塔式起重机附着撑杆内力计算详细公式.docx
塔式起重机附着撑杆内力计算工程实际中常见的撑杆附着方式行两种.N型三杆式和M型四杆式,N型三杆式附着方式结构简单、容易计圆，屈静定结内：M型四杆式附若方式出超价定结构，缩要按超龄定方式计算.撵杆内力计算:完成后，可进一步计算和设计内撑杆的结构形式,卜面分别对N型和Y型两种撑杆的内力计算进行论述。1.'型三杆式附着撑杆内力计W<图一）：图一N型三杆式附着撑杆内力计算简图如图一，N型三杆式附着撑杆内力计算简图所示,图中P、Mn理由塔机说明书中提供.由ZP=O可得：,'V1CQSa+A、COSa-NtCOSa÷PcqsO=O（A1.）由Ze=0可得：NtsinO1+N.sin0i+Nysinr-Psin<7=0（式2）由ZM“=0可汨：N1.sin×力一N?sinff2×b-Af3sin“×h-r1cos61.×b-N?cos×h（式3）（式4）（式5）+AraCO$4×÷Mn=0上述三式中仅角度夕是未知数,求解该方程狙，得:N1inPcos+i1.2Psin+C1N2=i21.Pcos+i2iPsm+C2(式6)jV,=(mPcos6>+/vPsin7+cj其中1.=P(x.2,y),<三=1,2,3:n=1.,2,3)计算各杆的最大内力，可对上述三式求导并令其等于零：dNiIda=TUPSin8+iJ'cos6=()当。=arctan(1.Jitj时，(式7)(式8)(式9)Mmi1.X=iuPcos。+%PSine同理可得:当。=arctan(221)时,N,i”PCOSo+i,PsinO4«*41“当0=arctan(3,i3t)时.Mm“=4PCoSe+KPsin'：由图可知：nh-hQ-GsinO1=fCoSa=/y(h-by+(aV(A-)-÷(1.-a)".h-b+Sinj1.=(，=cos<92=I=(-fr)2+(/,+«):'(-)2+(I1+«):.ch-b-I-,asiny-7-CoSa=1.-(-)2+(2-)2i(h-)2+(,-)2代入(式7)(式8)(式9)可得：当0=arcIan4时bNIM=+b2+Mn)y(,1.i-a)+(h-b)'当8=arvtan2(1.-b)国先时<10>2(1.i-1.t)i+2ah-b(1.i+/,)f+MM+I2-2)J×、晒20(1.+1.2)(h-b)d)2+(ft-)2(式11)=arctan-4当时&/；+/?，)+Mny1.t2+/rX(h-b)2+(/2-«)*（1+）（"一协"J+）(式12)由上述三式可求得N型三杆武附著形式三杆的最大内力.2.M型四杆式附着撑杆内力计算（图二九图二M型四杆式附着撑杆内力计算简图如上图二M型四杆式附着撵杆内力计我简图所示，此计算间于次由掰定何时，可采用结构力学的力法计算各杆件内力。力法的基本方程为：%X+d”O其中AU1为静定结构的位移，Sr=Z*:3”为结构位移系数，=Z胃”（式13）邛为F=I时各杆件的轴向力：T1为在外力M和P作用下时各杆件的轴向力：乙为各杆件的长度.考虑各杆件的材料截面相同,在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去.可得到X=-Au,d-将图312中的I号网莉杆断开，可以得到在外力耨和P作用下其它杆件的内力。Pcos+T2COS外=TCOfif1.2+TaCOS0PsinO+T1sin/J2+T,sin2-t-T4smft=OM=Tid,-T.dt-Ttd2B+b.=arctan1.6.zb、T,=arctana1=i-a1.COSS?sin（f1.-）X=1.%4（x-b1.-2）cos/?,解的各杆件的内力：T_WCoS区+Pd1.cos-4dtcos/J1.-dzcos/?,_7cosQ-PcosFTaSin0+Psin62co$/?,2sin,（式14）（式式）_7cosQPCOS0_1Sin万I+PSino2coai2sini在F=I作用下其它杆件的内力：cos/7,=TyCOS区+TjcosyJ1+Fcos71.-Fsin/?,+rsin/?,+7sin/7,+7;"sin71.=0T2s1.=Fs1其中s1.=2a2sin2-s2=2%sin71.解的各杆件的内力：,t7?sin（/y,+,）sin（f1.-/?,）尸=_产+2或'CoS外Sin44si-）计算总内力：E=（M）Z+（r°）a+m'）au,=772+rT+T40TJ4XI=-A1.1.解得各杆件的内力：r=T：=7,+77="+。（式16）（式（式（式19）（式20）（式2D（式22）（式23）以上计尊过程将8从0360。循环.得到每个杆件的最大内力工"式'=12,3.4）.附着撑杆阈于轴心受力构件，以大内力计算得出后，可根据各杆件内力和长度，并考虑其经济成本,确定其采用何种形式的杆件,附着撑杆的设计主要考虑其强发和刚度满足受力要求.确保塔吊安全.
