门式起重机主梁、支腿受力分析
一、主梁内力分析（主梁按简支梁计算）
1、垂直载荷引起的主梁内力 ⑴ 垂直固定载荷引起的内力计算 主梁的均布载荷为：
1L 2
M q =q zm ⨯
24Q Z =
式中：
L — 起重机跨度
1
q zm L 2
q Zm — 主梁均布载荷
⑵ 移动载荷引起的内力计算（图4—2）
P =ϕ1P GX +ϕ2P G
式中：
P GX — 小车自重 P G — 起重量：
ϕ1 — 冲击系数： ϕ1=1. 0 5 ϕ2 — 动力系数： ϕ4=1. 1
M C max
1
=PL 41P 2
Q C =
图 4—2
2、水平载荷引起的内力 ⑴ 大车制动时引起的惯性载荷 ① 主梁自重惯性力
s q m =
1
q Zm 10
② 小车自重及起重量惯性力
P s =
③ 弯矩
1P 10
2
1L s s
M q =q m ⨯
24s
M P =
1s
LP 1 4
⑵ 小车制动引起的水平惯性力 ① 水平惯性力
P HX
式中：
n D 1
=(P G +P GX ) 7n T
P GX — 小车自重：
P G — 起重量： ② 最大弯矩
M T =P HX h
式中：
h — 龙门架平面投影高度：
⑶ 风载荷引起的水平力（只计垂直于主梁平面的风载荷） ① 工作状态正常风载荷
P w Ⅰ=Cp ⅠA
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
2
p p =150N /mm — 工作状态风压； ⅠⅠ
A — 起重机构件垂直于风向的实体面积；
A =A 0ϕ
A 0 — 起重机构件外形轮廓面积； ϕ — 起重机构件迎风面充实系数；
② 工作状态最大风载荷
P w Ⅱ=Cp ⅡA
式中：
p Ⅱ—— 工作状态最大风压；p Ⅱ=250N /mm 2
P w Ⅱ=Cp ⅡA
③ 弯矩
q w Ⅱ=
P w Ⅱ
L
1L 2
M w Ⅱ=q w Ⅱ⨯
24
3、主梁强度计算
⑴ 垂直载荷引起的应力
δcz
M =
cz
W XZL
=
M q +M c max
W XZL
⑵ 水平载荷引起的应力
δsz =
M sz
W YZL
=
s s
M q +M p +M w Ⅱ
W YZL
⑶ 小车制动引起的水平惯性力引起的应力
M T
δTz =
W XZL
⑷ 合成应力
δ∑=1.15 (δcz +δsz +δTz )
4、主梁刚度计算（见图4—3）
图 4—3
f max
P L 3
48EI XZL
二、支腿内力分析（见图4—5）
1、龙门架平面内的内力分析（按一次超静定计算内力） ⑴ 移动载荷在跨中
图 4—5
11
V A =V B =⨯P
22
3P L 2
⨯H A =H B =
2hL 2k +3
式中：
I XZL h k =⨯
I XZT L
龙门架平面内最大弯矩
M
⑵ 小车制动载荷
L max
=H A h
P HX
1
=G XC 10
M
L CHX
=P HX h
2、支腿平面内的内力分析
⑴ 由起升载荷ϕ1Q 和自重载荷ϕ2G XC 、ϕ2G DL 引起的支腿垂直载荷V （见图4—6）
1
V =(ϕ1Q +ϕ2G XC +ϕ2G ZL )
4
⑵ 由大车制动惯性载荷P HD 风载荷P W 作用产生水平力q A 引起的弯矩（见图4—7）
工作状态最大风载荷
P w Ⅱz =Cp ⅡA z
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
p Ⅱ — 工作状态最大风压；p Ⅱ=250N /mm 2 A Z — 起重机支腿垂直于风向的实体面积；
q =
P w ⅡZ w ⅡZ
h
支腿均布载荷
q HD
=G Z h
式中：
G Z —— 支腿重量
弯矩
q 1
A =
10q HD +q w ⅡZ M w ⅡZ
=1
2
q A h 2 图 4—6
图 4—7
⑶ 主梁自重、小车自重及起重量惯性力引起的弯矩
1s
p SZ =(Lq m +p 1s )
4
M BS =p SZ h
④ 支腿平面内最大弯矩
z M max =M W ⅡZ +M BS
z
max
7
8
8
M
3、支腿强度计算
=5.5⨯10+4.51⨯10=5.06⨯10N mm
L Z M max M max V
++ δI =W XZT W YZT A ZT
三、 非工作状态下稳定性计算（图4—8）
1、倾覆力矩 主梁风载荷为：
P w Ⅱ=Cp ⅡA
支腿风载荷为：
P w Ⅱz =2Cp ⅡA z
小车风载荷为：
P w ⅡX =Cp ⅡA X
图 4—8
倾覆力矩：
2、自重力矩
3、结论
M 倾覆=p w Ⅱh 2+p w ⅡZ h 1+p w ⅡX h 3
M =1
自重
2
G ZZ B
M 自重
M >1时，满足要求倾覆
当
门式起重机主梁、支腿受力分析
一、主梁内力分析（主梁按简支梁计算）
1、垂直载荷引起的主梁内力 ⑴ 垂直固定载荷引起的内力计算 主梁的均布载荷为：
1L 2
M q =q zm ⨯
24Q Z =
式中：
L — 起重机跨度
1
q zm L 2
q Zm — 主梁均布载荷
⑵ 移动载荷引起的内力计算（图4—2）
P =ϕ1P GX +ϕ2P G
式中：
P GX — 小车自重 P G — 起重量：
ϕ1 — 冲击系数： ϕ1=1. 0 5 ϕ2 — 动力系数： ϕ4=1. 1
M C max
1
=PL 41P 2
Q C =
图 4—2
2、水平载荷引起的内力 ⑴ 大车制动时引起的惯性载荷 ① 主梁自重惯性力
s q m =
1
q Zm 10
② 小车自重及起重量惯性力
P s =
③ 弯矩
1P 10
2
1L s s
M q =q m ⨯
24s
M P =
1s
LP 1 4
⑵ 小车制动引起的水平惯性力 ① 水平惯性力
P HX
式中：
n D 1
=(P G +P GX ) 7n T
P GX — 小车自重：
P G — 起重量： ② 最大弯矩
M T =P HX h
式中：
h — 龙门架平面投影高度：
⑶ 风载荷引起的水平力（只计垂直于主梁平面的风载荷） ① 工作状态正常风载荷
P w Ⅰ=Cp ⅠA
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
2
p p =150N /mm — 工作状态风压； ⅠⅠ
A — 起重机构件垂直于风向的实体面积；
A =A 0ϕ
A 0 — 起重机构件外形轮廓面积； ϕ — 起重机构件迎风面充实系数；
② 工作状态最大风载荷
P w Ⅱ=Cp ⅡA
式中：
p Ⅱ—— 工作状态最大风压；p Ⅱ=250N /mm 2
P w Ⅱ=Cp ⅡA
③ 弯矩
q w Ⅱ=
P w Ⅱ
L
1L 2
M w Ⅱ=q w Ⅱ⨯
24
3、主梁强度计算
⑴ 垂直载荷引起的应力
δcz
M =
cz
W XZL
=
M q +M c max
W XZL
⑵ 水平载荷引起的应力
δsz =
M sz
W YZL
=
s s
M q +M p +M w Ⅱ
W YZL
⑶ 小车制动引起的水平惯性力引起的应力
M T
δTz =
W XZL
⑷ 合成应力
δ∑=1.15 (δcz +δsz +δTz )
4、主梁刚度计算（见图4—3）
图 4—3
f max
P L 3
48EI XZL
二、支腿内力分析（见图4—5）
1、龙门架平面内的内力分析（按一次超静定计算内力） ⑴ 移动载荷在跨中
图 4—5
11
V A =V B =⨯P
22
3P L 2
⨯H A =H B =
2hL 2k +3
式中：
I XZL h k =⨯
I XZT L
龙门架平面内最大弯矩
M
⑵ 小车制动载荷
L max
=H A h
P HX
1
=G XC 10
M
L CHX
=P HX h
2、支腿平面内的内力分析
⑴ 由起升载荷ϕ1Q 和自重载荷ϕ2G XC 、ϕ2G DL 引起的支腿垂直载荷V （见图4—6）
1
V =(ϕ1Q +ϕ2G XC +ϕ2G ZL )
4
⑵ 由大车制动惯性载荷P HD 风载荷P W 作用产生水平力q A 引起的弯矩（见图4—7）
工作状态最大风载荷
P w Ⅱz =Cp ⅡA z
式中：
C — 风力系数；C = 1.2
p Ⅱ — 工作状态最大风压；p Ⅱ=250N /mm 2 A Z — 起重机支腿垂直于风向的实体面积；
q =
P w ⅡZ w ⅡZ
h
支腿均布载荷
q HD
=G Z h
式中：
G Z —— 支腿重量
弯矩
q 1
A =
10q HD +q w ⅡZ M w ⅡZ
=1
2
q A h 2 图 4—6
图 4—7
⑶ 主梁自重、小车自重及起重量惯性力引起的弯矩
1s
p SZ =(Lq m +p 1s )
4
M BS =p SZ h
④ 支腿平面内最大弯矩
z M max =M W ⅡZ +M BS
z
max
7
8
8
M
3、支腿强度计算
=5.5⨯10+4.51⨯10=5.06⨯10N mm
L Z M max M max V
++ δI =W XZT W YZT A ZT
三、 非工作状态下稳定性计算（图4—8）
1、倾覆力矩 主梁风载荷为：
P w Ⅱ=Cp ⅡA
支腿风载荷为：
P w Ⅱz =2Cp ⅡA z
小车风载荷为：
P w ⅡX =Cp ⅡA X
图 4—8
倾覆力矩：
2、自重力矩
3、结论
M 倾覆=p w Ⅱh 2+p w ⅡZ h 1+p w ⅡX h 3
M =1
自重
2
G ZZ B
M 自重
M >1时，满足要求倾覆
当