面二距离mm弯矩N.mm距截面三距离mm弯矩N.mm15度11.78158869.279535701115792104119551634114289.9345111192923271度10.46134265.953636150881187155.920000487517098.7390095065834.2583度8.0162468.5009837368325278409.221218184696994.4511844550816.16回转时拉杆拉力产生的弯矩N.mm起重臂角度拉杆角度拉力N距截面一距离mm弯矩N.mm距截面二距离mm弯矩N.mm距截面三距离mm弯矩N.mm15度11.78162791.429735701118650768919551649769245.13451114692530.671度10.46135216.252236150887423963.820000490967614.8390095738684.8983度8.0162899.575737368327523049.221218185971528511844858246.794.6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算分别计算15度71度83度时，截面一截面二截面三的离心力回转惯性力和回转惯性力力矩15度时，截面一的离心力回转惯性力和回转惯性力的力矩的计算，起重臂第一节自重344.6kg回转半径898mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第二节自重344.6kg回转半径6694mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第三节自重344.6kg回转半径12490mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第四节自重344.6kg回转半径18286mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第五节自重344.6kg回转半径24082mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第六节自重344.6kg回转半径29878mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s起重臂第七节自重132.1kg回转半径33887mm回转速度0.61r/min回转制动时间4s离心力F=mrω²m臂节质量kgr回转半径mω回转速度rad/s第一节离心力F1=344.6*0.898*(O.61*2*π/60)²=1.262724235,第二节离心力F2=344.6*6.694*(O.61*2*π/60)²=9.412779541第三节离心力F3=344.6*12.490*(O.61*2*π/60)²=17.56283485第四节离心力F4=344.6*18.286*(O.61*2*π/60)²=25.71289015第五节离心力F5=344.6*24.082*(O.61*2*π/60)²=33.86294546第六节离心力F6=344.6*29.878*(O.61*2*π/60)²=42.01300077第七节离心力F7=344.6*33.887*(O.61*2*π/60)²=18.26634116，15度时，截面一所受的离心力F==148.0935162N回转惯性力F=mrω/tm臂节质量kgr回转半径mω回转速度rad/st回转制动时间s第一节回转惯性力F1=344.6*0.898*O.61*2*π/60/4=4.94185583第二节回转惯性力F2=F2=344.6*6.694*O.61*2*π/60/4=36.83828833第三节回转惯性力F3=344.6*12.490*O.61*2*π/60/4=68.73472084第四节回转惯性力F4=344.6*18.286*O.61*2*π/60/4=100.6311533第五节回转惯性力F5=344.6*24.082*O.61*2*π/60/4=132.5275858第六节回转惯性力F6=344.6*29.878*O.61*2*π/60/4=42.01300077第七节回转惯性力F7=344.6*33.887*O.61*2*π/60/4=71.48799559，15度时截面一所受的回转惯性力F==579.5856181N回转惯性力力矩W=flf回转惯性力Nl回转惯性力的作用距离mm第一节回转惯性力力矩F1=4.94185583*898*COS15=4593.98192第二节回转惯性力力矩F2=36.83828833*6694*COS15=255274.8469第三节回转惯性力力矩F3=68.73472084*12490*COS15=888712.9019第四节回转惯性力力矩F4=100.6311533*18286*COS15=1904908.147第五节回转惯性力力矩F5=132.5275858*24082*COS15=3303860.582第六节回转惯性力力矩F6=164.4240183*29878*COS15=5085570.207第七节回转惯性力力矩F7=71.48799559*33887*COS15=2507770.764,15度时截面一所受的回转惯性力力矩W==15度时截面二截面三，71度和83度时三个截面的计算方法都与15度时截面一的计算方法相同，详见下表：附表七:回转时臂离心力与回转惯性力回转时的臂节离心力/回转惯性力(15度〕截面一处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第一节344.68980.6141.2627242354.941855834593.98192起重臂第二节344.666940.6149.41277954136.83828833255274.8469起重臂第三节344.6124900.61417.5628348568.73472084888712.9019起重臂第四节344.6182860.61425.71289015100.63115331904908.147起重臂第五节344.6240820.61433.86294546132.52758583303860.582起重臂第六节344.6298780.61442.01300077164.42401835085570.207起重臂第七节132.133886.90.61418.2663411671.487995592507770.764求和2199.7148.0935162579.585618113950691.43回转时的臂节离心力/回转惯性力(71度〕截面一处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第一节344.6-1023.20.614-1.438774429-5.63085399217694.99326起重臂第二节344.6930.40.6141.308283555.12023886814630.82252起重臂第三节344.628840.6144.05534152915.87117173140578.8061起重臂第四节344.64837.60.6146.80239950826.62218459395538.944起重臂第五节344.66791.20.6149.54945748737.37319745779511.2363起重臂第六节344.68744.80.61412.2965154748.124210311292495.683起重臂第七节132.110096.040.6145.44215348721.29866299660418.162求和2199.738.0153766148.7787323300868.647回转时的臂节离心力/回转惯性力(83度〕截面一处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第一节344.6-1634.40.614-2.298214353-8.994397737120594.2876起重臂第二节344.6-9030.614-1.269754993-4.96937173136811.67082起重臂第三节344.6-171.60.614-0.241295633-0.9443457241329.366089起重臂第四节344.6559.80.6140.7871637273.08068028214147.37344起重臂第五节344.61291.20.6141.8156230877.10570628975265.69286起重臂第六节344.62022.60.6142.84408244711.1307323184684.3244起重臂第七节132.12528.4850.6141.3629505695.334106234110641.5718求和2199.73.00055484911.74310991543474.287回转时的臂节离心力/回转惯性力(15度〕截面二处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第四节344.6182860.61425.71289015100.6311533186167.6337起重臂第五节344.6240820.61433.86294546132.52758581040341.549起重臂第六节344.6298780.61442.01300077164.42401832277272.654起重臂第七节132.133886.90.61418.2663411671.487995591286783.921求和1165.9119.8551775469.07075314790565.757回转时的臂节离心力/回转惯性力(71度〕截面二处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第四节344.64837.60.6146.80239950826.6221845949251.04149起重臂第五节344.66791.20.6149.54945748737.37319745293379.6起重臂第六节344.68744.80.61412.2965154748.12421031666520.3128起重臂第七节132.110096.040.6145.44215348721.29866299383375.9339求和1165.934.09052595133.41825531392526.888回转时的臂节离心力/回转惯性力(83度〕截面二处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第四节344.6559.80.6140.7871637273.0806802825699.258522起重臂第五节344.61291.20.6141.8156230877.10570628955779.79437起重臂第六节344.62022.60.6142.84408244711.1307323154160.6423起重臂第七节132.12528.4850.6141.3629505695.33410623496013.91221求和1165.96.80981982926.6512251311653.6074回转时的臂节离心力/回转惯性力(15度〕截面三处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第七节132.133886.90.61418.2663411671.48799559135827.1916回转时的臂节离心力/回转惯性力(71度〕截面三处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第七节132.110096.040.6145.44215348721.2986629940467.45969回转时的臂节离心力/回转惯性力(83度〕截面三处名称重量(kg)回转半径〔mm〕回转速度(r/min)回转制动时间t(s)离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)起重臂第七节132.12528.4850.6141.3629505695.33410623410134.8018415度名称离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)截面一截面处148.0935579.585618113950691.43截面二截面处119.8552469.07075314790565.757截面三截面处18.2663471.48799559135827.191671度名称离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)截面一截面处38.0153766148.7787323300868.647截面二截面处34.09052595133.41825531392526.888截面三截面处5.44215348721.2986629940467.4596983度名称离心力(N)回转惯性力(N)回转惯性矩(N.mm)截面一截面处3.00055484911.74310991543474.287截面二截面处6.80981982926.6512251311653.6074截面三截面处1.3629505695.33410623410134.801844.7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算15度时：起升钢丝绳拉力ψz起升载荷动载系数φ2FQ总的起重量FQa滑轮组倍率aη滑轮组总效率η起升钢丝绳拉力SQ=1.1*21775.6/4/0.97=6192.2水平惯性力FQ总的起重量V起升速度vg重力加速度t起升制动时间t水平惯性力FVQ=21775.6*20/60/9.8/4=185.2风阻力m该幅度时的吊重 g重力加速度风阻力Ww=0.03*2000*9.8=588.0起升绳阻力FQ总的起重量η滑轮组总效率η起升绳阻力S1=21775.6*〔1-0.97³〕/(1+0.97)*0.97=995.1起升时总的运行阻力FVQ水平惯性力Ww风阻力S1起升绳阻力起升时总的运行阻力W=185.2+588.0+995.1=1768.3回转时时总的运行阻力FVQ水平惯性力Ww风阻力S1起升绳阻力回转时时总的运行阻力W=185.2+588.0+995.1=1768.3起升时钢丝绳最大牵引力W起升时总的运行阻力η滑轮组总效率FQ总的起重量q钢丝绳的密度L钢丝绳的长度a滑轮组倍率起升时钢丝绳最大牵引力S=(1768.3/0.97+21775.6+0.6*30*4)/4=5917.6回转时钢丝绳最大牵引力W起升时总的运行阻力η滑轮组总效率FQ总的起重量q钢丝绳的密度L钢丝绳的长度a滑轮组倍率回转时钢丝绳最大牵引力S=(1768.3/0.97+21775.6+0.6*30*4)/4=5917.671度与83度时计算方法与15度时相同，详见附表八：15度时起升钢丝绳拉力SQ6192.2N水平惯性力FVQ185.2N风阻力Ww588.0N起升绳阻力S1995.1N起升时总的运行阻力W1768.3N回转时时总的运行阻力W1768.3N起升时钢丝绳最大牵引力S5917.6N回转时钢丝绳最大牵引力S5917.6N71度时起升钢丝绳拉力SQ17519.2N水平惯性力FVQ523.9N风阻力Ww1764.0N起升绳阻力S12815.5N起升时总的运行阻力W5103.3N回转时时总的运行阻力W5103.3N起升时钢丝绳最大牵引力S16751.5N回转时钢丝绳最大牵引力S16751.5N83度起升钢丝绳拉力SQ17527.2N水平惯性力FVQ524.1N风阻力Ww1764.0N起升绳阻力S12816.8N起升时总的运行阻力W5104.9N回转时时总的运行阻力W5104.9N起升时钢丝绳最大牵引力S16759.7N回转时钢丝绳最大牵引力S16759.7N4.8吊臂的整体稳定性计算起升制动时，对起重臂在15度，71度，83度时的三个不同截面分别进行稳定性计算根底数据如附表九所示：4倍率幅度35m起升高度L30m钢丝绳线密度q0.6kg/m该幅度时吊重m2000kg吊钩重量150kg起升制动时间t4s起升速度v20m/min重力加速度g9.8N/kg起升载荷动载系数φ21.10滑轮组倍率a4滑轮组总效率η0.97σs345MPa弹性模量E206000Mpa对起升制动时，15度，截面一进行稳定性计算截面一距吊重处距离l=34179mm，截面一高度h=1000mm，宽度b=1000mm，总的起重量FQ=(2000+150+(4*30*0.6))*9.8=21775.6N总的起重量产生的弯矩W=21775.6*34179*1.1=821175949.7N.mm，构件的轴向压力F=-(5917.6+158869.2795*cos11.78)=-161440.9N起升平面垂直于起重臂的力Qx=(21775.6*1.1+20274)*cos15+158869.2795*cos101.78=10356.4N回转平面内水平力Qy=3262.329688N构件毛截面面积A=4329mm²轴心受压稳定系数φ=0.896轴压稳定修正系数ψ=1.01524113欧拉临界载荷较小者NE=10227398欧拉临界载荷NEx=54492087欧拉临界载荷Ney=10227398回转平面的最大弯矩MHx=57708873起升平面的最大弯矩MHy=6392961截面抗弯模量Wx=1353963截面抗弯模量Wy=2619558不等边弯矩折减系数Cox=0.6不等边弯矩折减系数Coy=0.6横向载荷弯矩系数CHx=1横向载荷弯矩系数CHy=1起升平面上弦应力MHY起升平面的最大弯矩H截面的高度IX惯性矩起升平面上弦应力σ上=6392961*〔〔1000*2/3〕+35〕/964870376=4.6MP起升平面下弦应力MHY起升平面的最大弯矩H截面的高度IX惯性矩起升平面下弦应力σ下1=-6392961*(1000/3+35)/964870376=-2.4MP起升平面下弦应力MHY起升平面的最大弯矩H截面的高度IX惯性矩起升平面下弦应力σ下2=-6392961*(1000/3+35)/964870376=-2.4MP回转平面下弦应力MHX回转平面的最大弯矩B截面宽度IY惯性矩回转平面下弦应力σ下1=57708873*〔1000/2+35〕/724370376=42.6MP回转平面下弦应力MHX回转平面的最大弯矩B截面宽度IY惯性矩回转平面下弦应力σ下2=-57708873*〔1000/2+35〕/724370376=-42.6MP轴向上弦应力N构件的轴向压力A上弦截面面积轴向上弦应力σ上=-161440.9/3/1443=-37.3轴向下弦应力N构件的轴向压力A上弦截面面积轴向下弦应力σ下1=-161440.9/3/1443=-37.3轴向下弦应力N构件的轴向压力A上弦截面面积轴向下弦应力σ下2=-161440.9/3/1443=-37.3截面一的稳定性计算结果如下表所示：注：15度，73度，81度，起升制动，回转制动，三个截面，18种情况计算方法相同，计算结果如附表十所示：〔仅列举三种工况，详见excel表〕臂节一〔截面一〕距吊重处距离34179mm高度H1000mm宽度B1000mm总的起重量FQ21775.6N总的起重量产生的弯矩821175949.7N.mm构件轴向压力N-161440.9N起升平面垂直于起重臂的力Qx10356.4N回转平面内水平力Qy3262.3N构件毛截面面积A4329mm2轴心受压稳定系数0.896查表轴压稳定修正系数ψ1.01524113欧拉临界载荷较小者NE10227398N欧拉临界载荷NEx54492087N欧拉临界载荷Ney10227398N构件的端部弯矩Mox0N.mm构件的端部弯矩Moy0N.mm回转平面的最大弯矩MHx57708873N.mm起升平面的最大弯矩MHy6392961N.mm截面抗弯模量Wx1353963mm3截面抗弯模量Wy2619558mm3不等边弯矩折减系数Cox0.6不等边弯矩折减系数Coy0.6横向载荷弯矩系数CHx1横向载荷弯矩系数CHy1垂直斜腹杆应力σ10.7Mpa水平斜腹杆应力σ24.6Mpa水平直腹杆应力σ8.1Mpa起升平面上弦应力σ上4.6起升平面下弦应力σ下1-2.4起升平面下弦应力σ下2-2.4回转平面下弦应力σ下142.6回转平面下弦应力σ下2-42.6轴向上弦应力σ上-37.3MPa轴向下弦应力σ下-37.3MPa上弦总应力σ上-32.6下弦总应力σ下12.9下弦总应力σ下2-82.4臂节四〔截面二〕距吊重处距离18579mm高度H1000mm宽度B1000mm总的起重量FQ21775.6N总的起重量产生的弯矩446374322.5N.mm构件轴向压力N-161440.9N起升平面垂直于起重臂的力Qx1397.0N回转平面内水平力Qy1775.3N构件毛截面面积A4329mm3轴心受压稳定系数0.896查表轴压稳定修正系数ψ1.01524113欧拉临界载荷较小者NE10227398N欧拉临界载荷NEx54492087N欧拉临界载荷Ney10227398N构件的端部弯矩Mox0N.mm构件的端部弯矩Moy0N.mm回转平面的最大弯矩MHx16897331N.mm起升平面的最大弯矩MHy-86386825N.mm截面抗弯模量Wx1353963mm3截面抗弯模量Wy2619558mm3不等边弯矩折减系数Cox0.6不等边弯矩折减系数Coy0.6横向载荷弯矩系数CHx1横向载荷弯矩系数CHy1垂直斜腹杆应力σ2.9Mpa水平斜腹杆应力σ13.4Mpa水平直腹杆应力σ4.4Mpa起升平面上弦应力σ上-62.8MPa起升平面下弦应力σ下133.0MPa起升平面下弦应力σ下233.0MPa回转平面下弦应力σ下112.5MPa回转平面下弦应力σ下2-12.5MPa轴向上弦应力σ上-37.3MPa轴向下弦应力σ下-37.3MPa上弦总应力σ上-100.1MPa下弦总应力σ下18.2MPa下弦总应力σ下2-16.8MPa臂节七〔截面三〕距吊重处距离3028mm高度H1000mm宽度B1000mm总的起重量FQ21775.6N总的起重量产生的弯矩72749956.87N.mm构件轴向压力N-591