塔式起重机课程设计说明书(编辑修改稿)

塔式起重机课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

来的整机自重及荷载：钢筋混凝土块体构造尺寸视塔机支反力大小及地耐力而定。 由于基础仅承受底架传递的垂直力，故可作为中心负荷独立柱基础处理。 其优点是：构造比较简单，混凝土及钢筋用量都比较少，造价 山 东建筑大学毕业设计说明书 14 便宜。 （ 4）独立式大块体基础 独立式大块体基础适用于无底架固定式自升式塔式起重机。 其构造特点是：塔式起重机的塔身结构通过塔身基础节 、预埋塔身框架或预埋塔身主角钢等固定在钢筋混凝土基础上，从而使塔身结构与混凝土基础连成一体，并将起重机上部载荷全部传递给地基。 由于整体钢筋混凝土基础的体型尺寸是考虑塔式起重机的最大支反力、地基承载力以及压重的需求而选定的，因而能确保塔式起重机在最不利工况下均可安全工作，不会产生倾覆事故。 （ 5）井字形基础 井字形基础底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上。 这种基础不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥部分压重作用，保证塔机的稳定性。 X 形整体式钢筋混凝土基础底架的塔身危险断面在塔身的根部，这 样对塔身的材料要求提高。 带撑杆的 X字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受力情况。 节省所用的底架混凝土，但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低成本。 所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。 山 东建筑大学毕业设计说明书 15 钢筋混凝土基础的计算 计算理论 图 抗倾翻稳定性计算简图 混凝土基础的抗倾翻稳定性按公 式（ 1） 计算 （ 1） 地面压应力按公式（ 2）计算 （ 2） 式中： e— 偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离， m ； M— 作用在基础上的弯矩， N m ； Fv — 作用在基础上的垂直载荷， N — 作用在基础上的水平载荷， N ； Fg— 混凝土基础的重力， N； — 地面计算压应力； ； 山 东建筑大学毕业设计说明书 16 b— 混凝土基础的宽度； m； h— 混凝土的高度， m； 〔 〕 — — — 地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取〔 〕。 工况 说明 工作状态、静态、无风 工作状态、动态、有风 非工作状态 工作状态，料斗卸载 工况 自重载荷（ ） 起升载荷（ ） 惯性载荷（ ） 风载荷（ ） 说明 1 0 0 2 风压 3 0 0 风压 4 0 风压 15176。 固定式基础计算 基本数据见附表 1 工况一 . 基本稳定性 e 的计算 山 东建筑大学毕业设计说明书 17 （ 1）混凝土基础的重 量 b=； h=； 混凝土基础的密度ρ，ρ = ； ρ ； （ 2）起升载荷 ， = 21210N （ 3）作用在基础上的垂直载荷 = （ 4）作用在基础上的弯矩 M， ）／ 1000 = m （ 1）方形基础，弯矩方向与基础边长平行。 山 东建筑大学毕业设计说明书 18 方形基础，弯矩沿基础对角线方向。 图中 b= a ．当 a c 0时，见图 ： 图 根据力平衡和力矩 平衡的原则，得出公式 ： （ e+c） 两个公式联合求解得到： 山 东建筑大学毕业设计说明书 19 G= 解得 C= =77k 基础底面离开基土的面积 S， S= = 基础面积 A. A= b b= S A， 故 基础满足稳定性要求。 当 c a时，见图 山 东建筑大学毕业设计说明书 20 图 根据力平衡和力矩平衡原则，得出公式： 两个公式联合求解得： 根据三角形相似原理，求得 解得 山 东建筑大学毕业设计说明书 21 与 相矛盾。 故此种情况不成立。 综上（ 1）（ 2）说明，当弯矩方向与基础边线夹角为 45176。 时满足稳定性要求。 工况二 .动态稳定性 距 e （ 1）系数 起升载荷系数 ， =； 风载荷系数 ， =； （ 2）起升载荷 =21210N （ 3）作用在基础上的水平载荷 ， = （ 4）作用在基础上的弯矩 M， ）／ 1000 = N m 山 东建筑大学毕业设计说明书 22 （ 1）方形基础，弯矩与基础边长平行 （ 2）方形基础，弯矩沿对角线方向。 当 a c 0 时，见图 图 根据力平衡和力矩平衡的原则，得出公式： （ e+c） 两个公式联合求解得到： 山 东建筑大学毕业设计说明书 23 G= 解得 c= =79k 基础底面离开基土的面积 S， = 基础底面积， A= b b= S ， 故基础稳定性满足要求。 当 c a时，见图 根据力平衡和力矩平衡原则，得出公式： 两个公式联合求解得： 山 东建筑大学毕业设计说明书 24 根据三角形相似原理，求得 图 解得 与 相矛盾，故当 时不满足稳定性要求。 综上（ 1）（ 2）说明，当弯矩方向与基础边线夹角为 45176。 时满足稳定性要求。 工况三 .暴风侵袭 、右侧迎风面积 在非工作状态，若动臂能够随风转，则暴风将吹平衡臂，则可减少迎风面积，防止塔机倾翻。 故工况三应选择较大的动臂角度，选取 60176。 作为校核角度。 系数 山 东建筑大学毕业设计说明书 25 风载荷系数 ， =； 风压风压 计算回转中心左侧风载荷 回转中心左侧迎风面积： 动臂左侧迎风面积 上转台左侧 迎风面积 平衡臂迎风面积 变幅机构迎风面积 配电箱迎风面积 平衡重迎风面积 起升机构迎风面积 计算回转中心右侧迎风面积 回转中心右侧迎风面积： 动臂右 侧迎风面积 上转台右侧迎风面积 比较 回转中心左侧风载荷 ， 山 东建筑大学毕业设计说明书 26 由于右侧风载荷大于左侧风载荷，故塔机可以随风转，满足稳定性要求。 e 作用在基础上的垂坠载荷 = 作用在基础上的弯矩 M ）／1000 = m 偏心距 e 方向基础，弯矩方向与基础边长平行。 山 东建筑大学毕业设计说明书 27 方形基础，弯矩沿基础对角线方向。 图中 b= a 当 a c 0时，见图： 图 根据力平衡和力矩平衡的原则，得出公式 ： （ e+c） 两个公式联合求解得到： 山 东建筑大学毕业设计说明书 28 G= m 因为 ， ，则稳定性满足要求。 当 时，见图 图 根据力平衡和力矩平衡原则，得出公式： 两个公式联合求解得： 山 东建筑大学毕业设计说明书 29 根据三角形相似原理，求得 解得 因为 c 不满足要求，故当 时不满足要求。 工况四 .突然卸载 1．计算偏心距 e 突然卸载时，塔机有后倾的趋势，当 83176。 时后倾力矩最大，故选取 83176。 作为验算突然卸载稳 定性。 基本数据 见附表 2 系数 起升载荷系数 ， =； 风载荷系数 ， =1； 起升载荷 = 作用在基础上的垂直载荷 山 东建筑大学毕业设计说明书 30 作用在基础上的水平载荷 =14973N 作用在基础上的弯矩 M ］／ 1000 1084688 N m 偏心距 e 方向基础，弯矩方向与基础边长平行。 方形基础，弯矩沿基础对角线方向。 图中 b= a 当 a c 0时，见图：。