3t起重机设计计算书1.计算依据：1.1依据起重机设计规范GB3811-2008, 依据《电动葫芦门式起重机技术条件》JB/T5663-2008设计。

1.2主要技术参数主结构：桁架结构支腿结构：桁架结构额定起重量：3t实验负荷静载起重量：3.75t实验负荷动载荷起重量：3t吊钩起升速度：7m/min吊钩行走速度：20m/min吊钩有效起升高度：24m，4m（桥上）+20m（桥下）大车行走速度：0-60m/min大车设计轮压：8t以下供电方式：自带发电机（低噪音环保型）工作电源：380v/5Hz工作状态风压：≤6级（即：250N/m2)非工作状态风压：≤11级（即：800N/m2)龙门吊工作级别：A3起升机构工作级别：M3大车走行机构工作级别：M4跨度：9.65m悬臂：两侧有效悬臂各4米适应坡度：±2%走行方式：轮胎式2.计算说明：载荷组合计算2.1载荷计算2.1.1结构自重载荷龙门吊大车结构自重约12000kg.2.1.2起升载荷PQ=30kN起升冲击系数φ1因为0.9≤φ1≤1.1，取φ1=1.05轮胎式起重机运行冲击系数φ4φ4=1.32.1.5起升载荷动载系数φ2φ2=1+0.71*V=1+0.71*0.117=1.08式中：V----起升速度，V=7m/min=0.117m/s2.1.6运行加速度α按行程很长的低速与中速的起重设备，根据葫芦的运行速度V=20m/min=0.33m/s，加减速时间按 4.5s考虑。

α =0.07m/s2 大车运行速度V=60m/min=1m/s,加减速时间按4.5s考虑，a=0.22m/s2.2.1.7水平惯性力水平惯性力下式计算：F= m*α*1.5葫芦（小车）运行情况Fx = ( mx +PQ) *α*1.5 = (410+3000)*0.07*1.5=0.4 (kN) 式中： mx ----小车质量， mx =410kgP Q ----起重质量， PQ=3000kg2.1.7.2大车运行情况葫芦及重物惯性力Fy =( mx +PQ) *α*1.5 = (410+3000)*0.22*1.5=1.1(kN)主梁惯性力：Fzg=2496kg*0.22*1.5=0.8kN大车惯性力大车结构惯性力惯性力F= m*α*1.5 =12000*0.22*1.5 =4kN式中：m ----整机质量12000kg，大车主梁惯性力在计算时以上弦杆单元线载荷方式加入，惯性力F= m*α*1.5 =2496*0.22*1.5 =824(N)主梁每米上弦杆惯性力qz= F / 2L =824/ 2*17.6=24N/m主梁每米下弦杆惯性力qz= F / L =824/17.6=47N/m式中：m ----主梁质量2496kg， m =2496kgL-----主梁长度，L=17.6m支腿惯性力支腿惯性力在计算时以内侧单元线载荷方式加入，惯性力中考虑支撑梁质量。

支腿每米惯性力qt= m*α*1.5/(4L)= 1024*0.22*1.5/(4*4.7)=18(N/m)式中：m ----支腿质量， m=1024kgL-----支腿长度，L=4.7m2.1.8工作状态风载荷计算P Wi = C * kh* q * A式中： C----风力系数kh----风压高度变化系数（工作状态不考虑高度变化），kh =1q----计算风压，q = 250 N/m2A----迎风面积2.1.8.1葫芦及重物工作状态纵向（大车运行方向）风载葫芦及重物风力系数C=1.1 ~ 1.2，取C= 1.2，迎风面积按1 m2PWWH= 1.2 * 1 * 250 * 1 = 300(N)2.1.8.2工作平台工作状态纵向（大车运行方向）风载工作平台风力系数C=1.1 ~ 1.2，取C= 1.2，迎风面积按6 m2，工作平台工作状态纵向风载在计算时以2个节点载荷方式加入。

PWWH= 1.2 * 1 * 250 * 6 /2= 900 (N)2.1.8.3主梁和栏杆工作状态风载大车为桁架结构，风力系数C=1.6，大车工作状态风载在计算时以主梁弦杆单元线载荷方式加入，每米主梁外轮廓面积Al AL=1m22.1.8.4工作状态风载●主梁：A 1=φ1*φ* AL=1.25* 0.4 *1 = 0.5 m2A1----主梁迎风面积φ1----三角形结构系数，φ1=1.25φ----结构的充实率φ=0.3~0.6，取φ=0.4每米上弦杆工作状态风载：qW1= 0.5 * 1 * 250 *0.5/ 2 =31.25 N/m每米下弦杆工作状态风载：qW1= 0.5 * 1 * 250 *0.5/ 2 / 2 =15.6 N/m●结论：每米上弦杆工作状态风载：31.25 N/m每米下弦杆工作状态风载：15.6 N/m2.1.8.5支腿工作状态风载因为支腿为型钢制成平面桁架，所以风力系数C=1.6。

A1----每米支腿迎风面积。

0.12m2φ----结构的充实率φ=0.4qW1=1 .6* 250 *0.12*0.4=19.2N/m式中： q----计算风压，q = 250 N/m22.2载荷组合根据载荷与载荷组合表，通过对各种载荷与载荷组合的分析，作如下考虑：2.2.1、因为突然卸载对主梁结构有利，所以不考虑Id 和IIc的载荷组合情况。

2.2.2、本龙门吊工作级别为A3 ，根据《起重机设计规范》（GB 3811-83 ）第3.7条的规定，可不进行结构的疲劳强度验算。

2.2.3、计算水平载荷（惯性力）时，不考虑风对起（制）动时间的影响。

2.3载荷组合IIb工况的计算载荷组合IIb工况是指大车运行制动、小车满载运行在跨中，风向顺着大车轨道。

2.3.1结构自重载荷结构自重载荷考虑运行冲击载荷φ4PG，其中φ4= 1.3。

考虑运行冲击载荷后的自重附加系数为φ4k=1.068*1.3=1.392.3.2 主梁纵向风载及惯性力由主梁纵向风载及惯性力计算可知每米上弦杆工作状态风载：31.25 N/m每米下弦杆工作状态风载：15.6 N/m主梁每米上弦杆惯性力qz= F / 2L =24N/m主梁每米下弦杆惯性力qz= F / L =47N/m所以主梁Y方向线载荷为：每米上弦杆工作状态风载及惯性力：31.25+24=55.25 N/m每米下弦杆工作状态风载及惯性力：15.6+47 =62.6N/m2.3.3支腿纵向风载及惯性力由支腿纵向风载及惯性力计算可知：支腿每米工作状态风载： 19.2N/m支腿每米惯性力：18 N/m所以支腿Y方向线载荷为：支腿外侧每米工作状态风载及惯性力：19.2+18=37.2N/m 2.3.4葫芦车轮对轨道的作用力小车车轮对轨道的轮压FzFz = φ4P = φ4( mx +PQ)*g= 1.3*(410+3000)* 10 = 44.3KN小车车轮对轨道的水平作用力Fy大车运行制动引起Fy1 = 1100(N)小车及重物纵向风载Fy2 =300(N)Fy = (Fy1 + Fy2) =1400(N)小车运行制动引起的小车车轮对轨道的水平作用力FxFx =400(N)2.4计算全系数确定组合Ⅱ2对应的安全系数为1.333.主梁计算主梁为桁架结构选取截面如图所示：3.1主梁结构形式为倒三角形。

上弦用料为L75×8等边角钢，下弦为I28a；腹杆为等边角钢L63×6。

3.1.2计算原则，偏于安全计算，主梁的自身分布载落按作用于主梁中部的集中荷载考虑。

3.1.3主梁自重Pd=2.5t,葫芦0.4t，最大起重量3t，P1=0.4+3=3.4t,计算按组合IIb计算.则P1＝3.4×1.33＝4.5t主梁按简支梁计算横型为R1=R2＝(2.5+4.5)/2=3.5t3.1.4主梁内力计算因为受力对受，主梁载取一半作图。

按截面法∑y=0R 1+N 腹sin θ＝0t2.566.42sin .5t 3sin R N 1＝＝＝腹θ因腹杆在同一截面为双，则 单根腹杆受力为5.2／2＝2.6t 以6点为基点，∑M6=0 则N 上h-R1L=0h=698mm L=3629mm R1=3.5t2.1869836295.3N t t ＝＝上⨯上弦杆为双， 单肢受压力为18.2／2＝9.1t 以f 点为基点求N 下 N 下h-R 1L=O L=3629mmt2.8169836295.3N ＝＝下⨯3.1.5当葫芦行止1-3点之间时，受力计算 主梁计算简图为R 1=R 1‘=2.9t ∑y=0N 腹 sin42.66+R 1+ R 1‘=08.6t66.42sin 8.5N ＝＝腹腹杆在同一位置为双则单肢受力为4.3t 以3为基点 ∑M 3=0 N 上h-R 1L 13=0R 1=R 1‘=2.9t L 13=1.4m h=0.698mt21698.04.18.5N ＝＝上⨯单肢受力为6t以c 点为基点∑M c =0 N 下h-R 1L 1c =Ot21698.04.18.5N 131=⨯＝＝下h L R经过上面分析计算，主梁下弦受拉最大力在中部为18.2t 肢杆受拉压力最大处在两端第三斜腹杆，单肢为4.3t上弦杆承最大压力在主梁中部单肢为9.1t 2.1.6上弦为受压杆件稳定性计算为A I =γI=59.96cm 4A=11.5cm 2r=2.28cm2.3328.27.75===γμλlλλ≥=602 所以 s c σσ= A N ϕσ=查表得：95.0=ϕA N ϕσ=kg N 3101.9⨯=25.11cm A =[]233/176733.1109.05.1195.0101.9cm kg s ==≤⨯=⨯⨯=σσσ 上弦满足稳性要求3.1.7下弦受拉，其最大拉力为18.2tA=55.423/1767][3294.55102.18A cm kg N =≤=⨯==σσ拉下弦满足稳定性要求。

3.1.8整体刚度分析计算，（采用）近似法 主梁断面形式图所示I 折＝0.9×109mm 4葫芦位于梁中间时：主梁自重与起升重量按集中载荷：FMAX=PL 3/48E I 折mm 1.710109.010*******.9107fm ax 129934=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- 刚度：7.1＜9.65. 刚度满足设计要求葫芦位于主梁悬臂端时:L 为跨度，m 为悬臂长度集中载荷：fd=Pm 2L(1+λ)/3EImmfd 310109.0102063)65.9/41(65.941045129923=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-自重载荷：Fd=PmL 3(-1+6λ2+3λ2)/24EImm7.010109.01020624)4.034.061(65.941033.1fm ax 12992233=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+-⨯⨯⨯=-二者叠加刚度：3.1+0.7=3.8＜4000/350=11.4mm 综上，主梁刚度满足要求。