SC200/200型 施工升降机设 计 计 算 书1 导轨架（标准节）的设计与校核 主要性能参数及几何参数标准节重量：140 kg ； 吊笼重：=0Q 1500kg ； 最大吊杆起重量：q = 200kg ；每个吊笼的额定载重量为:==21Q Q 2000kg ； 提升高度：='H 144m; 最大附着间距：L = 6m ； 标准节高：h = ； 起升速度：v = 33m/min导轨架最大架设高度：H = 150m ； 标准节主弦杆尺寸：φ76mm ×；标准节主弦杆中心距：a ×b = 650×650mm ； 吊笼空间尺寸：××； 工作吊笼数：N=2；主电机额定功率：P = 3×11kW 。

计算载荷1.2.1 结构自重载荷图1-1 标准节结构图650±0.1650± 0.11508 +0.113111091234567812表1-1 标准节自重明细表序号 材料规格 名称 数量 材料 单重 （k g ） 总重 （k g ） 1 φ76×主弦杆 4 20 2 ∠75×50×5 前（后）角钢 4 Q235A 11 3 φ× 斜腹杆Ⅰ 4 Q235A 4短角钢 4 Q235A 5 ∠63×40×5 前后角钢 2 Q235A 6 齿条 2 Q235A 7 齿条连接块 6 Q235A 8连接弯板 8 Q235A 9 ∠75×50×5 角钢 4 Q235A 10 φ× 斜腹杆Ⅱ 2 Q235A 11∠63×40×5角钢 2 Q235A 12 φ× 斜腹杆Ⅲ 2 Q235A 13 接头 4 Q235A 14 M16×70 螺钉 6 Q235A 15 M16 螺母 6 Q235A 总计1.2.2 结构（自重）线载荷14092.841.508x qkgq l m===1.2.3 风载荷由实际结构计算得出（一个标准节）实际迎风面积为：21.50820.0760.07520.5870.06820.58720.7750.02680.438s A m =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=（应为As=2×+×+×+×+×=0.486m 2）桁架轮廓面积l A ：21.5080.650.98l A m =⨯=结构迎风面充实率0.438/0.450.98S l A A ϕ===；(需改)型钢桁架结构充实系数 φ=～，取 0.5φ=；（φ与φ应一致） 根据安装高度与结构形式确定风载体形系数C ； 型钢构成平面桁架风力系数C = ～，取C = ； 标准节为两桁架并列的等高结构，则总迎风面积为： A = 1122A A μμ+式中，111l A A φ=（前片结构的迎风面积）222l A A φ=（后片结构的迎风面积）μ1=1μ2：按前片结构的φ1=和间隔比a/b=1确定折减系数μ2= 代入上式，则总迎风面积为：22(1)0.50.98(10.5)0.735l A A m φμ=+=⨯⨯+=1.2.3.1 工作状态最大风力线载荷：最大风力线载荷按下式求得w f h p Aq CK q l l== （ ？） 式中：h -K 风压系数；工作风压系数1h K =风载荷w p 的计算依据GB3811-2008 w p Cp A ∏=；由GB3811-2008表15得22250/25/p N m kg m ∏==，按照在沿海等地方选取。

工作状态风力线载荷f 1.6*0.735*1*25/1.50819.49g /m x wp q l∏===（k ）（ ？） 1.2.3.2 非工作状态风力线载荷：根据GB3811-2008表18得Ⅲ 26001000p ≤≤Ⅲ，单位N/m ， 计算取 2800p =ⅢN/m ，由表19 得K h =1，则：f 1.6*0.735*1*80/1.508/62.39Kg /m xh q CAK p l ===ⅢⅢ（） （ ？）根据GB3811-2008表19确定的风压高度变化系数K h ,计算得到导轨架各风压段的计算风压线载荷值。

表1-2 计算风压线载荷随导轨高度变化参数表导轨架安装高度（m ）风压高度变化系数K h计算风压线载荷fx q Ⅱ（kg/m ）≤10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 120 130 140 1501.2.4 结构的起升冲击载荷结构起升冲击系数的确定：由GB/T10054-2005得载荷冲击系数为+， 式中v 为额定提升速度（m/s ）。

3310.26410.264 1.14560v ϕ=+=+⨯= （应为+=） 结构线载荷形成的冲击载荷：'x1.14592.84106.3(/)xkg m qq ϕ==⨯=1.2.5 吊笼滚轮在导轨架（主弦杆）上的摩擦力:正常状态下，由于吊笼重心偏离滚轮，所以滚轮与导轨主弦杆间存在摩擦力；当起升重物向外偏离吊笼中心线，达到外偏位置时，摩擦力最大。

在下图中：0Q :吊笼自重（k g ）； 1Q :额定载重量（k g ）24001200950Q 1Q 0P LBA图1-2 受力简图对A 或B 点取矩求出L P0195012009501500120020001593.7524002400L Q Q P kg +⨯+⨯===摩擦力:0220.040.01531593.75 1.227.178.8L f d F P K kg D η+⨯+⨯==⨯⨯=（改为）式中：f:滚轮与主弦杆间摩擦系数，取;η:轴承摩擦系数，取; d:滚轮轴径 d=30mm; D:滚轮直径 D=88mm ；0K :附加阻力系数，取0K =.因摩擦力F=与导轨架整体受力相比较是很小的，故忽略。

（不应忽略） 标准节截面几何特性及许用应力 1.3.1 单肢杆特性引用材料力学[12]公式计算 1.3.1.1 主弦杆截面积：222221()(7.6 6.85)8.5144A D d cm ππ=-=-=惯性矩：22224118.51()(7.6 6.85)55.681616A I D d cm =+=+= 惯性半径：11155.682.558.51I r cm A === 长细比：1117027.452.55l r λ=== 查表得稳定系数：ϕ= 1.3.1.2 腹杆截面积：222222()(2.68 2.23) 1.7444A D d cm ππ=-=-=（应为）惯性矩：2222422 1.74()(2.68 2.23) 1.321616A I D d cm =+=+=惯性半径：222 1.320.871.74I r cm A === 长细比22288.5101.720.87l r λ=== 查表得稳定系数：ϕ= 1.3.2 整体特性截面积：A=41A =4×=2cm ；惯性矩：224165()434.04()455.6836177.4722x a I A I cm =+=⨯+⨯=；惯性半径：36177.4732.634.04I r cm A ===；抗弯模量：3361171052.9734.3x x y I W W cm y ==== 1.3.3 许用应力Q235材料的许用应力为s σ=23502/Kg cm ，取安全系数 1.5n =（应按GB3811 P35 表22中的B 、C 两种组合分别取值），按公式[]/,s n σσ=计算可得到：[]2/2350/1.51566.67/s n kg cm σσ=== 工况确定1.4.1 可能存在的工况考虑到施工升降机的各种工作状况，共列出12种工况。

加入动载系数ϕ，分别计算各工况的轴向极限载荷N 值（均取满载值）。

工况Ⅰ：双笼同时满载启动上升；12'1[]Q Q x N P P q h ϕ=++=（3700+3700）×+×150=24418kg （应为）工况Ⅱ：双笼同时满载下降制动；12'22[](2)Q Q x N P P q h ϕ=+-+=（3700+3700）（）+×150=22272kg 工况Ⅲ：一笼满载上升，一笼满载下降制动；12'3(2)Q Q x N P P q h ϕϕ=+-+=3700×+3700×（）+×150=23345kg （应为）工况Ⅳ：一侧吊笼满载上升，另一侧停止；12'4Q Q x N P P q h ϕ=++ =3700×（1+）+×150=24251.5kg （应为）工况Ⅴ：一侧吊笼满载下降，另一侧停止（空中）；=5N 1Q P （2-ϕ）+2Q P '·x h q +=3700+3700+150×=22808.5kg （应为）工况Ⅵ：一侧吊笼满载下降，另一侧静止于地面；6N = 1Q P （2-ϕ）'·x h q +=3700 +×150=19108.5kg （-φ？）工况Ⅶ：一侧吊笼满载上升，另一侧静止于地面；7N = 1Q P ϕ+'·x h q =3700×+×150=20181.5kg （应为）工况Ⅷ： 两侧吊笼满载停于空中；8N = 1Q P +2Q P +'·x q h =3700+3700+×150=23345kg工况Ⅸ：两侧吊笼停于地面；9N ='·x q h =15945kg工况Ⅹ：安装时，双笼同时动作，其中上升时受力大；10N =（01Q +02Q ）ϕ+'·x q h =1700×2×+×150=19838kg （应为）工况Ⅺ：安装时，一侧吊笼动作，另一侧停于地面；11N =01Q ϕ+'·x q h =1700×+×150=17891.5kg （应为）工况Ⅻ： 安装时，一侧吊笼动作，另一侧停于空中12N =01Q ϕ+02Q +'·x q h =1700×+1700+×150=19591.5 k g （应为）1.4.2 确定计算工况在以上工况轴向力计算中，假定的都是可能出现的各种工况。

综合计算结果相比较，工况Ⅰ受力最大，需校核强度和刚度；工况Ⅶ受倾翻力矩较大，即所受弯矩较大；工况Ⅸ的非工态承受最大风载荷，也需校核。

所以选上述三种典型工况作为本机的计算工况，校核整体稳定性和结构强度，并将其分别定义为工况1、工况2和工况3。