工程起重机计算载荷与计算方法
起重机数据及公式
起重机数据及公式引言概述：起重机作为一种重要的机械设备，在各种工程项目中起着至关重要的作用。
了解起重机的数据及相关公式，可以帮助工程师和操作人员更好地使用和维护起重机，确保工程项目的顺利进行。
一、起重机的基本数据1.1 起重机的额定起重量：指起重机在设计时所规定的最大起重量，通常以吨为单位表示。
1.2 起重机的最大起升高度：指起重机能够达到的最大起升高度，通常以米为单位表示。
1.3 起重机的最大起升速度：指起重机在起升过程中的最大速度，通常以米/秒为单位表示。
二、起重机的相关公式2.1 起重机的额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重机的额定起重量。
2.2 起重机的起升高度计算公式：实际起升高度 = 起升高度 + 起升高度的超量。
2.3 起重机的起升时间计算公式：起升时间 = 起升高度 / 起升速度。
三、起重机的安全性数据3.1 起重机的安全载荷：指起重机在实际使用中所能承受的最大载荷，通常小于额定起重量。
3.2 起重机的安全起升高度：指起重机在实际使用中所能达到的最大起升高度，通常小于最大起升高度。
3.3 起重机的安全起升速度：指起重机在实际使用中所能达到的最大起升速度，通常小于最大起升速度。
四、起重机的维护数据4.1 起重机的定期检查：包括检查起重机的各个部件是否正常运转，是否有磨损或松动等问题。
4.2 起重机的润滑保养：定期给起重机的各个部件进行润滑保养，确保其正常运转。
4.3 起重机的故障处理：及时处理起重机出现的故障，避免对工程项目造成影响。
五、起重机的操作数据5.1 起重机的操作规程：操作人员应按照规定的操作程序进行操作，确保起重机的安全运行。
5.2 起重机的操作技巧：操作人员应具备良好的操作技巧，能够熟练地操作起重机。
5.3 起重机的操作注意事项：操作人员在操作起重机时应注意安全，避免发生意外事故。
结语：通过了解起重机的数据及相关公式，可以更好地使用和维护起重机，确保工程项目的顺利进行。
起重机数据及公式
起重机数据及公式引言概述：起重机是一种用于搬运和举升重物的重要工业设备。
在起重机的设计和操作中，准确的数据和公式是至关重要的。
本文将介绍起重机的数据和公式，匡助读者更好地了解起重机的原理和运行。
一、起重机的基本数据1.1 起重机的额定载荷：起重机的额定载荷是指起重机设计时所能承载的最大分量。
这个数据是根据起重机的结构和材料强度等因素计算得出的。
额定载荷是起重机设计和使用的重要依据，决定了起重机的使用范围和安全性能。
1.2 起重机的工作半径：工作半径是指起重机从起重点到起重物之间的水平距离。
工作半径的大小决定了起重机的搬运范围和作业空间。
在起重机的设计和操作中，需要根据工作半径来选择合适的起重机型号和配置。
1.3 起重机的提升速度：提升速度是指起重机在举升重物时的速度。
提升速度的快慢直接影响到起重机的工作效率和作业时间。
在起重机的设计和操作中，需要根据具体的工作需求来选择合适的提升速度，以确保作业的顺利进行。
二、起重机的动力计算公式2.1 起重机的起升力计算：起重机的起升力是指起重机在举升重物时所需施加的力量。
起升力的计算需要考虑起重物的分量、工作半径、提升速度等因素。
常用的起升力计算公式为：起升力 = 起重物的分量 / 提升速度。
2.2 起重机的回转力计算：起重机的回转力是指起重机在旋转时所需施加的力量。
回转力的计算需要考虑起重机的结构和工作半径等因素。
常用的回转力计算公式为：回转力 = 起重物的分量 ×工作半径。
2.3 起重机的行走力计算：起重机的行走力是指起重机在挪移时所需施加的力量。
行走力的计算需要考虑起重机的结构和行走速度等因素。
常用的行走力计算公式为：行走力 = 起重物的分量 ×行走速度。
三、起重机的稳定性计算3.1 起重机的倾覆力矩计算：起重机的倾覆力矩是指起重机在工作过程中产生的使其倾覆的力矩。
倾覆力矩的计算需要考虑起重机的结构、工作半径和工作状态等因素。
常用的倾覆力矩计算公式为：倾覆力矩 = 起重物的分量 ×工作半径。
第三章 起重机械的计算载荷与计算方法
一、起重机械的计算载荷
作用在起重机上的外载荷有：起升载荷、自重载荷、动
载荷、风载荷、货物偏摆载荷、碰撞载荷、安装和运输载荷
等。
1、起升载荷 P Q
是由起升机构吊起的货物和取物装置及其它随同升降的
装置重量的总合。
对抓斗起重机，P Q =Q·g，Q——起重量
对吊钩起重机， =P Q （Q+
— 1 —起升冲击系数， 0.9。1当1.1对要计算P G 的零件起
增大应力作用时，
，反1之1.，0~ 起1减.1小应力作用时，
取
。 10.9~1.0
--
★ 起升动力载荷 F Q 动： FQ动 2PQ
—2 —起升载荷动载系数， 1.0。2其2估.0算公式为：
2 1cv
1
g0 y0
c——操作情况系数，安装用c=0.25，吊钩式起重机
F 风 I I ——工作状态下作用在物品上的最大风力； F 切 ——回转机构起、制动时的切向惯性力； F 离 ——回转机构起、制动时的回转离心力。
其中，F 切 和 F 风 II 起主要作用。
--
假定动力系数为2，回转起、制动时间为4s，则：
tgI I 2 切 /g 2 v /( g t) 0 .0 5 v
<二>传动机构零件的动载荷
用零件所在轴的扭矩表示。
（1）疲劳计算载荷
① 运行和回转机构： MImax 8Mn
M—n —电机额定转矩传到计算零件的扭矩。
—8 —刚性动载系数， 1.2，8 2.0 8/1
J，II / JI ，Mq /Mn Mj /Mn J—I —主动侧转动惯量；
J—I I —被动侧转动惯量；
2 10；.35v
起重机械的计算载荷与计算方法
② Ⅱ类载荷组合（工作最大载荷组合或强度计算定性、 机构零部件和金属结构的静强度、刚度和失稳破坏，以及校 验电动机过载能力和制动器制动力矩。
4、风载荷
v 具有质量的空气以一定的速度 ( m吹/向s )与其相垂
直的结构物表面而被阻挡时，空气的动能便转化为势能，对
结构物产生静压力。
风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机的风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风
载荷。
（1）、计算公式： PW Kf KhqA
式中：K f ——风力系数
K h ——风压高度变化系数
（2）强度计算载荷
①运行和回转机构： MIImax5 8Mn —5 —弹性振动增大系数， 52，/ 1。.15 1.7
②起升和非平衡变幅机构
制动器后的零件：MIImax 2Mn
其他零件：M m a x(2.0~2.5)M n 。
③平衡变幅机构
制动器后的零件： MIImax Mjmax
其他零件： M m a x(2.0。~2.5)M n
2 1cv
1
g0 y0
c——操作情况系数，安装用c=0.25，吊钩式起重机
c=0.5，抓斗式起重机c=0.75。
v——额定起升速度，m/s。
— —结构质量影响系数，
1
m1 m2
。0
y0
y0
2
—m 1—结构在物品悬挂处的折算质量，对桥架型起重
机，m 1为小车质量加上桥架质量的一半；对臂架型起重机， m 为1 臂架质量的1/3。
起重机数据及公式
起重机数据及公式起重机是一种用于吊装和搬运重物的机械设备。
它由吊臂、起重机构、行走机构和控制系统等组成。
起重机的性能和运行参数通常通过一些数据和公式来描述和计算。
下面将详细介绍起重机的数据及公式。
1. 起重机的基本参数：- 额定起重量：起重机能够安全吊装的最大重量。
- 最大起升高度：起重机能够达到的最大起升高度。
- 起升速度：起重机起升负载的速度。
- 行走速度：起重机在地面上行驶的速度。
- 旋转速度：起重机旋转的速度。
2. 起重机的公式：- 起重机的额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重机自重 + 起重机结构部件重量 + 起重机额定起重量。
- 起重机的起升速度计算公式：起升速度 = (额定起重量 / 起重机额定起升量) ×额定起升速度。
- 起重机的行走速度计算公式：行走速度 = (额定起重量 / 起重机额定载荷) ×额定行走速度。
- 起重机的旋转速度计算公式：旋转速度 = (额定起重量 / 起重机额定载荷) ×额定旋转速度。
3. 起重机的数据采集与监测：- 起重机的载荷传感器：用于测量起重机吊钩上的载荷重量。
- 起重机的倾斜传感器：用于监测起重机是否倾斜。
- 起重机的高度传感器：用于测量起重机的高度。
- 起重机的速度传感器：用于测量起重机的速度。
4. 起重机的安全控制：- 起重机的重量限制器：用于监测起重机的载荷，当超过额定载荷时发出警报或停止操作。
- 起重机的高度限制器：用于监测起重机的高度，当超过最大起升高度时发出警报或停止操作。
- 起重机的速度限制器：用于监测起重机的速度，当超过额定速度时发出警报或停止操作。
5. 起重机的维护与保养：- 定期检查起重机的结构和关键部件是否有损坏或磨损。
- 检查起重机的润滑系统，确保润滑油的充足和正常工作。
- 清洁起重机的外表和内部，防止灰尘和杂物对起重机的影响。
以上是关于起重机数据及公式的详细介绍。
起重机的数据和公式可以帮助工程师和操作人员计算起重机的性能和运行参数，从而确保起重机的安全和高效运行。
移动式起重机吊装载荷计算标准
移动式起重机吊装载荷计算标准说起移动式起重机吊装载荷的计算标准，这可真是个技术活，得细细道来。
你别看那些起重机在工地上威风凛凛，吊起个庞然大物就像玩儿似的，其实背后都有一套严格的计算标准在撑腰呢！首先啊，咱们得知道，吊装载荷可不是简单地把你想要吊的东西的重量一加就完事儿了。
它还包括了吊具、滑轮、起升钢丝绳这些辅助设备的重量，而且还得乘以一个动载系数，这个系数通常是1.1，意思就是得留点余地，以防万一嘛。
记得我第一次参与吊装项目的时候，看着工程师们拿着计算器在那里“噼里啪啦”地按，我还纳闷呢，怎么一个简单的重量还得算这么久？后来一打听才知道，这里面的学问可大了去了。
工程师老李跟我说：“小伙子，你看啊，这吊装载荷的计算可不是闹着玩的。
你得先知道被吊物的重量，然后再加上吊具、滑轮、钢丝绳这些的重量，这还没完呢，你还得考虑风速、风向这些外界因素，它们都会影响起重机的稳定性。
所以啊，我们得用个公式来精确计算，就是P=Q×f×μ×γ，其中P是额定荷载，Q是实际吊装物的重量，f是风速系数，μ是动载系数，γ是结构系数。
你看，这多复杂啊！”我一听，顿时觉得头大了好几圈。
不过老李接着又安慰我说：“别担心，你刚接触这行，慢慢来就好了。
等你多参与几个项目，自然就熟悉了。
”就这样，我一边跟着老李学习，一边在实践中摸索。
慢慢地，我也开始能够独当一面了。
每次参与吊装项目，我都会严格按照计算标准来操作，确保万无一失。
有一次，我们遇到一个特别棘手的吊装任务，那个被吊物又重又大，而且还得在高空作业。
我当时心里那个忐忑啊，生怕出点什么差错。
不过好在，我严格按照计算标准来操作，最终成功地完成了任务。
那一刻，我觉得自己仿佛成了个英雄，心里别提多得意了！现在啊，我已经是个老手了，吊装载荷的计算对我来说已经是小菜一碟了。
不过每次操作的时候，我还是会小心翼翼地核对每一个数据，毕竟安全无小事嘛！所以啊，朋友们，如果你们也对移动式起重机吊装载荷的计算标准感兴趣的话，不妨也来试试看吧！虽然刚开始可能会觉得有点难，但只要你肯下功夫，相信你也能像我一样，成为一个吊装高手的！。
起重机横向载荷的计算
起重机横向载荷的计算作者：闫胜学赵刚来源：《中国科技博览》2015年第22期[摘要]起重机横向载荷有许多的计算方法，本文通过对其中两种计算方法的具体分析与比较，指出了两种计算方法的优缺点；并提出起重机横向载荷的计算应按照每台起重机的实际工况来选择合适的计算方法。
[关键词]起重机横向载荷中图分类号：G695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0275-011.前言起重机在工作时，会产生许多种载荷。
起重机横向载荷的准确计算，是圆满完成起重机设计工作的前提之一。
2.起重机横向载荷计算方法的分析与比较2.1根据GB50009建筑结构荷载规范，起重机横向载荷值PSH计算方法如下：PSH=（G小+Q）g k其中G小-起重机小车质量，kg；Q-额定起升质量，kg；g-重力加速度k-系数，与额定起升质量及起升机构悬挂方式有关，按表1确定可见，按上式计算，计算结果是起重机小车（含载荷）在桥架轨道上的最大静摩擦力。
2.2 根据GB/T 3811起重机设计规范，起重机横向载荷PSH由三部分产生，分别为水平侧向力Ps、小车运行惯性力PH、小车缓冲力Pt；具体计算方法如下：2.2.1 水平侧向力Ps水平侧向力是指起重机在运行过程中，由于两侧车轮直径不等、轨道或车轮安装不正等原因而出现偏斜时所产生的垂直于车轮轮缘或作用在水平导向轮上的力。
，其中：为起重机发生侧向力一侧的经常出现最不利的轮压之和，kN；水平侧向力系数，按图1确定。
L-起重机跨度，m；B-起重机基距，m；2.2.2 小车运行惯性力PH小车运行惯性力是指起重机小车质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力。
小车运行惯性力直接作用在车轮与轨道的接触点上，力的方向与小车轨道方向一致。
PH=1.5（G小+Q）α其中G小-起重机小车质量，kg；Q-起升质量，kg；α-小车运行加速度，m/s2；说明：（1）式中1.5为安全系数，主要是考虑了当运行机构起动或制动时，金属结构会在水平方向产生水平振动而造成的影响；（2）式中α小车运行加速度可按实际需要选取；但小车运行加速度的最大值由小车车轮与轨道的摩擦系数决定；其中g-重力加速度；f0-车轮与轨道的摩擦系数；室外工作时取0.12，室内工作时取0.15。
起重机械的计算载荷与计算方法
2、自重载荷 PG
包括机械部分、金属结构及电气设备和其它装置的总重 量。自重在设计前是未知的。
自重载荷的作用形式： 机械及电气设备的自重，一般看作是集中载荷； 桁架结构的自重，视作分布在相应节点上； 箱形板梁结构，视为连续分布。 3、动载荷 是由运动速度改变引起的质量力，即惯性力，包括惯性 载荷、振动载荷和冲击载荷。
（2）垂直动载荷
① 起升机构起、制动时的动载荷：
★ 自重冲击载荷 FG：冲 FG冲 1PG
—1—起升冲击系数， 0.9 。1当 1.对1 要计算PG的零件起增
大应力作用时，
，反之1 ，1.起0 ~减1小.1应力作用时，
取
。 1 0.9 ~ 1.0
★ 起升动力载荷 FQ动： FQ动 2 PQ
—2—起升载荷动载系数， 1.0 。2 其 2估.0算公式为：
2 1 cv
1
g 0 y0
c——操作情况系数，安装用c=0.25，吊钩式起重机
c=0.5，抓斗式起重机c=0.75。
v——额定起升速度，m/s。
— —结构质量影响系数，
1
m1 m2
。0
y0
y0
2
—m1—结构在物品悬挂处的折算质量，对桥架型起重
机，m1为小车质量加上桥架质量的一半；对臂架型起重机， m为1 臂架质量的1/3。
向载荷。
F侧 P / 2
—P —发生侧向力一侧最不利轮压之和； ——水平侧向力系数，按图中选取。
二、载荷分类与载荷组合
1、载荷分类 （1）基本载荷：始终或经常作用在起重机上的载荷。 （2）附加载荷：在正常工作状态下受到的非经常性载荷。 （3）特殊载荷：非工作状态下可能受到的最大载荷或工作 状态下偶然受到的不利载荷。 2、载荷组合 （1）起重机破坏形式：
单台起重机吊装载荷计算公式
单台起重机吊装载荷计算公式在建筑施工、工业生产等领域，起重机可是个不可或缺的“大力士”。
而要想让这个“大力士”安全、高效地完成吊装任务，咱们就得弄清楚单台起重机吊装载荷的计算公式。
先来说说什么是吊装载荷。
简单来讲，就是起重机在吊装作业时所要承担的重量。
这可不仅仅是被吊起物体的重量哦，还得把吊钩、吊索等附加设备的重量也算进去。
单台起重机吊装载荷的计算公式是：Q = Q1 + Q2这里的 Q 表示吊装载荷，Q1 是被吊设备或构件的重量，Q2 则是吊钩、吊索等附加设备的重量。
举个例子来说吧，有一次我在一个建筑工地上，看到一台起重机正在吊起一块巨大的预制板。
工人们事先测量了预制板的重量是 5 吨，吊钩和吊索的重量大概是 0.5 吨。
按照咱们的公式，这台起重机的吊装载荷 Q 就等于 5 + 0.5 = 5.5 吨。
在实际操作中，可不能只是简单地套公式就算完事儿。
得考虑好多因素呢，比如说起重机的起重能力、工作半径、起重臂的长度等等。
要是计算不准确，或者忽视了某些关键因素，那可就容易出大问题。
我还记得有一次，在另一个工地，一台起重机在吊装一个比较重的钢结构件。
由于计算的时候没有充分考虑到工作半径的变化，结果在吊起的过程中，起重机出现了明显的晃动，把在场的人都吓得够呛。
好在最后有惊无险，没有造成什么损失。
但这也给大家敲响了警钟，让我们更加明白准确计算吊装载荷的重要性。
另外，不同类型的起重机，可能计算公式还会有些细微的差别。
比如说履带式起重机和塔式起重机，它们的工作原理和结构有所不同，所以在计算吊装载荷的时候，就得根据具体的情况进行调整。
还有啊，环境因素也会对吊装载荷产生影响。
如果是在大风天气，风的阻力会增加起重机的负担；如果是在高温环境下，钢材可能会因为热胀冷缩而导致重量的变化。
这些看似小小的因素，累积起来可能就会对吊装作业的安全和效率产生很大的影响。
总之，单台起重机吊装载荷的计算公式虽然看起来简单，但实际运用中需要我们综合考虑各种因素，小心谨慎地进行计算和操作。
起重机载荷计算方法
起重机载荷计算方法起重机是工业生产中常用的一种设备，用于搬运和移动重物。
在使用起重机进行作业时，需要对起重机的载荷进行准确计算，以确保作业的安全和高效。
本文将介绍起重机载荷计算的方法。
一、静载荷和动载荷起重机的载荷分为静载荷和动载荷两种。
1. 静载荷静载荷是指起重机在静止状态下受到的力，通常包括自重、货物的重量以及起重机受到的任何外部力。
静载荷的计算方法通常基于力学原理，并考虑各种参数，如起重机的结构、重心位置、旋转半径等。
2. 动载荷动载荷是指起重机在移动或提升货物时受到的力，包括动力引起的力和惯性力。
动载荷的计算方法需要考虑起重机的运动和加速度等因素，以确保起重机在作业过程中的稳定性和安全性。
二、起重机载荷计算的基本原理起重机载荷计算的基本原理是根据力学和静力学定律，将作用在起重机上的各种力量分析和计算，从而得出起重机的受力情况以及各个部件的受力大小。
起重机载荷计算的基本步骤如下：1. 确定起重物的重量，包括重物的实际重量以及所需的安全余量。
2. 分析起重物所受的外部力，如重物本身所受的力、其他设备的影响力等。
3. 根据起重机的结构和参数，计算起重机的自重。
4. 根据作业要求和实际情况，计算起重机的工作半径、工作高度等参数。
5. 结合起重机的工作状态，计算起重机的动载荷，包括提升力、水平力和倾斜力等。
6. 根据计算结果，评估起重机的受力情况，确定是否满足安全要求。
三、起重机载荷计算方法的应用起重机载荷计算方法广泛应用于各个领域，特别是工业生产和建筑工程中的货物搬运和安装。
在工业生产中，通过准确计算起重机的载荷，可以确保货物的安全搬运和准时投放，提高作业效率。
同时，也可以对起重机的结构进行优化设计，减少起重机的自重，提高工作效率和能源利用率。
在建筑工程中，起重机是现代建筑所必需的设备之一。
通过对起重机载荷的准确计算，可以保证建筑材料的安全运输和安装。
同时，还可以预测起重机在不同作业环境下的工作情况，为工程人员提供重要的参考依据。
起重计算(1)
• （ 4 ）钢丝绳受过火烧或局部电弧作用 应报废。 • （ 5 ）钢丝绳压扁变形、有绳股或钢丝 挤出、笼形畸变、绳径局部增大、扭结、 弯折时应报废。 • （ 6 ）钢丝绳绳芯损坏而造成绳径显著 减少时应报废。
8.钢丝绳使用时的注意事项
• （l）钢丝绳要正确开卷。 • （2）在捆绑或吊运物件时，钢丝绳应避免和 物体的尖角棱边直接接触，应在接触处垫以 木块、麻布或其它衬垫物。 • （3）严禁钢丝绳与电线接触，以免被打坏或 发生触电。靠近高温物体时，要采取隔热措 施。 • （4）钢丝绳在使用中应避免扭结，一旦扭结， 应立即抖直。使用中应尽量减少弯折次数， 并尽量避免反向弯折。 • (5)钢丝绳套插接长度一般不小于钢丝绳直径 的15倍,或不小于300mm 。
• （6）钢丝绳与卷筒或滑车配用时，卷筒或滑 轮的直径至少比钢丝绳直径大 16 倍。不能穿 过已经破损的滑轮，以免磨损钢丝绳或使绳 脱出滑轮，造成事故。 • （7）钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比 钢丝绳的直径大1～2.5mm。如滑轮槽的直径 过大，则绳易被压扁；过小，则绳易磨损。 • （8）使用前要根据使用情况选择合适直径的 钢丝绳；在使用过程中，要经常检查其负荷 能力及破损情况；使用后及时保养，正确存 放。
2.钢丝绳的破断拉力计算
• 钢丝绳的破断拉力与钢丝质量的好坏和 绕捻结构有关，对其破断拉力作精确计 算是困难的，只能作近似计算。 • Sb=500d2 （N) • d――钢丝绳的直径，mm 。
3.钢丝绳的安全系数
• 为了保证起重作业安全，钢丝绳允许拉 力只是其破断拉力的几分之一。破断拉 力与许用拉力之比为钢丝绳的安全系数。
• 摩擦力为F＝μQj ＝ 0.25×1.2×150=45kN • 该设备起动时的牵引力： • 取K起＝2.5 • P起＝K起F＝2.5×45＝ 112.5kN
起重机械课件 第四章起重机的承载能力与计算载荷
§4-2 起重机的计算载荷
二、常规载荷
2. 自重载荷、起升载荷及由垂直运动引起的载荷 ①自重载荷PG
自重载荷是指起重机本身的结构、机械设备、电气设备 以及在起重机工作时始终积结在它的某个部件上的物料 （如附设在起重机上的漏斗料仓、连续输送机及在它上面 的物料）等质量的重力。对某些起重机的使用情况，自重 载荷还要包括结壳物料质量的重力，例如粘结在起重机及 其零部件上的煤或类似的其他粉末质量的重力，但在规定 中属于起升载荷的重力除外。 ② 起升载荷PQ
2. 承载能力计算内容 ① 从计算项目看：包括寿命（疲劳、磨损和发热）计算，抗
塑性破坏（或脆性断裂）计算和局部稳定性计算。
§4-1 承载能力计算综述
二、承载能力计算概述
2. 承载能力计算内容 ② 从应力类型看：由拉伸力、压缩力、弯矩产生的正应力；
由弯扭、横向力产生的切应力；由局部集中在产生的局 部应力。这些应力或单独存在，或同时存在多种应力的 组合。承载能力计算一般只考虑一阶应力。
§4-1 承载能力计算综述
二、承载能力计算概述
3. 承载能力计算方法 流程图
流程：1.组合载荷作用→2.产生相应内力（线性）→3.确定危险 断面应力→4.叠加合成应力≤5.许用应力（弹性强度极限／安全 系数）
安全系数包括：载荷估算程度系数×起重机安全程度系数
§4-1 承载能力计算综述
二、承载能力计算概述
3. 承载能力计算方法 ② 极限承载能力法
注意
极限承载能力法的典型流程图
流程： 1.分项载荷计算（每种载荷× 相应安全系数）→2.组合 载荷作用→3.产生相应内力（非线性）→4.确定危险断面应力 →5.叠加合成应力≤6.可采纳的极限应力（弹性稳定极限／材料 抗力系数）
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时，特别是钢结构设计时，考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时，都要乘一个系数，现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识，同时,也请这方面的专家指出不足之处.《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动.由于这种冲击和振动，起重机各部分质量会产生附加的加速度，虽然可用计算机计算这种加速度，但计算工作量较大，所以，实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》（GB3811—83），的规定，自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击，将起重机自重乘以起升冲击系数φ1，二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝，将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4，他们都是经验值.1、起升冲击系数φ1《规范》规定：0。
9≤φ1≤1。
1这个系数的应用分两种情况：当自重对要计算的元件起增大作用时，取φ1=1。
0~1。
1，否则取φ1=0.9~1.0。
2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算：φ4=1.10+0.058v√h（注：√h为h开更号）式中v-——--起重机（或小车）的运行速度（m/s）h—-—-轨道接缝处二轨道面的高度差（mm)理论表明，当速度较大时（v≤2m/s），冲击系数并不随速度增大，只要控制h≤2mm,系数不会大于1。
1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度，由这个附加加速度引起的惯性力，将对机构和结构产生附加的动应力，我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√［1/δg（λ0+yo）］各符号的意义见《起重机设计规范》（GB3811-83)附录B为了检验上式的正确性，曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定，φ2值与实测值很接近.2、初步设计阶段φ2的估算值在初步设计阶段，上述公式的一些参数未知,φ2如何估算呢?将上式进行简化：φ2=1+acva=√［1/δg（λ0+yo）］根据《规范》规定,按照以下公式参考选取：①φ2=1+0.17v-----做安装用的、使用轻闲的臂架起重机。
起重机数据及公式
起重机数据及公式一、引言起重机是一种用于搬运和吊装重物的机械设备，广泛应用于建造工地、港口、仓库等场所。
本文将介绍起重机的基本数据和常用的计算公式，以匡助读者更好地了解和使用起重机。
二、起重机的基本数据1. 起分量（Rated Load）：指起重机在标准工况下能够安全举起的最大分量。
通常以吨（t）为单位进行表示，例如10吨起重机。
2. 起升高度（Lifting Height）：指起重机能够将物体举起的最大高度。
通常以米（m）为单位进行表示。
3. 起升速度（Lifting Speed）：指起重机在起升操作过程中提升或者下降的速度。
通常以米/秒（m/s）为单位进行表示。
4. 平移速度（Travel Speed）：指起重机在水平方向挪移的速度。
通常以米/秒（m/s）为单位进行表示。
5. 回转速度（Slewing Speed）：指起重机回转的速度。
通常以度/秒（°/s）为单位进行表示。
6. 工作级别（Working Class）：指起重机的使用环境和工作强度等级。
常见的工作级别有A1-A8，其中A1为轻型工作，A8为特重型工作。
三、起重机的计算公式1. 起重机的额定载荷计算公式：额定载荷 = 起重机自重 + 起重机结构部件自重 + 起重机附件自重2. 起重机的起升速度计算公式：起升速度 = 起升高度 / 起升时间3. 起重机的平移速度计算公式：平移速度 = 平移距离 / 平移时间4. 起重机的回转速度计算公式：回转速度 = 回转角度 / 回转时间5. 起重机的起升力计算公式：起升力 = 起分量 * 重力加速度6. 起重机的工作级别选择公式：工作级别 = 起分量 / 起升高度四、实例分析以一台10吨起重机为例，假设其自重为5吨，结构部件自重为2吨，附件自重为1吨。
1. 计算额定载荷：额定载荷 = 10吨 + 5吨 + 2吨 + 1吨 = 18吨2. 假设起升高度为20米，起升时间为10秒，计算起升速度：起升速度 = 20米 / 10秒 = 2米/秒3. 假设平移距离为50米，平移时间为20秒，计算平移速度：平移速度 = 50米 / 20秒 = 2.5米/秒4. 假设回转角度为180度，回转时间为30秒，计算回转速度：回转速度 = 180度 / 30秒 = 6度/秒5. 假设起分量为10吨，重力加速度为9.8米/秒²，计算起升力：起升力 = 10吨 * 9.8米/秒² = 98千牛顿6. 假设起升高度为20米，计算工作级别：工作级别 = 10吨 / 20米 = 0.5（取整数为A1级）五、结论起重机的数据和公式是起重机设计和使用过程中的重要参考。
第三章工程起重机计算载荷与计算方法
第三章工程起重机计算载荷与计算方法第一节作用在起重机上的载荷主要的有：起升载荷、起重机自重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷以及振动、冲击引起的动力载荷等一、自重载荷G(或用P G表示)自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量（不是质量,在此以N计),它包括结构、机构、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力二、起升载荷P Q(最大额定起重量Q+吊钩自重q)起升载荷是指起升质量的重力（以N计）.起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置（下滑轮组、吊钩、吊梁,抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。
起升载荷动载系数φ2δ——结构质量影响系数三、水平载荷1。
运行惯性力P H起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按质量m与运行加速度a乘积的1。
5倍计算,但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力2。
回转和变幅运动时的水平力P H臂架式起重机回转和变幅机构运动时,起升质量产生的水平力(包括风力、变幅和回转起、制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力）按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算四、安装载荷在设计起重机时，必须考虑起重机安装过程中产生的载荷.特别是塔式起重机,有的类型其安装给局部结构产生的应力大大地大干工作应力。
露天工作的起重机安装时风压应加以考虑。
五、坡度载荷起重机坡度载荷按下列规定计算：1．流动式起重机需要时按具体情况考虑.2．轨道式起重机轨道坡度不超过0。
5%时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算坡度载荷。
六、风载荷P W在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载两类。
工作状态风载荷P Wg起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力1。
风载荷按下式计算：计算风压q风压髙度变化系数K h 风力系数C查表得七、试验载荷起重机投入使用前,必须进行超载动态试验及超载静态试验第二节载荷分类与载荷组合―、载荷分类作用在起重机结构上的载荷分为三类，即基本载荷，附加栽荷与特殊载荷。
第三章-起重机计算载荷与许用应力
地区
工作状态计算风压
非工作状态计算风压
风速／m/S
qI
qⅡ
qⅢ
内陆
15.5
0.6qⅡ
150
500～600
沿海
20
250
600～1000
台湾省及南海诸岛
20
250
1500
表3-7 起重机标准风压值(GB 3811—83) ／N·m一2
(四) 迎风面积A的计算 1．起重机迎风面积的计算 起重机结构或物品的迎风面积按起重机组成部分或物品的净面积在垂直于风向平面的投影来计算，即 A一ΦA轮 (3-4) 式中A轮——起重机组成部分的轮廓面积在垂直于风向平面上的投影，m2； Φ——起重机金属结构或机构的充满系数，即结构或机构的净面积与其轮廓面积之比。 常用结构形式的Φ值如下。 ①由型钢或钢板制成的桁架或空腹结构：Φ=0.2～0.6。 ②管子桁架结构(无斜杆的桁架取小值)：Φ=0.2～0.4。 ③实体板结构：Φ=1 ④机构：Φ=0.8～1.0。
表3-3动
机 动
轻级
中级
重级
动载系数K1
1．OO
1.10
1.30
1.50
此外，设备在运输过程中，因道路不平引起运输车辆振动，使设备本身静自重增大。因此在验算设备强度时，应将其自重乘以动载系数K1，作为运输工艺设计中的计算自重。 设备运输时的动载系数K1见表3-4。 表3-4设备运输时的动载系数K1
起重机的计算载荷原则与安全系数
起重机的计算载荷原则与安全系数The document was finally revised on 2021起重机的计算载荷原则与安全系数1．计算的基本原则为保证起重机安全、正常地工作，其金属结构和机构的零部件应满足强度、稳定性和刚度的要求。
强度和稳定性要求是指结构构件在载荷作用下产生的内力不应超过许用的承载能力（指强度、疲劳强度和稳定性方面的许用承载能力）；刚度要求是指结构在载荷作用下产生的变形量不应超过许用的变形值，以及结构的自振周期不应超过许用的振动周期。
起重机的零部件和金属结构应进行以下计算：①疲劳、磨损或发热的计算；②强度计算;③强度验算。
与这三类计算相适应，起重机的计算载荷有下列三种组合：（1）寿命（耐久性）计算载荷--第Ⅰ类载荷。
该载荷是用来计算零部件或金属结构的耐久性、磨损或发热的。
按正常工作时的等效载荷进行计算，不仅计算载荷大小，还要考虑它们的作用时间。
对于受变载荷作用的机构零件和金属结构，当应力变化循环次数足够多时，应进行疲劳计算；当应力变化循环次数较少或很少时，就不必进行疲劳计算。
工作级别是A6,A7,A8级起重机的金属结构构件和机构零件应验算疲劳。
（2）强度计算载荷--第Ⅱ类载荷。
该类载荷是用来计算零部件或金属结构的强度、受压和平面弯曲构件的稳定性、结构件的刚度、起重机的整体稳定性与轮压的，按工作状态最大载荷进行强度计算。
确定强度计算载荷时，应选取可能出现的最不利的载荷组合。
（3）验算载荷--第Ⅲ类载荷。
该类载荷是用来验算起重机的某些装置（如夹轨器）、变幅机构、支承旋转装置的某些零件和金属结构的强度和构件的稳定性，以及起重机的整体稳定性的，按非工作状态最大载荷及特殊载荷（安装载荷、运输载荷及冲击载荷等）进行强度验算。
在起重机事故处理时，由金属结构和机构的零部件破坏导致的事故，应进行必要的验算。
验算时，按实际工况的实际载荷进行。
2．计算方法目前起重机的计算采用许用应力法，即在强度计算中以材料的屈服极限，在稳定性计算中以稳定临界应力，在疲劳强度计算中以疲劳强度极限除以一定的安全系数，分另得到强度、稳定性和疲劳强度的许用应力。
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时，考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同，其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时，都要乘一个系数，现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下，使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识，同时，也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊！一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时，起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动，起重机各部分质量会产生附加的加速度，虽然可用计算机计算这种加速度，但计算工作量较大，所以，实际计算时是将自重乘以一个冲击系数，以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83）,的规定,自重冲击系数分两种情况，一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击，将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝，将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4，他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况：当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1。
0~1.1,否则取φ1=0.9～1.0.2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算：φ4=1.10+0。
058v√h（注：√h为h开更号）式中v-—-——起重机（或小车）的运行速度(m/s)h—-——轨道接缝处二轨道面的高度差（mm）理论表明,当速度较大时（v≤2m/s），冲击系数并不随速度增大，只要控制h≤2mm，系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度，由这个附加加速度引起的惯性力，将对机构和结构产生附加的动应力，我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大，φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√[1/δg（λ0+yo)］各符号的意义见《起重机设计规范》（GB3811—83）附录B为了检验上式的正确性，曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定，φ2值与实测值很接近.2、初步设计阶段φ2的估算值在初步设计阶段，上述公式的一些参数未知，φ2如何估算呢？将上式进行简化：φ2=1+acva=√[1/δg（λ0+yo)］根据《规范》规定,按照以下公式参考选取:①φ2=1+0.17v--—-—做安装用的、使用轻闲的臂架起重机.②φ2=1+0。
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第三章工程起重机计算载荷与计算方法
第一节作用在起重机上的载荷
主要的有：起升载荷、起重机自重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷以及振动、冲击引起的动力载荷等
一、自重载荷G (或用P G 表示)
自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量(不是质量，在此以N 计)，它包括结构、机构、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力
二、起升载荷P Q (最大额定起重量Q +吊钩自重q )
起升载荷是指起升质量的重力(以N 计)。
起升质量包括允许起升的最大有效物品、 取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁，抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。
起升载荷动载系数φ
2 2=1ϕ+δ——结构质量影响系数 201200=1()()
Y m m Y δλ++ 三、水平载荷
1.运行惯性力P H
起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按质量m 与运行加速度a 乘积的倍计算，但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力
2.回转和变幅运动时的水平力P H
臂架式起重机回转和变幅机构运动时，起升质量产生的水平力(包括风力、变幅和回转起、制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算
四、安装载荷
在设计起重机时，必须考虑起重机安装过程中产生的载荷。
特别是塔式起重机，有的类型其安装给局部结构产生的应力大大地大干工作应力。
露天工作的起重机安装时风压应加以考虑。
五、坡度载荷
起重机坡度载荷按下列规定计算：
1．流动式起重机需要时按具体情况考虑。
2．轨道式起重机轨道坡度不超过%时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算坡度载荷。
六、风载荷P W
在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载两类。
工作状态风载荷P Wg 起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力
1.风载荷按下式计算： =W h P CK qA
计算风压q 风压髙度变化系数K h 风力系数C 查表得
七、试验载荷
起重机投入使用前，必须进行超载动态试验及超载静态试验
第二节载荷分类与载荷组合
―、载荷分类
作用在起重机结构上的载荷分为三类，即基本载荷，附加栽荷与特殊载荷。
1．基本载荷
基本载荷是始终和经常作用在起重机上的栽荷。
它们是：自重载荷、起升载荷，以及由于机构的起(制)动所引起的水平载荷。
2．附加载荷
附加载荷是起重机在正常工作状态下所受到的非经常性作用的载荷。
它们是：作用在起重机结构上的最大工作风载荷，起重机悬吊物品在受载荷作用时对结构产生的水平载荷，起重机偏斜运行引起的側向力以及根据实际情况决定而考虑的温度载荷等。
3．特殊载荷
特殊载荷是起重机处于非工作状态时可能受到的最大载荷或者在工作状态下偶然受到的不利载荷。
前者包括结构受的非工作状态的风载荷、试验载荷以及根据实际情況决定而考虑的安装载荷等。
二、载荷组合
考虑基本载荷组合者为组合I
考虑基本载荷与附加载荷组合者为组合II
考虑基本载荷与特殊载荷组合者、或三类载荷都组合者为组合III
第三节工程起重机设计计算方法
―、按许用应力计算方法
[]g σσ≤ []L
n σσ=
二、按极限状态计算方法
所谓极限状态是指某一结构或这一结构的某一部分达到失去正常工作的能力，或不再满足所陚予的正常使用要求的状态。
根据结构在达到极限状态时所出现的损坏情况和严重程度的不同，可分为两种极限状态：(1) 承载能力极限状态(也有叫强度极限状态；(2)正常使用极限状态。
下面分別讨论这两种极限状态的特点和计算方法：
1．第一种极联状态——承载能力(强度，稳定、耐久性)极限状态。
这一极限状态是指结构强度方面的极限状态，即结构达到极限承载能力时会使结构由 于弯折、剪断或扭断而破坏；比较细长的受压杆件会因失去稳定而破坏；承受反复载荷作用的构件会因过渡疲劳而破坏等等。
为保证起重机结构安全可靠，避免出现这种极限状态， 对于必须计算的任何构件均应按一极限状态计算。
按照这一极限状态计算时，所要解决的是外载荷在构件载面上所引起的作用内力(计算内力)与构件相应截面的承载能力(抵抗内力)之间的矛盾。
这两者之间的关系可用下式表达：
N φ≤
2．第二种极限状态一正常使用极限状态
这是指结构或构件达到不能正常使用时的极限状态。
例如结构在使用期间产生过大的 变形以及结构振动(振幅)过大等。
结构出现变形过大或振幅过大，虽然对于结构本身的危害性不如达到上述的承载能力极限状态那样严重，但却将影响结构的正常使用。
因此，对各种结构，必要时应按第二种极限状态进行验算。
例如根据使用要求，需要控制变形值的构件应进行变形验算，使计算的构件最大变形(挠度等)不超过规定的极限值。
又如对有防震要求的构件，則应使其最大振幅不超过规定的极限值。
其关系式如下：
m f f L L
≤ (3-16) max p p t t =。