100T龙门吊设计计算书.doc

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1、100T龙门吊设计书 100T龙门吊设计书1、设计要求本龙门吊为*工地吊运55米T梁而设计，其设计技术参数须满足以下要求：最大起重量：1000KN；起重高度：10m；净宽： 12m；适用纵向坡度：3%；龙门吊采用N型万能杆件拼装，本设计仅为该吊机的结构设计，机械设备根据施工需要另自行设计或选用。2、龙门吊尺寸拟定根据设计要求及N型万能杆件定型尺寸，拟定龙门吊门架净宽12m，净高10m（不含行走系统高度），验算时行走系统高度按1.6m考虑，天车外轮廓尺寸按32m2考虑。主梁采用三角形断面桁架式双主梁，行走系统采用4台行走台车，每台行走台车布置4个轮子，行走轨道采用P50钢轨，双轨道布置。龙门吊具

2、体构造如图-1所示。 100T龙门吊构造图 图-1 (单位：cm)3、轮压计算3.1荷载计算3.1.1 恒载经初步估算主桁架按，塔架按计算，则：主桁架自重塔架自重走行结构新制杆件及车轮等按100KN估计。恒载总重：恒载产生的支反力： 活载及风载产生支反力计算模型 图-2 （单位：cm）3.1.2 活载根据起重机设计手册（中国铁道出版社）推荐值起重量100T的双梁吊钩式龙门起重机天车轮压为385KN（其中含天车、吊钩等自重，且已考虑冲击系数），因而活载总重，则活载产生的最大支反力为：式中： Q活活载总重； k 冲击系数，Q活中已考虑，故取； l =14m； ，起吊天车重心至塔架中心线最小距离；故

3、，3.1.3 纵向风力计算按式-1计算风力： 式-1式中：W风压，取600Pa；K1迎风面积折减系数，桁架取0.4，天车取1.0；K2空气动力系数，取1.5；则，天车风力： 天车风力产生的弯矩：横梁风力： 天车风力产生的弯矩：塔架风力： 天车风力产生的弯矩：风力对龙门吊产生的总弯矩：总风力产生的支反力： 3.2荷载组合及轮压检算受力最大的一组轮子总压力为： 采用600轮子，其允许压力为一组轮子数 故，每组轮子取4个600轮子满足最大起重要求。4、龙门吊纵向稳定性检算 纵向稳定计算模型 图-3 （单位：cm）注：图中未示出3%的纵向坡度，Q恒X、Q恒Y为龙门吊自重处于3%纵坡上时X、Y方向上的分

4、力，龙门吊重心偏安全的取横梁底部即y=11.6m处。4.1 纵向风力产生的倾覆力矩由3.1.3节计算可得，纵向风力产生的倾覆力矩为：4.2 惯性力产生的倾覆力矩按牛顿第二定律计算惯性力，则取龙门吊纵移速度，加速时长取2s，则加速度。4.2.1 天车产生的惯性力力矩取天车重，则 惯性力力矩： 4.2.2 横梁产生的惯性力力矩横梁自重，则惯性力力矩： 4.2.3 塔架产生的惯性力力矩塔架自重，则惯性力力矩： 龙门吊惯性力所产生的总力矩：4.3 自重分力力矩由3.1.1节可知龙门吊总重：，作用于3%的斜坡上时其X、Y方向的分力分别为： 自重在X方向产生的倾覆力矩： 自重在Y方向产生的稳定力矩： 4.

5、4 起重分力力矩起重量按计，作用于3%的斜坡上时其X、Y方向的分力分别为： 起重时在X方向产生的倾覆力矩： 起重力作用点取天车重心位置，则， 起重时在Y方向产生的稳定力矩： 4.5 力矩组合及稳定性验算龙门吊自行时的稳定性： 总倾覆力矩 总稳定力矩 稳定性： ，故，合格！龙门吊负载时的稳定性： 总倾覆力矩 总稳定力矩 稳定性： ，故，合格！5、龙门架各杆件的内力计算及截面选择5.1 杆件内力计算杆件内力计算采用通用有限元软件ANSYS 建立空间桁架模型(如图-4示)进行分析。计算内力时，假设荷载作用于节点上，活载按每主梁受两个天车轮压（共4个轮压）计，作用于桁架上弦相邻两节点上，取。恒载：主梁

6、按15KN/m计，则每节点作用恒载为30KN/m，均作用于主梁桁架上弦节点上，主梁水平桁架自重忽略不计；塔架按9.0KN/m计，则每节点作用恒载为，均作用于塔架顶部节点上。各杆件取图-5三工况中最大轴向力控制选取杆件截面。图-4 龙门架空间分析模型图-5 各工况力学模型节点编号示意图 图-6 注：节点编号由排号和点号构成，如图中a01，其中a为节点所在桁架排编号，01为同排桁架内节点号，如101则表示第一排桁架内编号为01的节点。各杆件轴力见附件1桁架各杆件轴力表。5.2 预拱度设置工况一各杆件总位移图 图-7工况一Y方向位移图 图-8显然，工况一时龙门主梁产生最大挠度，经点算最大挠度2.4cm，拼装时设置3cm的预拱度。 2011年8月1日于重庆市永川区 Telephone Number：18702338699第 9 页 共 9 页