桁架式龙门吊资料

起重机设计应严格执行“起重机设计规范”等有关的技术法规。我在多年起重机钢结构设计中经常要使用“钢结构设计规范”GBJ17-89。在使用中应注意：1，许用应力按“起重机设计规范”选取。“起重机设计规范”的制定是按半概率分析，许用应力法而来的。“钢结构设计规范”的制定是按全概率分析。极限状态设计法，分项系数表达式而来的。两者是不同的。如：起重机2类载荷（最大使用载荷）的许用应力：180Mpa。“钢结构设计规范”强度设计值（第一组）：215Mpa。不能用错！2，杆件的计算方法可用“钢结构设计规范”。因按全概率分析导出的公式，则结果与实际接近。3，起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度，按不同的载荷组合，按不同的静载分析外力，按动载的实际发生，查表确定动载系数。然后计算杆件的内力。而建筑钢结构则不同：应用分项系数表达式进行分析，如：静载乘以分项系数。恒载：1.2；动载：1.4来进行计算。两者的计算方法是不同的。所以在设计起重机钢结构时，一定要注意规范的合理使用，否则是有危险的！电动葫芦行架式龙门起重机主梁的计算方法：现在有不少电动葫芦行架式龙门起重机主梁是正三角形。是由一片主行架和两片副行架组成。如何计算各杆件的内力？1，应用刚度分配理论进行计算。一般主行架分配0.92－0.97的外载。其余由两片副行架承受。主行架的分配系数：（腹杆截面不计）K＝E*A1/（E*A1+E*A2）式中：E―钢的弹性模量，A1－主行架上下弦杆的截面积。A2－两片副行架上下弦杆的截面积。上式化简：K＝A1/（A1+A2）2，对外载进行分配，再应用行架计算法分别对主，副行架计算。求出内力。3，注意：有的杆件是共用杆，则应力叠加。4，稳定性计算。5，稳定性强度计算。起重机钢结构技术问答：我的一个同行朋友问我：1、对于A3钢，你的许用应力一般取多少。“起重机设计规范”2类载荷取240/1.33=180Mpa是否太大，我不敢取这么大。答：起重机设计规范”2类载荷取：180Mpa（N/mm^2）。是安全可靠的。放心用吧！2、对于A3，你用Q235-A，还是Q235-B，能否使用沸腾钢？答：Q235-A，和Q235-B，在一般情况都可以。沸腾钢(脱氧不完全的钢)的使用应在温度―20度以上使用。重要的杆件不能用沸腾钢。84年我曾在张家口设计了一台龙门吊。主杆件都是镇静钢。水平行架中的腹杆用的是沸腾钢。无问题。3、对于箱型主梁，其翼缘焊缝强度如何计算，翼缘纵向加劲肋如何设计？答：对于箱型主梁，其翼缘焊缝强度的计算可分三部分：①，翼缘板与腹板的焊缝：τ=(Q*s)/(I*(2*0.7*h))≤(τ)式中：Q―梁计算截面的剪力；Ns―翼缘对中和轴的面积矩；(mm^3)I―梁的毛截面惯性矩；(mm^4)h―焊逢高；(mm)τ―剪应力（Mpa）或(N/mm^2)在工作中，我通过多次计算知翼缘板与腹板的焊缝：剪应力较小。以后一般我就不算了。我总结：当是工字梁时：焊逢高为腹板板厚的0.8倍（翼缘板板厚比腹板板厚要厚）。当是箱形梁时：焊逢高为腹板板厚的1.0倍（因是单面焊口）。②，翼缘板与翼缘板的焊缝：45度打坡口对接焊接。可不用计算。③，上翼缘板与内隔板的焊缝：断续焊。④，下翼缘板与内隔板的焊缝：不焊接。因为下翼缘板与内隔板要有5－10毫米的间隙。目的：下翼缘板得以充分的拉伸。⑤，翼缘纵向加劲肋的设计是因为腹板的局部稳定性不够所采用的方法。见（（钢结构设计规范））GBJ17－88。第三节局部稳定中第4.3.1条规定。4,起重机箱形梁约束弯曲计算是怎么回事，答：什么是约束弯曲？梁的翼缘板和腹板在弯曲时因板边互相嵌固，对截面变形有约束作用。同时在纤维之间存在不相同的剪应力和剪应变。使截面发生奇形变化。破坏了截面变形的平面假定。应力呈现非直线分布，这种现象称为约束弯曲。通常工字梁可不用计算约束弯曲。但箱形梁翼缘板较宽，应力变化差别大，应按约束弯曲计算。约束弯曲应力：σ约＝（0.1－0.12）*σ(经验公式)式中：σ－箱形梁翼缘板中自由弯曲平均应力。一，设计1，主梁的设计①，跨度与悬臂的关系？答：悬臂长取跨度的1/3。因为当载荷在跨中时的最大弯矩与载荷在悬臂端时的最大弯矩接近。注意：设载荷在悬臂端时，应满足龙门架的整体稳定性。（稳定力矩/倾翻力矩）≥1.25②，采用什么行架结构？答：倒三角结构，三角形尖向下。由三片行架组成。其中两片为主行架，另一片为水平行架。③，行架的轴线高度取多少？答：一般取跨度的1/14。④，行架的轴线宽度取多少？答：一般取行架的轴线高度的0.8倍。⑤，行架的节间数取多少？如何取？答：一般取偶数，单个节间对角线的水平夹角为40度－45度。⑥，电动葫芦行走用轨道为行架的下弦。一般选用什么规格的工字钢？答：额定起重量为5吨，跨度为15米以下时：选用30号工字钢（下贴板厚8毫米的加固板）；额定起重量为5吨，跨度为15米至28米时：选用36号工字钢（下贴板厚8毫米的加固板）；；额定起重量为5吨，跨度为28米至35米时：选用40号工字钢（下贴板厚8毫米的加固板）；；额定起重量为10吨，跨度为15米至28米时：选用40号工字钢（下贴板厚10毫米的加固板）；额定起重量为10吨，跨度为28米至35米时：选用40－45号工字钢（下贴板厚10－12毫米的加固板）；额定起重量为15吨，跨度为28米至35米时：选用50－56号工字钢（下贴板厚16毫米的加固板）；⑦，行架的上弦。一般选用什么规格的角钢？答：主行架为两片。双角钢为一组。总数：4根。一般选用L63X63X6至125X125X12规格的角钢。额定起重量为5吨，跨度为15米以下时：一般选用L63X63X6。额定起重量为5吨，跨度为28米至35米时：一般选用L80X80X8。额定起重量为10吨，跨度为15米至28米时：一般选用L80X80X8至L100X100X10规格的角钢。额定起重量为15吨，跨度为28米至35米时：一般选用L125X125X12。⑧，行架的内斜腹杆，一般选用什么规格的角钢？答：双角钢为一组。额定起重量为5吨，跨度为15米以下时：一般选用L50X505至L63X63X6。额定起重量为5吨，跨度为28米至35米时：一般选用L70X70X7至L80X80X8。额定起重量为10吨，跨度为15米至28米时：一般选用L80X80X8至L100X100X10规格的角钢。额定起重量为15吨，跨度为28米至35米时：一般选用L100X100X10至L125X125X12。（龙门吊的设计首先是结构形式的设计，这和用户的要求有关系，主要是工作级别，从而确定选择箱形结构还是桁架结构。至于是否悬臂，则看用户的要求，另外，起重量、起升高度、跨距、起升速度、运行速度（包括大车和小车，额定起重量在16吨以上的，需要小跑车，额定起重量在16吨以下的，只用1台电动葫芦就可）等参数也是设计龙门吊的主要依据。桁架结构是最常用的结构形式，主梁断面有正三角的，也有倒三角的，当然，也有正方形的（适合带小车的大起重量的）。桁架结构可以是角钢结构的，也可以是管桁架结构的，这要根据具体结构以及经济性综合考虑，另外，制作水平也是必须考虑的因素之一。首先回答同行朋友提出的问题：1，上弦杆采用T型钢。这种型钢我没见过，型钢表中也未看到过。所以不好加以评论。但我想T型钢作上弦杆，与腹杆连接的节点板如何连接？定尺长度作连接，接头如何处理？什么材料？2，使用合金钢作起重机结构是可行的。但是使用位置是有要求的。合金钢必须是低碳的。含碳量一般在0.20％以下。这样其碳当量约在0.45％左右。焊接性能一般。主要用在可变幅的大臂上。如汽车吊大臂。以减轻自重。龙门吊则不同。当大梁吊重跨中挠度为（1/1000）*LK时。悬臂端为（1/350）*L时。其强度应力值并未用足。所以用低碳合金钢是不经济的。3．起重机的技术不但有机械专业的知识。还要有土建专业的知识。才能干好此项工作。还须补充机械专业未学过的一些力学知识。如：结构力学中的刚性支座连续梁的计算方法；弹性支座连续梁的计算方法；约束弯曲理论；约束扭转理论；板壳理论；钢的结构稳定理论；钢筋混凝土结构；土力学理论；地基与基础理论。例如：高层建筑用的塔吊，施工升降机附墙装置的受力情况。就要用到弹性支座连续梁的计算方法。高层建筑用的塔吊基础，龙门吊轨道基础，龙门吊大车行走滑线立杆基础就要用到土力学理论；地基与基础理论。悬挂式（LX型）单梁桥式起重机的行车梁，一般是由工字钢制的。其计算结构的强度就要使用到约束扭转理论。大型箱形梁的面板上如布置有重物，就要用到板壳理论。（龙门吊的设计说完后，再讲以上的工程技术实例。）除了这些需要掌握的知识以外。还要掌握一项专门的技能：起重吊装技术。这样你在设计中充分考虑到了起重吊装工艺。起重吊装作业安全方便。你的作品质量在安装中才不受损。才能使你的设计完美。详情在以后的安装篇讲述。4，我的CAD制图功夫，太差。所以只好用文字讲述了。（我正在学习CAD制图）5，龙门吊行架中的工字钢的计算在以下讲述。）⑨，计算方法：用截面法⑴，上弦的计算：行架弦杆按弯矩图分配，跨中弯矩最大。分别在垂直面与水平面上进行计算。大梁自重按节点进行分配。吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨中，为集中力。动载系数取K1＝1.2，超载系数可以取K2＝1.25（根据使用情况确定是否取该值。）。算出垂直面与水平面轴向力后，再进行合成。水平面上的载荷由风载荷与吊重偏摆水平力组合而成的。吊重偏摆水平力为吊重偏摆角5度而来。风载荷由行架与吊重迎风面组成的。额定起重量5吨时：吊重迎风面为8平米。额定起重量10吨时：吊重迎风面为10平米。选用最大的轴向力，进行压杆稳定性的计算。双角钢要两个方向都要算。许用长细比：120。许用应力（二类载荷）：180Mpa。⑵，垂直面上的腹杆全部为斜腹杆，为降低自重不设垂直腹杆。行架斜腹杆按剪力图分配。支座附近处的斜腹杆内力最大。首先判断那根杆是压杆。然后将吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨内支座压腹杆处，为集中力。分别算出轴向力来。选用最大的轴向力，进行压杆稳定性的计算。双角钢要两个方向都要算。许用长细比：120。许用应力（二类载荷）：180Mpa。⑶，悬挂电动葫芦的工字钢是受力最为复杂的杆件。其主要作用为是行架的下弦杆。主要的内力是轴向力（跨中是拉力，悬臂是压力）。不能按连续梁理论计算，这不符合行架的计算理论。如果你的龙门吊在龙门架平面内是多组支腿的（常用的是两组支腿的）。则是超静定结构的。可按连续梁理论计算。算出整个行架的弯矩和剪力。然后再计算各杆件的内力。行架各杆件的内力的计算方法：节点法，截面法，节点与截面组合计算法，有限元分析法。（注意不要用格构式计算理论代替。）工字钢的计算：第一步，算出轴向力（工字钢长度方向），求解轴向应力；第二步，工字钢截面下翼缘处作用的水平力（电动葫芦吊重产生的），求解水平弯曲应力；第三步，电动葫芦停在跨中的节间中部。计算节间中部的工字钢的节间弯矩（工字钢长度方向）。求解节间弯曲应力；。第四步，求解电动葫芦行走轮对面工字钢截下翼缘处的局部弯曲应力。第五步，电动葫芦停在跨中的节间中部。计算节间中部的工字钢的节间剪力；第六步，将第一步的计算结果＋第二步的计算结果＋第三步的计算结果＋第四步的计算结果；第七步，应用第四强度理论将第六步的计算结果与第五步的计算结果进行合成。⑷，工字钢截面下翼缘处贴加强板的作用有几条。第一条：通过以上的计算强度不满足要求，故贴加强板。第二条：制造工艺的要求。工字钢截面下翼缘处焊接加强板后。工字钢自然起拱。附合龙门吊主梁跨中起拱的要求。给制作带来了方便。第三条：充分考虑了电动葫芦在工字钢下翼缘处的行走造成了下翼缘的磨损，局部疲劳。（笔者修理过旧的30多台电动葫芦龙门吊，发现工字钢下翼缘处普遍有磨损，有的磨损还很大。并且没有贴加强板的工字钢下翼缘普遍发生弯曲现象。这说明强度是不足的。）第四条：工字钢截面下翼缘处贴加强板用的板厚的确定。首先是强度决定的。还有是整个龙门吊的制作供料情况所决定的。在整个龙门吊的设计中，材料规格尽量的少一些。所以选用工字钢截面下翼缘处贴加强板用的