摘 要

塔式起重机简称塔机，在建筑工业中占有十分广泛且重要的地位。常应用于工业与民用建筑、桥梁工程、在电站的施工、水利建设以及造船等部门，具有工作方式多，适用范围广工作速度高，调速性能好等优点。随着城市发展速度的加快，各行各业对塔机的需求越来越多，于是在塔机设计以及生产过程中，安全因素是设计流程中至关重要的部分，其中起重臂是设计中的重点和难点，本文对起重臂钢结构进行计算分析，一个合理且优化的设计流程是发挥塔机高性能和延长使用寿命的关键点。

本文首先对塔式起重机的国内外发展趋势和研究现状进行简单阐述，并且重点介绍了起重臂设计计算过程，包括对TC6510塔机起重臂的结构尺寸、材料选择、不同工况下载荷计算，以及根据设计规范对起重臂在初选尺寸下的强度、刚度及稳定性进行校核和对销轴进行校核，并通过以上分析结合标准性能指标对本次设计进行校核来确定臂架结构是否稳定。结果表明初选尺寸符合设计要求。

关键字：塔式起重机 起重臂 载荷计算 受力校核

Abstract

Tower cranes are referred to as tower cranes and occupy a very wide and important position in the construction industry. It is often used in industrial and civil construction, bridge engineering, power station construction, water conservancy construction and shipbuilding and other departments. It has many advantages such as multiple working methods, wide application range, high working speed, and good speed control performance. With the acceleration of urban development, the demand for tower cranes from various industries and industries is increasing. Therefore, in the tower crane design and production process, the safety factor is a crucial part of the design process, in which the boom is designed. The focus and difficulty is because it is one of the core positions of the crane. A reasonable and optimized design flow is the key and difficult point for the high performance and prolonged service life of the tower crane.
  This article first briefly describes the development trend and research status of tower cranes at home and abroad, and focuses on the calculations of the crane boom design, including the structural dimensions, material selection, load calculation, and force of the TC6510 tower crane boom. Checking and other analysis, and through the above analysis combined with standard performance indicators on the design of the check to determine the stability of the boom structure.
Keywords: tower crane；boom；load calculation；force check

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 2

1.1塔机简述 2

1.2国内外塔式起重机现状 2

1.2.1国外塔机现状 2

1.2.2国内塔机现状 2

1.3国内塔式起重机存在问题以及发展趋势 4

第二章TC6510塔式起重机简介及参数 7

2.1TC6510塔式起重机简介 7

2.2塔机外形图 8

2.3塔机起重性能表 9

2.4塔机起重特性曲线 11

2.5塔机主要性能参数 12

第三章　起重臂钢结构设计分析 13

3.1起重臂结构形式及几何尺寸 13

3.2起重臂的材料及力学特性 14

3.2.1起重臂的材料及材质 14

3.2.2起重臂的各节力学特性 15

3.3 作用在起重臂上的载荷计算 18

3.3.1 自重载荷 18

3.3.2 移动载荷 19

3.3.3 作用在起重臂上的风载荷 20

3.3.4起重臂上的惯性载荷 21

3.3.5物品的偏摆力 22

3.4 起重臂的受力计算 23

3.4.1 计算工况与计算模型 23

3.4.2 起重平面受力分析 24

3.4.3回转平面所受力分析 28

3.5 起重臂应力校核 29

3.5.1 整体强度校核 29

3.5.2 整体稳定校核 30

3.5.3起重臂单肢强度校核 35

3.6 起重臂销轴设计 39

3.6.1 上弦杆接头销轴 39

3.6.2 下弦杆接头销轴 40

第四章　总结 41

参考文献 42

致谢 44

第一章 绪论

1.1塔机简述

塔式起重机被称为塔吊，起源于西欧。起重高度高，半径利用率高，对桥式起重机和门式起重机来说效率较高。适用除精细安装之外高层建筑使用,除了完成吊装作业外,还能完成垂直和水平运输任务,因而在建筑工业化中占有十分重要的地位^[1]。塔式起重机可按照使用预定的轨迹或手动驱动。它也可以操作与互联网连接在世界任何地方。 起重机可以执行反馈和指挥塑造anti-swing控制,同时测量小车位置和有效载荷摇摆。塔式起重机通常用于工业和民用建筑以及电站建设，水利工程和造船。

1.2国内外塔式起重机现状

1.2.1国外塔机现状

　　塔式起重机在工程机械建设中发挥着重要作用，逐渐成为工程机械的重要分支。它在国外已有50多年的历史。它的发展经历了一个曲折复杂的发展阶段，主要从起重能力，作业半径，变幅和动臂，调整作业速度，转向模式，塔架结构，传动机构，安全措施和作业环境等方面。 20世纪70年代末，由于种种原因，国外塔式起重机生产下降到一个较低的水平，许多中小型工厂关停或改变生产，只能维持几个大型工厂。直到20世纪80年代后期才逐渐恢复^[2]。在20世纪90年代，塔式起重机的生产基本上可以分为两种类型：以德意志联邦共和国为代表的国家按照市场经济原则生产。以苏联为代表的国家 , 按照全国统一计划管理的办法生产^[3]。

在国外生产塔式起重机的主要国家包括德意志联邦共和国，法国，意大利和苏联。塔式起重机的主要制造商是法国的Potain，德国的利勃海尔，Peiner，Wolff，意大利的Comedil，丹麦的Kroll，西班牙的Comansa。在产量、系列品种、技术水平等方面, 德国的Liebherr和法国的Potain在世界上居领先地位^[4]。

1.2.2国内塔机现状

　　在我国，塔式起重机的生产与应用已有40多年的历史，经历了一个从测绘仿制到自行设计制造的过程^[5]。