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：9. 顶升速度： 0.5m/min10.起重特性曲线（见表一）41179σ= ——————=1416 kg/cm2＜[σ] OK！0.828×35.119α=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K P = 0.252.工作机构级别3.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〔σj y〕= 3000kg / cm2〔σ〕=2570kg / cm2b. 16Mn 〔τ〕= 2000kg / cm2〔σjy〕= 4400kg / cm2〔σ〕= 1800kg / cm2c. 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 / 2 = 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<表三>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∑M YW =∑P W×Y i =98446N.mX C = –∑Mxw∑Pw= – 9.06m1.4 起重臂P W = 8284N q w = Pw/55.5 = 149.27N/M X C = 26.5m Y C = 47m 1.5 牵引机构 P W = 100NX C = 7.425m Y C = 41.55m 起重臂部份综合 ΣP W = 8384NΣM kW = 236836.5N.m X C =ΣMxw ΣPw =28.25m1.6 塔顶 P W =781NX = 0 Y C = 45m 1.7 司机室 P W =914NX C = 0 Y C = 42.6m 1.8上、下支座 P W = 653NX C = 0 Y C =41.2m 1.9塔身C C2.5牵引机构P W = 100NX C = 0 Y C = 41.55m合计ΣPw = 227N Y C = 41.55m 2.6塔顶P W = 781NX C = 0 Y C = 45m2.7司机室P W = 914NY C = 42.6m五 整机倾翻稳定性计算 1. 坡度载荷Mp = 0.01*(1526+6.387*39.5) = 17.78t.m 2. 斜度30Mhx = Phx*39.5 = 6.387 * tg30*39.5 = 13.22t.m 3. 工作工况F h = 49t F V = 4tM h = (42+41+31)*1.1 = 125.4t.m Fg= 52*h*2.2e = 4h+125.4____ ≤53(49+25h*2.2)×0.9 h ≥0.66m b. 非工作工况F h = 49t F v = 8t Fg= 52*h*2.2 M = 172.8-37.5+18315.7 = 153t.me = F v ×h+M F h +F g ≤53h ≥1.41m基础总重为Fg = 1.41*5*5*2.2 = 77.55t第二部份 结构设计计算1． 塔身的结构计算 1.1 塔身计算载荷的确定 ①工作状态的载荷M 后 = - 42 t.m M w = 41 t.m M 吊 = （6*1.25+0.387）*12.53 M 吊 = 98.8 t.m M nx = 13.22 t.m M p = 17.78 t.m 对A-A 截面 M AX = 129 t.m 对B-B 截面 M BX = 110 t.m 对C-C 截面 M CX = 84 t.mA ϑ=1.7t P A =49tB ϑ=1.5t P B =46tC ϑ=0.4t P C =46tb 非工作工况M XA =161.58t.m A ϑ=6.5t P=43t M XB =121t.m B ϑ=6t P=40t M XC =121t.m C ϑ=1.6t P=31.5t下标1-4节 主弦单肢面积 F=60.367cm 2 加强上标5-12节 主弦单肢面积 F=49.87cm 2 下标13-16节 主弦单肢面积 F=37.567cm 22.截面特性计算A-A 截面 ︒=0αI 0 =4·(I 单1+b x12F 1)+( I 单2+b x22F)=1338363 cm 4︒=45αI 45 =1338087 cm 4 B-B 截面︒=0α ︒=45αI 0 =1131800 cm 4 I 45 =1131000cm 4 C-C 截面︒=0α ︒=45αI 0 =869960 cm 4 I 45 =871022cm 4 AC 取 I A /I B =1.1825 l/L=3010=0.333 查表μAB =1.02I AC =I A /μAB 2=1260785 cm 4I=≈A 272.289cm λ=4000/72.259=55 查表φ=0.8663.塔身弦杆整体稳定性应力计算N i =kg 40830140004126078510210l 4EI 24222=⨯⨯⨯⨯π=π 1902.04083019.0360001N N i =⨯-=-工作工况a. A-A 截面 N A =t 455.758.022902.0129449=⨯⨯+ σA-A = 866.0367.60455.75⨯=1443kg/cm 2 ﹤[σ]OK! b.B-B 截面 N B =t 395.658.022902.0110446=⨯⨯+ σB-B = 151487.49866.0395.65A N BB =⨯=ϕkg/cm 2﹤[σ]OK!c.C-C 截面 N C =t 656.508.022902.084438=⨯⨯+σC-C =1557A N CC =ϕkg/cm 2﹤[σ]OK! 非工作工况a. σA-A =1720 kg/cm 2﹤920 kg/cm2OK!b. σB-B = 1604 kg/cm 2 ﹤[σ] OK!c. σC-C = 1161 kg/cm 2﹤[σ] OK!根据上述计算结果，单肢稳定性校核只校核A-A 截面 I 单肢 =86.84+284.06=370.9 cm 4 F=60.367 cm 2I=F I =2.48cm λ=l/i=1250/2.48=50.43查表φ=0.888 σA =F N ⋅ϕ=367.60888.0455.75⋅=1408 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! 3．连接套的计算 有效焊缝面积26.108.2⨯×2=F 连 =3.328 cm 2有效焊缝长度 l=14.5cmW 连 =bh 2/6=33cm 618.11665.14328.3=⨯ N=(44926.1902.0129-⨯⨯)/2=25477kg M 连=F e =25477×3.2=81527kg.cmσm =M/W=699kg/cm 2 τm =5.14328.325477⨯=527.955 kg/cm 2 σ∑=22m 3τ+σ=1151 kg/cm 2﹤[σ]=1360 kg/cm 2 OK!4. 高强螺栓选择计算 A-A 截面螺栓紧力F 1=R 1·F N 取R 1 =1.45 F N =25477kg F 1=369416.5N=36941.65kg 对高强螺栓σs =7400 kg/cm 2 (选10.9级，降级定σs ) [σ1]=7400/1.3=5692 kg/cm 2A d1≥(36941.65+0.2×25477)/5692 d ≥3.07cm实际s σ=10250 kg/cm 2[σ1]=10250/1.5=6833 kg/cm 2则 A d1≥(36941.65+0.2×25477)/6833 A d1≥ 6.152 d ≥π⨯4A 1d = 2.799cm 选高强度连接螺栓M33×3 10.9级 每个角二根较为安全。