塔式起重机设计计算说明指导书 目 录第一部分： 总体设计1．主要技术参数性能2．计算原则3．平衡重的计算4．塔机的风力计算5．整机倾翻稳定性计算第二部份： 结构设计计算1．塔身的计算2．臂架的主要参数选择计算3．平衡臂的计算4．塔顶的计算5．主要接头的计算6．塔身腹杆的计算7．起重臂拉杆的计算8．平衡臂的计算 第一部份：总体设计一 主要技术性能参数1. 额定起重力矩： 65t.m2. 最大起重力矩： 75t.m3. 最大起重量： 6t4. 起升高度： 固定式39.5m 附着式140m5. 工作幅度： 最大幅度56m 最小幅度2.0m6. 小车牵引速度： 20/40m/min7. 空载回转速度： 0.61r/min8. 起升速度：倍 率α=4α=4起重量（t）31.90.9763.81.9速度m/min32.751.810016.32650 9. 顶升速度： 0.5m/min 10.起重特性曲线（见表一） 41179σ= ——————=1416 kg/cm2＜[σ] OK！0.828×35.119R（m）12.741314151617181920212223Q（t）6.005.875.404.994.644.334.063.813.593.403.223.06R（m）242526272829303132333435Q（t）2.912.772.652.532.432.332.232.152.071.991.921.85R（m）363738394041424344454647Q（t）1.791.731.671.621.571.521.471.431.381.341.311.27R（m）484950515253545556Q（t）1.231.201.171.141.111.081.051.031.00α=4 Q = M/（R-0.75）-0.387二 计算原则1. 起重机的工作级别根据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》取定TC5610塔式起重机。
工作级别: A5 利用级别: U5 载荷状态: Q2 (中) 载荷谱系数:列产品KP = 0.252. 工作机构级别项目 机构起升机构回转机构牵引机构利用等级T5T4T4载荷状态L2L3L2工作级别M5M5M4Kp0.250.150.253. 载荷a. 起重载荷 (含吊钩、钢丝绳) φ1.1=1.3 φ1.2=1.1 φ1.3=1.05b. 风载荷 q1=150N/m2用于机构计算及结构疲劳强度计算q2=250N/m2用于总体计算及结构疲劳计算q3.1= 800N/m2 0~20mq3.2=1100N/m2 20~100m 用于非工作状态的总体及结构计算c. 惯性载荷各机构的起、制动时间回转机构 t = 4S牵引机构 t = 3Sd. 基础倾斜载荷坡度按0.01计算e. 其实载荷动载按1.15倍的额定载荷 静载1.25倍的额定载荷4. 安全系数n的确定结构工作状态n=1.34 工作状态整体稳定性 n≥1.15 结构非工作状态n=1.22 非工作状态整体稳定性n≥1.1起升钢丝绳n≥5 牵引钢丝绳n≥55 .主要材料的许应用力 〔σ〕= 1700kg / cm2a. Q235-C 〔τ〕= 1000kg / cm2〔σjy〕= 3000kg / cm2〔σ〕=2570kg / cm2b. 16Mn 〔τ〕= 2000kg / cm2〔σjy〕= 4400kg / cm2〔σ〕= 1800kg / cm2 c. 20＃ 〔τ〕=1070kg / cm2〔σjy〕=3200kg / cm2 〔σ〕= 2600kg /cm2d. 45＃ 〔τ〕= 2010kg / cm2〔σjy〕= 4500kg / cm2〔σ〕= 5800kg / cm2e. 40Cr 〔τ〕= 3300kg / cm2〔σjy〕=10000kg / cm2Q235-C 非工作状态 〔σ〕= 1920kg / cm2 〔τ〕= 1100kg / cm2 〔σjy〕=3300kg / cm2f. 主要焊缝许用应力Q235-C 〔σ〕h= 0.8 x 1700= 1360kg / cm2 〔τ〕h= 0.8 x 1700 / = 960kg / cm2说明：计算上杆件形心相互汇交于节点中心，忽略其不能满足理想状态而产生的局部应力。
三. 平衡重的计算 各 部 件 重 重 心 表二序号顶目名 称Gi（t）Xi（m）Gi XiYi（m）Gi Xi1平衡臂1.35-6.405-8.64741.49456.022起升机构2.27-9.07-20.5941.8104.53平衡臂拉杆0.275-5.44-1.4954512.374塔顶1.27004557.155司机室0.40.750.342.617.046牵引机构0.3247.4252.40641.513.4467起重臂拉杆1.24516.07204556.0258起重臂4.38726.05114.2841.55182.289载重小车0.187285.236397.29310吊钩0.145284.06395.65511回转机构0.40041.816.7212上支座0.840041.49434.8513下支座1.2080040.5849.0214套架3.110037115.0715塔身12.3060020246.1216回转支承0.60017平衡重13-11.036-143.468415331819∑30.197-39.6（不含小车、吊钩）1526<表三>内 容载 荷内 容载 荷平衡臂部分总重（t）4.095起重臂部分总重（不含小车吊钩）(t)5.956平衡臂后倾力矩（不含配重）-30.732起重臂前倾力矩(t.m)136.686平衡臂重心位置-7.68起重臂重心位置(m)22.949空载时整机重量（不含配重）30.197空载时整机重量1. 臂长R = 56m 满载状态Ri = 12.74m Q = 6tM后 = -30.732 – 11.036 G平 M前 = 136.686t.mM空 = 105.945 – 11.036G平M吊 = 6.387 x 12.74 = 81.370 t.mM满 = M吊 + M空 = 81.370 + 105.945 – 11.036G平 = 187.315 – 11.036G平令–M空 = M满 -105.945 + 11.036 G平 = 187.315 – 11.036G平 G平 = 13.48t 取 G平 = 13.5t M满 =42.506t.m M空 =37.523t.m若M吊 =5.387 x 14.72 = 79.3 t.mM满 =187.315 – 11.036G平-105.945 + 11.036 G平 = 187.315 – 11.036G平G平 =13.45（t） 仍取G平 = 13.5t M满 =42t.m M空 =37.5t.m2. R = 50m、R = 45m时，仍按原TC5013设计执行。
四. 塔身的风力计算 计算公式 Pw = CKhqA1. 工作工况I1.1 平衡臂 PW = 848N XC = -6.405m YC = 41.494m1.2. 起升机构 PW = 240 N XC = – 9.07m YC = 41.8m1.3. 平衡重 PW = 1140 N XC = – 11.036m YC = 41m 以上合计： ∑PW = 2228N∑MXW =∑PW×Xi = 20189N.m∑MYW =∑PW×Yi =98446N.mXC = –= – 9.06m 1.4 起重臂 PW = 8284N qw = Pw/55.5 = 149.27N/M XC = 26.5m YC = 47m1.5 牵引机构 PW = 100N XC = 7.425m YC = 41.55m 起重臂部份综合 ΣPW = 8384N ΣMkW = .5N.m XC ==28.25m 1.6 塔顶PW =781NX = 0 YC = 45m1.7 司机室PW =914NXC = 0 YC = 42.6m1.8上、下支座PW = 653NXC = 0 YC =41.2m1.9塔身A = 26.9568m2 PW = 10782NXC = 0 YC = 20m2. 工作工况Ⅱ 2.1 平衡臂 PW =98N 2.2 起升机构 PW = 240N2.3平衡重 PW = 669。