5t-18m(+3m)龙门吊计算书.doc

QM5t-14m(+3m)龙门起重机计算书 一、概述 QM5t-18m(+3m)门式起重机是用于杭州九堡大桥南接线1标钢筋场的小型起重设备，根据实际情况和现场条件采用跨度18米，单边悬臂3米，采用三角形桁架，加工字钢Ⅰ32a主梁组合，小车可沿主梁纵向行走，整机由2组单轨驱动台车支撑，可沿铺设在地面的专用。本设计主梁跨中按5t（起重量）×14米跨度的规格进行控制设计，悬臂端也为4t（起重量）的规格进行控制，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GB3811-2008《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、部门标准、行业标准、企业标准等要求执行设计。 二、计算依据 1、设计参数 1）、额定轻重量 5t 2)、额定起升速度 1.05m/min 3)、跨度 18米 4)、起升高度 6米 5)、有效悬臂 3米 6)、小车运行速度 1~7 m/min 重载 7）整机装机功率 8）起重机工作等级 2、规范及参考文献 1）《起重机设计规范》 GB3811-2008 2）《起重机试验规范和程序》 GB9505-86 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）钢结构焊缝外形尺寸 GB10854-89 8）电气装置安装工程施工及验收规范 GB50017-2003 9）起重设备安装工程施工及验收规范 GB50278-98 3、材料选择 主材均选用Q235，主横梁下纵梁采用工字钢Ⅰ28a，上横梁采用工字钢2×L90×8，竖杆采用角钢2×L90×8，竖杆间距1.1米，高度1.5米，斜杆采用L90×8，平联杆采用L63×5，考虑1.5倍安全系数后其性能如下： 1）抗拉、抗压和抗弯强度：[σ]=156Mpa 2）抗剪强度：[σ]=90Mpa 3）绕度[f]=L/400=18000/400=45mm。 支腿采用两边各采用4根L90*8mm槽钢支撑，高度9米，上口1.4宽，下口5米宽，支腿支撑之间采用L60*6mm角钢连接，间距约90cm，上口采用2根Ⅰ20a 工钢作为上横梁，下口采用箱型钢500*300*15mm横连。 三、总体计算 1 、主梁计算 1） 最不利荷载的选定： 跨中起吊5t时，主梁的总弯矩： M中=5×10×18/4=225kN·m 悬臂端起吊3t时，主梁的总弯矩： M悬=4×30=120 kN·m M中 M悬,因此将小车位于主梁跨中时起吊额定荷载为最不利荷载位置，现通过midas软件分析，分别验算主梁结构的强度与刚度稳定性 2） 主梁结构形式及边界条件 1.1主梁结构图及边界条件 3）弯曲应力计算 当小车位于跨中时，按跨中承受额定荷载5 t，即50KN的集中力为工况1，并考虑桁架主梁整体自重荷载工况2， 组合荷载=工况1+工况2，组合荷载作用下验算分析结果如下： 1.2主梁弯矩图 1.3主梁弯曲应力图 通过midas分析计算得出： 最大弯曲应力σmax=76.7MPa[σ]=156Mpa 主梁满足抗弯要求。 4）剪切应力计算 1.4 主梁剪应力图 通过计算可得最大剪应力σmax =14.8Mpa[σ]=90Mpa 主梁满足抗剪要求 5）刚度位移计算： 在最不利工况组合荷载的情况下，通过midas分析计算主梁位移变化情况，计算结果图如下： 1.5 主梁纵向位移图 通过计算结果图可知主梁最大位移位于跨中，最大位移值： f跨中=6.6mmL/400=18000/400=45mm 主梁刚度满足要求。 2、悬臂端负载的纵向稳定性计算 2.1 受力分析示意图 悬臂端负载的纵向稳定性计算模型 图中：L=18m，a=3m 工况：小车位于悬臂端，满载下降制动，侧向风叠加，风压按杭州50年一遇0.45kN /m2。 a、负载下降时产生的荷载（制动时间1.5s） P=Q+Q惯=（1+0.012）Q=40480N b、风荷载 主梁风荷载：