【正文】 上應用。 整機工作級別塔式起重機的工作級別與它的利用等級（工作頻繁程度）和載荷狀態(tài)（受載荷的輕重和頻繁程度）有關(guān)。根據(jù)使用狀態(tài)由GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》P60附錄C表C1選取本次設計的QTZ500自升式建筑用塔機的利用等級為U4(經(jīng)常輕負荷使用)，載荷狀態(tài)為Q2（中有時起吊額定載荷，一般起吊中等載荷），起升等級為HC2，工作級別為A4,名義載荷譜系數(shù)Km=。 機構(gòu)工作級別根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》規(guī)定：機構(gòu)的工作級別按機構(gòu)的利用等級和載荷狀態(tài)分為六級：M1 M6。機構(gòu)的利用等級按機構(gòu)工作總時間分為六級：T1 T6。機構(gòu)工作總時間規(guī)定為機構(gòu)在設計壽命期內(nèi)處于運轉(zhuǎn)的總小時數(shù)，它僅作為機構(gòu)零件的設計基礎(chǔ)，而不能視為保用期。機構(gòu)的載荷狀態(tài)表明機構(gòu)受載的輕重程度，按載荷譜系數(shù)分為三級：L1 L3。由參考書目【1】P31表213 及GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》P77附錄L表L1取定起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、頂升機構(gòu)的工作級別為如表2－2所示：表22工作機構(gòu)級別起升機構(gòu)回轉(zhuǎn)機構(gòu)變幅機構(gòu)頂升機構(gòu)Km=Km=Km=Km=T4L2M4T4L3M3T3L2M3T1L2M1T―機構(gòu)利用等級；L―機構(gòu)載荷狀態(tài)；M―機構(gòu)工作級別；Km―名義載荷譜系數(shù)塔機的基本參數(shù)有：幅度、起升高度、額定起升載荷、軸距、輪距、起重機重量、尾部回轉(zhuǎn)半徑和工作速度。塔機的工作速度有：額定起升速度、最低穩(wěn)定速度、變幅速度、額定回轉(zhuǎn)速度以及行走速度。塔機的主要性能參數(shù)如下： 50tm 50m，最小工作幅度 2m 4t，最小起重量 固定式 36m 附著式 100m , 21m/min, 7．起升特性參數(shù)表見表23：表23起升特性參數(shù)表倍率a=2a=4起重量（t）空鉤2244速度(m/min)683434178. 頂升速度 m/ min9. 電機功率 kw t t t上回轉(zhuǎn)塔式起重機應按塔身受載最小的原則確定平衡重的質(zhì)量。平衡重的設計要求：滿載工作時，塔身承受的前傾彎矩接近于空載非工作狀態(tài)時塔身的后傾彎矩。工作狀態(tài)的前傾彎矩為：吊臂自重引起彎矩M吊臂拉桿引起彎矩M變幅機構(gòu)引起彎矩M3及最大起重力矩Mmax之和減去平衡臂引起彎矩M起升機構(gòu)引起彎矩M平衡重引起彎矩M6，即：M= M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6非工作狀態(tài)時的后傾彎矩為：平衡臂引起彎矩M起升機構(gòu)引起彎矩M平衡重引起彎矩M6之和減去吊臂自重引起彎矩M吊臂拉桿引起彎矩M2及變幅機構(gòu)引起彎矩M3，即：M*= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3由M=M*得：M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3即 M6= + M1+ M2+ M3 M4 M5QTZ630塔式起重機參照同類型塔基，取各部件參數(shù)如下：表24 塔式起重機各部件對塔身的中心力矩序號名稱重量（t）坐標X（m）力矩（tm）1起升機構(gòu)2回轉(zhuǎn)機構(gòu)003變幅機構(gòu)4液壓頂升機構(gòu)1 5平衡臂拉桿 6變幅小車50 7回轉(zhuǎn)限位裝置8平衡重G9吊鉤組5010吊臂拉桿1吊臂拉桿211第一節(jié)臂第二節(jié)臂第三節(jié)臂第四節(jié)臂第五節(jié)臂第六節(jié)臂第七節(jié)臂第八節(jié)臂第九節(jié)臂吊臂總計12平衡臂13塔帽0014塔身標準節(jié)0015塔身基礎(chǔ)節(jié)0016物品5017底架0018套架0019司機室0020上接架0021下接架0022斜撐0023上接盤00總計+G根據(jù)參數(shù)代入公式得：M6=+++= tm取平衡重為8t，平衡臂長為L，則 L=平衡臂與起重臂的長度比為：由參考書目2p91表341,一般高層建筑施工用塔基，知道滿足設計。在臂長為50米時。由上表可知,在幅度為50米時，物品、小車、吊鉤及鋼絲繩對塔身中心的力矩: M =+++= tm （1）幅度為R時，物品、小車、吊鉤及鋼絲繩對塔身中心的力矩：M=(Q+)() （2）由以上兩式得：Q = M /() （3）滿載時Q=4t ，求得： 滿載時幅度R=其中： Q——起重量（t）M——最大起重力矩（tm）R——幅度（m）計算各幅度時起重量并列于下表25：表25吊臂在各幅度時的起重量 臂長（m）50幅度（m）151617181920a2244幅度（m）21222324252627a224幅度（m）28303234363840a24幅度（m）4244464850a24起重特性曲線如圖217所示：（a=2,a=4）圖217起重特性曲線塔式起重機一般都是在露天工作，因此必須考慮風載荷的作用，并認為風載荷是可沿任意方向作用的水平力。塔式起重機風載荷分為工作狀態(tài)風載荷和非工作狀態(tài)風載荷兩類。工作狀態(tài)風載荷是指塔式起重機在正常工作情況下所能承受的最大計算風力，又分為正常工作狀態(tài)和工作狀態(tài)最大風載荷兩種。非工作狀態(tài)風載荷是塔式起重機在非工作狀態(tài)時所受的最大計算風力(如暴風產(chǎn)生的力)。根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》，參照參考書目1p15表139 （GB381183）風壓選擇如表26所示。表26 風壓選擇序號適應情況風壓Pa1正常工作狀態(tài)計算風壓，用于計算結(jié)構(gòu)的疲勞強度和發(fā)熱驗算1502工作狀態(tài)最大計算風壓，用于計算結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和整體抗傾翻穩(wěn)定性2503非工作狀態(tài)計算風壓，用于計算結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和整體抗傾翻穩(wěn)定性020m 8002040m 1100Ⅰ 風載荷方向與起重臂方向垂直。218 工作工況Ⅰ示意圖1）風力系數(shù)選取根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》，平衡臂可視為兩片平行平面桁架組成的空間結(jié)構(gòu)，其整體結(jié)構(gòu)的風力系數(shù)可取為單片結(jié)構(gòu)的風力系數(shù)，護欄為管結(jié)構(gòu)，由表8。2）由平衡臂的設計尺寸計算迎風面積 根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》，對于兩片并列等高型式相同的結(jié)構(gòu)，考慮前片對后片的擋風作用，總迎風面積為： A=A1+ηA2式中：A1——前片結(jié)構(gòu)的迎風面積，A1=ω1 A11，m2；A2——后片結(jié)構(gòu)的迎風面積，A2=ω2 A12，m2；η——兩片相鄰桁架前片對后片的擋風折減系數(shù)，與前片桁架充實率ω1及兩片桁架間隔比ls/h有關(guān)，按表10選取則結(jié)構(gòu)迎風面積 A=A1+ηA2=ω1 A11+ηω2 A12已知：A1=A2=ω A0A0=L h= = m2ls= m, ls/h=≈1由表表10選取 ω= η=代入得，A=+= m23）風力計算根據(jù)GB/T 1375292《塔式起重機設計規(guī)范》，風力計算公式: FW = CW pW A式中： FW——作用在塔式起重機上和物品上的風載荷（FW1，F(xiàn)W2），N；CW——風力系數(shù)；pW——計算風壓，Pa；A——垂直于風向的迎風面積，m2。已知： CW=；pW=250Pa；A= m2代入得，F(xiàn)W =250= N XC= m起升機構(gòu)迎風面積按實體計算，則可知結(jié)構(gòu)充實率ω=1 A取其近似值A(chǔ)=1= m2CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N XC= m平衡重迎風面積按實體計算，可知結(jié)構(gòu)充實率ω=1A由平衡重尺寸取其近似值A(chǔ)=1= 取C= p=250Pa代入得，F(xiàn)=250=765 N X= m平衡臂及其上構(gòu)件合計∑FW =++765=∑MKW =++765= mXC=本次設計的QTZ500塔式起重機的起重臂的結(jié)構(gòu)形式為：上弦桿為無縫圓管，下弦桿為角鋼焊合箱形截面管，腹桿為圓管的三角形節(jié)面空間結(jié)構(gòu)，此工況下受側(cè)向風力作用。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A=50=16m2CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =25016=6500 N XC=牽引機構(gòu)迎風面積按實體計算輪廓外形已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A取其近似值 A=1=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250=63 N XC= m起重臂及其上構(gòu)件合計∑FW =6500+63=6563 N∑MKW =6500+63= NmXC=三角形截面空間結(jié)構(gòu)的風載荷按其垂直于風向的投影面積所。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A取其近似值 A==CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N XC=0 m上下支座迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A取其近似值 A=1（+）=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= XC=0 m塔身為型鋼制成的桁架結(jié)構(gòu)，已知：結(jié)構(gòu)充實率ω= ,擋風折減系數(shù)η=A取其近似值 A=A+ ηA=（1+）36=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250=9918 N XC=0 m Ⅱ 風載荷方向與起重臂方向平行。1） 已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A取其近似值 A== m2CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N219 工作工況Ⅱ起升機構(gòu)迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A取其近似值 A=1=CW= pW=250P代入得，F(xiàn)W =250= N平衡重迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A由平衡重尺寸取其近似值 A=1=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N平衡臂及其上構(gòu)件合計∑FW =++= Nn片型式尺寸相同，且間隔相等的并列結(jié)構(gòu)在縱向風力作用下，總迎風面按下式計算： A=（1ηn）ω1A1/（1η）式中： A1=結(jié)構(gòu)充實率ω1=η=則 A=（）（）= m2已知：CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N牽引機構(gòu)迎風面積按實體計算輪廓外形。已知：A取其近似值 A=1=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N起重臂及其上構(gòu)件合計∑FW =+=已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A取其近似值 A== 風力系數(shù)CW=計算風壓pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250=上下支座迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A取其近似值 A=1(+)=風力系數(shù)CW=計算風壓pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250=FW =9918 N圖220 工作工況ⅢⅢ 風載荷方向與起重臂方向平行（吊臂與平衡臂旋轉(zhuǎn)45176。）。1） 已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A取其近似值 A== m2CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N起升機構(gòu)迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A取其近似值 A=1=CW= pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N平衡重迎風面積按實體計算。已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=1A由平衡重尺寸取其近似值 A=1=CW= pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N平衡臂及其上構(gòu)件合計∑FW =++= Nn片型式尺寸相同，且間隔相等的并列結(jié)構(gòu)在縱向風力作用下，總迎風面按下式計算： A=（1ηn）ω1A1/（1η）式中： A1=結(jié)構(gòu)充實率ω1=η=則 A=（）（）= m2已知：CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N牽引機構(gòu)迎風面積按實體計算輪廓外形。已知：A取其近似值 A=1=CW=pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250= N起重臂及其上構(gòu)件合計∑FW =+=已知：結(jié)構(gòu)充實率ω=A取其近似值 A==風力系數(shù)CW=計算風壓pW=250Pa代入得，F(xiàn)W =250=上下支座迎風面積按實體計算。