10t系列门式起重机主结构计算书

10t系列门式起重机门式起重机主结构计算书(2009-09-23 16:32:33)

一、概述

10t系列门式起重机是用于某预制梁场的小型起重设备，根据其应用地域（沿海地区，有台风及季风影响）及其特点（起吊载荷较轻，A3级工作制）且无悬臂，决定采用三角形断面空间桁架作为主梁，支腿采用格构结构，本设计按起重量10t,跨度分别为25.5m、23m、20m、7.5m的规格进行控制性设计，并充分考虑到外部环境对结构的冲击性，拼装的便利性，使用中的特殊要求等。本设计完全遵循GB3811-83《起重机设计规范》及其他相关的机械技术条件进行设计计算，所选用的零部件及电气元件等亦完全按照相关的国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等要求执行。

二、计算依据

1、基本参数

1) 额定起重量10t

2) 起升速度8m/min

3) 跨度及起升高度

4) 小车运行速度 20 m/min

5) 大车运行速度12 m/min

6) 起重机工作等级A3

7) 适应纵坡±1%

8) 工作电源380v/50Hz

9) 走行轨道大车P43(单轨) 小车P38(单轨)

10) 工作风压250Pa

2、遵照规范及主要参考文献

1) 《起重机设计规范》GB3811-83

2) 《起重机试验规范和程序》GB5905-86

3) 《起重机机械安全规程》GB6067-85

4) 《钢结构设计规范》GB50017-2003

5) 《钢结构施工及验收规范》GB50205-95

6) 《通用门吊起重机》GB/T14406-93

7) 《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95

8) 《钢结构焊缝外形尺寸》GB10854-89

9) 《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50017-2003

10) 《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003

11) 《桥式和提梁机制造及轨道安装公差》GB1183-88

12) 《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》GB/T14407-97

13) 《双梁通用门式起重机技术条件》JB4102-86

14) 《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-98

1) 3、材料选择

考虑到各方面综合因素的影响，主材均选用Q235B，考虑1.5倍的安全系数后其性能如下:

抗拉、抗压和抗弯强度：[σ] =235/1.5=156Mpa

抗剪强度：[τ] =90MPa

端面承压(刨平顶紧) [σce] =215MPa

三、总体设计计算

1、轮压

①小车轮压：由于定滑轮组设置时偏离了小车轴距中心线，造成轮压不均。根据实际情况将驱动轮设置在轮压较大的一组轮子上。

小车轮压为:P小= 34500N

②大车轮压：当起重小车运行到梁端时，大车轮压达到最大，引入大、小车顺风制动所带来不利影响：

2、门式起重机的稳定性

①载重稳定性：由于本机不带悬臂，故无需计算其载重稳定性。

②自重稳定性：

经计算这四种跨径的门机稳定力矩与倾覆力矩的比值均在1.653±0.08之内，满足自重稳定性的要求。计算中，按非工作风压800Pa及1%的轨道纵坡考虑，并且顺风大车制动。

四、主梁计算

1、强度计算

⑴、工况分析

龙门吊在正常使用条件下，有两种工况是结构强度与稳定性的验算工况：

其一，天车在额定负载下，当走行至跨中下降制动时，跨中出现最大弯矩，此为工况一；当走行至梁端下降制动时,梁端出现最大剪力，此为工况二。

⑵上下弦杆强度与稳定性计算

将主梁节间单独取出作为研究对象，求出节间最大弯矩，并将主梁在整体受荷情况下进行弯矩叠加，从而对主梁上下弦杆的强度与稳定性进行计算与校核。计算如下：

根据以上计算结果,四种跨度下均满足要求

⑶腹杆稳定性计算

根据以上计算结果,四种跨度下均满足要求

3、刚度计算

经分析计算,在第一种工况下主梁跨中挠度为所有工况中最大, 当载荷为标准值时,各种跨度下的最大挠度值如下表所示:

根据以上计算结果,各种跨度下的挠度值均满足各跨度下挠跨比小于1/800的刚度要求。五、支腿计算

门机支腿为中心受压结构，本计算工况为：起重小车满载位于柔性支腿正上方，大车顺坡、顺风制动。计算如下:

根据以上计算结果，四种跨度下的支腿均满足稳定性的要求。