起重机机械金属结构

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1、 起重机械金属结构（6 6课时）1 1 金属结构基本形式 2 2 金属结构主要组成 3 3 材料选用，结构设计与计算 4 4 金属结构的连接 四川省特种设备检验研究院 王河1 1 金属结构基本形式（金属结构基本形式（定义）定义）金属结构的定义金属结构的定义 由型钢和钢板作为基本元件由型钢和钢板作为基本元件,按一定的规律用焊接（或按一定的规律用焊接（或铆接、螺栓连接）的方法连接起来铆接、螺栓连接）的方法连接起来,能够承受载荷的结构件能够承受载荷的结构件称为称为金属结构金属结构。二十世纪以来，由于钢铁、机械制造业和铁路、港二十世纪以来，由于钢铁、机械制造业和铁路、港口及交通运输业的发展，促进了起重

2、运输机械的发展。对口及交通运输业的发展，促进了起重运输机械的发展。对起重运输机械的性能也提出了更高的要求。现代起重运输起重运输机械的性能也提出了更高的要求。现代起重运输机械担当着繁重的物料搬运任务，是工厂、铁路、港口及机械担当着繁重的物料搬运任务，是工厂、铁路、港口及其它部门实现物料搬运机械化的关键。因而起重运输机械其它部门实现物料搬运机械化的关键。因而起重运输机械的金属结构都用优质钢材制造，并用焊接代替铆接连接，的金属结构都用优质钢材制造，并用焊接代替铆接连接，不仅简化了结构，缩短了工期，而且大大地减轻了自重，不仅简化了结构，缩短了工期，而且大大地减轻了自重，焊接结构是现代金属结构的特征。焊

3、接结构是现代金属结构的特征。1 1 金属结构基本形式金属结构基本形式（作用）作用）起重机金属结构的作用起重机金属结构的作用 由金属材料轧制成的型钢（角钢、槽钢、工字纲、钢管等）及钢板作为基本元件，彼此按一定的规律用焊接的方法连接起来，制成基本构件后，再用焊接或螺栓将基本构件连接成能够承受外加载荷的结构物称为金属结构。例如常见龙门起重机的上部主梁和支腿、轮式起重机的动臂和底架等。金属结构是起重运输机的主要组成部分。不少起重机就是以金属结构的外形而命名的，如桥式起重机、龙门起重机、门座起重机、塔式起重机、桅杆起重机等。作为机械的骨架,支承起重机的机构和电气设备,承受各部分重力和各机构的工作力。将起

4、重机的外载荷和各部分自重传递给基础。金属结构：如龙门起重机的上部主梁和支腿金属结构：如龙门起重机的上部主梁和支腿(如图如图1-1)1-1)图图 1-1 1-1 所示的双梁箱形龙门起重机，吊重所示的双梁箱形龙门起重机，吊重 Q Q 通过起重小车通过起重小车 1 1 的的运行轮传给上部主梁运行轮传给上部主梁 2 2，上部主梁，上部主梁 2 2 又传给支腿又传给支腿 3 3，最终通过大车运，最终通过大车运行轨道传给基础。行轨道传给基础。图图 双梁箱形龙门起重机双梁箱形龙门起重机 1 1起重小车；起重小车；2 2上部主梁；上部主梁；3 3支腿支腿 金属结构：汽车起重机的吊臂、转台、车架金属结构：汽车起

5、重机的吊臂、转台、车架1 1 金属结构基本形式（分类）金属结构基本形式（分类）起重运输机金属结构的分类起重运输机金属结构的分类 1.1.按组成金属结构基本元件的特点分为按组成金属结构基本元件的特点分为 杆系结构杆系结构:由许多杆件焊接而成，每根杆件的特点是长由许多杆件焊接而成，每根杆件的特点是长度方向尺寸大，而断面尺寸较小。常见的桁架式龙门起重机度方向尺寸大，而断面尺寸较小。常见的桁架式龙门起重机的桁架主梁和支腿、四桁架式桥架、轮式和塔式起重机的桁的桁架主梁和支腿、四桁架式桥架、轮式和塔式起重机的桁架动臂（图架动臂（图 1-8 1-8）都是杆系结构。）都是杆系结构。板结构板结构:由薄板焊接而成

6、。薄板的特点是长度和宽度方向由薄板焊接而成。薄板的特点是长度和宽度方向尺寸较大，而厚度很小，所以板结构亦称薄壁结构。箱形龙尺寸较大，而厚度很小，所以板结构亦称薄壁结构。箱形龙门起重机的上部主梁和变截面箱形支腿。汽车起重机的箱形门起重机的上部主梁和变截面箱形支腿。汽车起重机的箱形伸缩臂和支腿（图伸缩臂和支腿（图 1-9 1-9）都是板结构。）都是板结构。图图1-8 塔式、轮式起重机桁架动臂塔式、轮式起重机桁架动臂杆系结构：由型钢焊接而成。如图1-8。板结构：由薄板焊接而成。如图板结构：由薄板焊接而成。如图1-11-1、图、图1-91-9。图图1-9 汽车起重机箱形支腿汽车起重机箱形支腿 1-走行

7、装置；走行装置；2-驾驶室；驾驶室；3-转台；转台；4-动臂；动臂；5-变变幅油缸；幅油缸；6-司机室；司机室；7-支腿。支腿。1 1 金属结构基本形式（分类）金属结构基本形式（分类）2.2.按起重运输机金属结构的外形不同按起重运输机金属结构的外形不同 分为桥架结构，门架结构，臂架结构，车架结构，转桥架结构，门架结构，臂架结构，车架结构，转柱结构，塔架结构柱结构，塔架结构等。这些结构可以是杆系结构，亦可以是板梁结构。如下图，几种常见的外形分类结构。桥架结构桥架结构门架结构门架结构臂架结构臂架结构定长臂铁路起重机定长臂铁路起重机转柱结构转柱结构门座式起重机门座式起重机塔架结构塔架结构塔式起重机塔

8、式起重机 3.3.按金属结构的连接方式分为按金属结构的连接方式分为 铰接结构铰接结构：铰接（用铰链把两个物体连接起来），铰接结构中，所有节：铰接（用铰链把两个物体连接起来），铰接结构中，所有节点都是理想铰。实际的起重运输机金属结构，真正用铰接连接的是极少点都是理想铰。实际的起重运输机金属结构，真正用铰接连接的是极少见的。通常在杆系结构中，若杆件主要承受轴向力，而受弯矩很小时，见的。通常在杆系结构中，若杆件主要承受轴向力，而受弯矩很小时，称之为铰接结构。起重运输机金属结构中常用的桁架结构，在设计计算称之为铰接结构。起重运输机金属结构中常用的桁架结构，在设计计算时，视为铰接结构。时，视为铰接结构。

9、刚接结构刚接结构：刚接结构构件间的节点连接比较刚劲，在外载荷作用下，节：刚接结构构件间的节点连接比较刚劲，在外载荷作用下，节点各构件之间的相对夹角不会变化。刚接结构节点承受较大的弯矩，而点各构件之间的相对夹角不会变化。刚接结构节点承受较大的弯矩，而不像铰接结构的节点认为不承受弯矩。如不像铰接结构的节点认为不承受弯矩。如图图1-1-9 9。混合结构混合结构：各杆件之间的节点，既有铰接的，又有刚接的。亦称桁构结：各杆件之间的节点，既有铰接的，又有刚接的。亦称桁构结构。如图构。如图1-101-10。1 1 金属结构基本形式（分类）金属结构基本形式（分类）平面结构平面结构：平面结构的作用载荷和结构杆件

10、的轴线：平面结构的作用载荷和结构杆件的轴线位于同一平面内，如图位于同一平面内，如图 1-11 1-11 所示的桁架结构，小所示的桁架结构，小车轮压、结构自重载荷与桁架平面共面，所以此桁车轮压、结构自重载荷与桁架平面共面，所以此桁架结构属于平面结构。架结构属于平面结构。如图如图1-111-11的桁架结构。的桁架结构。空间结构空间结构：当结构杆件的轴线不在一个平面内，或：当结构杆件的轴线不在一个平面内，或结构杆件轴线虽位于同一平面，但外载荷不作用于结构杆件轴线虽位于同一平面，但外载荷不作用于结构平面（通常称为平面结构空间受力），处于这结构平面（通常称为平面结构空间受力），处于这两种情况的结构都称空

11、间结构。两种情况的结构都称空间结构。4.4.按作用载荷与结构在空间的相互位置分为按作用载荷与结构在空间的相互位置分为 图图1-11 1-11 平面桁架结构平面桁架结构 1 金属结构基本形式（分类）图图1-11 1-11 平面桁架结构平面桁架结构1 1 金属结构基本形式（金属结构基本形式（计算简图）计算简图）起重运输机金属结构的计算简图起重运输机金属结构的计算简图 对起重运输机金属结构进行强度、刚度和稳定分析时，对起重运输机金属结构进行强度、刚度和稳定分析时，我们常用一理想的力学模型来代替实际的结构物。这种力学我们常用一理想的力学模型来代替实际的结构物。这种力学模型称为起重运输机金属结构的计算简

12、图。对结构物进行简模型称为起重运输机金属结构的计算简图。对结构物进行简化时，应使计算简图尽可能接近实际情况，而注意使计算工化时，应使计算简图尽可能接近实际情况，而注意使计算工作尽量简单。作尽量简单。将实际的金属结构简化成计算简图，包括结构将实际的金属结构简化成计算简图，包括结构本身的简化、支座的简化和作用载荷的简化。本身的简化、支座的简化和作用载荷的简化。结构本身简化时，构件用其轴线来代替，变截面构件近结构本身简化时，构件用其轴线来代替，变截面构件近似地视为等截面构件，杆件之间的节点，根据金属结构的类似地视为等截面构件，杆件之间的节点，根据金属结构的类型，简化为铰接点或刚接点。型，简化为铰接点

13、或刚接点。图图1-14 活动铰支座的典型结构和简图活动铰支座的典型结构和简图 图图1-15 固定铰支座的典型结构和简图固定铰支座的典型结构和简图 例：将图示单主梁龙门起重机金属结构例：将图示单主梁龙门起重机金属结构,简化为计算简图。简化为计算简图。图图1-16 单主梁龙门起重机金属结构计算简图单主梁龙门起重机金属结构计算简图 (a)结构图结构图;(b)主梁计算简图主梁计算简图;(c)支腿计算简图支腿计算简图(a)例：将图示桁架式吊臂简化为计算简图。例：将图示桁架式吊臂简化为计算简图。(a)(b)(c)图图 桁架式吊臂结构计算简图桁架式吊臂结构计算简图(a)结构简图结构简图;(b)变幅平面计算简

14、图变幅平面计算简图;(c)旋转平面计算简图旋转平面计算简图1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）对起重运输机金属结构的要求及其发展趋向对起重运输机金属结构的要求及其发展趋向 一、设计计算理论的研究和改进一、设计计算理论的研究和改进 到目前为止，在起重运输机金属结构设计中，我国仍采用到目前为止，在起重运输机金属结构设计中，我国仍采用许用应力计算法。这种方法使用起来比较简便，但其缺点是许用应力计算法。这种方法使用起来比较简便，但其缺点是对不同用途，不同工作性质（受力情况）的金属结构采用同对不同用途，不同工作性质（受力情况）的金属结构采用同一的安全系数，而且安全系数往往偏大

15、或过小。因此，按许一的安全系数，而且安全系数往往偏大或过小。因此，按许用应力计算法设计的起重机金属结构，或者多消耗金属材料用应力计算法设计的起重机金属结构，或者多消耗金属材料或者安全程度较低。随着生产发展的要求，试验研究工作的或者安全程度较低。随着生产发展的要求，试验研究工作的开展，促进了计算理论的改进和发展。近年来出现了不少新开展，促进了计算理论的改进和发展。近年来出现了不少新的计算方法，提出许多新的数据、参数、系数和公式。这些的计算方法，提出许多新的数据、参数、系数和公式。这些方法正确地考虑了载荷的作用性质，钢材的性能及结构工作方法正确地考虑了载荷的作用性质，钢材的性能及结构工作特点，如在

16、建筑钢结构设计领域内采用的以概率论为基础的特点，如在建筑钢结构设计领域内采用的以概率论为基础的极限状态计极限状态计1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）算法就是一例。这种计算方法，计算结果比较精确，比较算法就是一例。这种计算方法，计算结果比较精确，比较符合金属结构的实际工作情况。因而也能更充分地利用钢符合金属结构的实际工作情况。因而也能更充分地利用钢材的性能，节省材料。材的性能，节省材料。二、改进和创造新型的结构形式二、改进和创造新型的结构形式 在保证起重运输机工作性能的条件下，改进和不断创在保证起重运输机工作性能的条件下，改进和不断创造新型的结构形式，是最有效地减轻

17、起重运输机金属结构造新型的结构形式，是最有效地减轻起重运输机金属结构自重的方法之一自重的方法之一1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）三、改进制造工艺过程三、改进制造工艺过程 广泛地采用焊接，特别是自动焊和改进工艺过程，应用冲压焊接钢板制造起广泛地采用焊接，特别是自动焊和改进工艺过程，应用冲压焊接钢板制造起重运输机金属结构，既能简化结构构造，节省材料，又能减少制造安装的劳动量，重运输机金属结构，既能简化结构构造，节省材料，又能减少制造安装的劳动量，缩短工期，从而降低产品成本。采用焊接结构比铆接结构可以节省钢材缩短工期，从而降低产品成本。采用焊接结构比铆接结构可以节省钢

18、材 30%以以上，所以用焊接代替铆接结构被称为金属结构设计与制造方法的一大改革。目前上，所以用焊接代替铆接结构被称为金属结构设计与制造方法的一大改革。目前生产的起重运输机金属结构绝大部分都是采用焊接连接。生产的起重运输机金属结构绝大部分都是采用焊接连接。应用冲压焊接钢板的金属结构，并用螺栓进行装配，可以省去许多复杂而繁应用冲压焊接钢板的金属结构，并用螺栓进行装配，可以省去许多复杂而繁重的组装工艺，防止装配变形，增加结构刚度，保证结构的制造质量。重的组装工艺，防止装配变形，增加结构刚度，保证结构的制造质量。1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）四、尽量采用先进技术四、尽

19、量采用先进技术 目前，起重运输机金属结构的设计和制造工作虽然有了一整套可行目前，起重运输机金属结构的设计和制造工作虽然有了一整套可行的方法和工艺，但仍有许多问题有待进一步研究和改进。的方法和工艺，但仍有许多问题有待进一步研究和改进。在设计方面，如研究采用预应力的方法设计起重机金属结构，可改善在设计方面，如研究采用预应力的方法设计起重机金属结构，可改善结构的受力状态，节省钢材。利用有限元法（借助电子计算机）解算复结构的受力状态，节省钢材。利用有限元法（借助电子计算机）解算复杂的计算问题，能简化设计过程，加快设计进度且可探索断裂设计法在杂的计算问题，能简化设计过程，加快设计进度且可探索断裂设计法在

20、起重运输机金属结构中应的可能性。起重机金属结构的优化设计，把设起重运输机金属结构中应的可能性。起重机金属结构的优化设计，把设计工作的主要精力转到优化方案的选择方面来，使结构设计工作者由被计工作的主要精力转到优化方案的选择方面来，使结构设计工作者由被动的校核设计转变为积极主动地从各种可能的设计方案中寻求最优的方动的校核设计转变为积极主动地从各种可能的设计方案中寻求最优的方案，最优方案可以用数字来表示，用数字来回答问题，优化设计是现代案，最优方案可以用数字来表示，用数字来回答问题，优化设计是现代起重运输机金属结构设计的特色。起重运输机金属结构设计的特色。1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构

21、基本形式（发展趋向）五、提高起重机的参数五、提高起重机的参数 近年来，除生产一些轻、小、简、廉的起重设备，以满近年来，除生产一些轻、小、简、廉的起重设备，以满足各使用部门的需要外，为解决长大笨重货物（如冶炼设备、足各使用部门的需要外，为解决长大笨重货物（如冶炼设备、水坝闸门、化工设备、大型船舶、发电设备和火车头等）的水坝闸门、化工设备、大型船舶、发电设备和火车头等）的装卸，各国生产的起重机有向大吨位、大幅度（大跨度）、装卸，各国生产的起重机有向大吨位、大幅度（大跨度）、大高度、高速度方向发展的趋势，同时要求有灵活的控制系大高度、高速度方向发展的趋势，同时要求有灵活的控制系统，以适应对起重机调速

22、的要求。统，以适应对起重机调速的要求。1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）六、起重运输机金属结构的标准化和系列化六、起重运输机金属结构的标准化和系列化 起重运输机金属结构应设计成有一定规格尺寸起重运输机金属结构应设计成有一定规格尺寸的标准零件，便于加工和组装，并使整个结构系列的标准零件，便于加工和组装，并使整个结构系列化，做成定型产品。尽量利用标准工艺，这是简化化，做成定型产品。尽量利用标准工艺，这是简化设计和制造过程，缩短工期，进行批量生产的关键，设计和制造过程，缩短工期，进行批量生产的关键，也是降低产品成本的有效方法。也是降低产品成本的有效方法。我国单、双梁桥式

23、我国单、双梁桥式起重机，塔式起重机，轮式起重机及双梁龙门起重起重机，塔式起重机，轮式起重机及双梁龙门起重机都有列设计。有关部门正在研究其它类型起重机机都有列设计。有关部门正在研究其它类型起重机的定型和系列化问题。铁路系统也正在进行铁路常的定型和系列化问题。铁路系统也正在进行铁路常用起重机标准化和系列化的工作。用起重机标准化和系列化的工作。1 1 金属结构基本形式（发展趋向）金属结构基本形式（发展趋向）七、采用轻金属（铝合金）或高强度结构钢（低合金钢）制造七、采用轻金属（铝合金）或高强度结构钢（低合金钢）制造金属结构金属结构 用轻金属或高强度结构钢制造起重运输机结构，是节省材料，减轻结构自重用轻

24、金属或高强度结构钢制造起重运输机结构，是节省材料，减轻结构自重的有效途径。国外已试制过铝合金结构的桥式起重机、龙门起重机和轮式起重机的有效途径。国外已试制过铝合金结构的桥式起重机、龙门起重机和轮式起重机的臂架，自重减轻了的臂架，自重减轻了 30-60%。西德制造的铝合金箱形单主梁桥式起重机，自重。西德制造的铝合金箱形单主梁桥式起重机，自重比相同参数的钢制双梁桥式起重机减轻比相同参数的钢制双梁桥式起重机减轻 70%，从而减轻了厂房结构和支承结构，从而减轻了厂房结构和支承结构的载荷，降低了整个工业企业投资。我国铝矿资源丰富，用铝合金制造起重机金的载荷，降低了整个工业企业投资。我国铝矿资源丰富，用铝

25、合金制造起重机金属结构，具有广阔的前景。低合金高强度结构钢如属结构，具有广阔的前景。低合金高强度结构钢如 16Mn，已广泛用于制造各种，已广泛用于制造各种起重机金属结构。大吨位轮式起重机的臂架材料，目前国内外广泛采用屈服限为起重机金属结构。大吨位轮式起重机的臂架材料，目前国内外广泛采用屈服限为600MPa1000MPa 的高强度结构钢。由于材质好，强度高，制造金属结构可达的高强度结构钢。由于材质好，强度高，制造金属结构可达到体轻、坚固、耐用。到体轻、坚固、耐用。2 2 金属结构主要组成（概述）金属结构主要组成（概述）由于起重机应用范围十分广泛，为了适应不同的使用由于起重机应用范围十分广泛，为了

26、适应不同的使用要求和工作条件，设计制造出了各种各样满足不同使用要要求和工作条件，设计制造出了各种各样满足不同使用要求的起重机，因而起重机的金属结构也更是样式繁多形态求的起重机，因而起重机的金属结构也更是样式繁多形态各异。起重机种类虽然繁多，但根据金属结构的型式归结各异。起重机种类虽然繁多，但根据金属结构的型式归结起来不外乎两大类：一类是桥架类起重机，包括桥式起重起来不外乎两大类：一类是桥架类起重机，包括桥式起重机、门式起重机等；另一类是臂架类起重机，包括各种塔机、门式起重机等；另一类是臂架类起重机，包括各种塔式起重机、流动式起重机、门座起重机等。组成这些起重式起重机、流动式起重机、门座起重机等

27、。组成这些起重机的金属结构主要有主要受力结构和辅助结构，主要受力机的金属结构主要有主要受力结构和辅助结构，主要受力机构包括桥架机构、门架结构、臂架结构、塔架结构、导机构包括桥架机构、门架结构、臂架结构、塔架结构、导轨架结构和小车架结构等，辅助结构包括司机室、通道、轨架结构和小车架结构等，辅助结构包括司机室、通道、平台、梯子和栏杆等。平台、梯子和栏杆等。2 2 金属结构主要组成（概述）金属结构主要组成（概述）起重机金属机构的型式虽然各异，但都是由一些基本起重机金属机构的型式虽然各异，但都是由一些基本受力构件组成的。这些基本受力构件有：受力构件组成的。这些基本受力构件有：（1）轴心受力构件，如轮胎

28、起重机人字架的拉压杆，门）轴心受力构件，如轮胎起重机人字架的拉压杆，门座起重机四连杆臂架的大拉杆和八撑杆式门架的撑杆，岸座起重机四连杆臂架的大拉杆和八撑杆式门架的撑杆，岸壁装卸桥前后桥架的拉杆和门架的斜撑杆、柔性支腿等；壁装卸桥前后桥架的拉杆和门架的斜撑杆、柔性支腿等；（2）受弯构件，如桥架类起重机的桥架主梁和端梁，臂）受弯构件，如桥架类起重机的桥架主梁和端梁，臂架回转起重机转台和车架的纵梁和横梁等；架回转起重机转台和车架的纵梁和横梁等；（3）压弯构件，如流动式起重机的臂架，门座起重机的）压弯构件，如流动式起重机的臂架，门座起重机的主臂架与转柱，门式起重机和装卸桥的刚性支腿等。主臂架与转柱，门

29、式起重机和装卸桥的刚性支腿等。2 2 金属结构主要组成（分类）金属结构主要组成（分类）以上基本构件按照其受力大小和外形尺寸大以上基本构件按照其受力大小和外形尺寸大小可分为格构式、实腹式和混合式三种型式。小可分为格构式、实腹式和混合式三种型式。格构式构件：格构式构件：是由型钢、钢管和组合截面杆件连是由型钢、钢管和组合截面杆件连接而成的杆系结构，通用门式起重机的主梁及支接而成的杆系结构，通用门式起重机的主梁及支腿和图腿和图 2.2 所示塔式起重机的塔身及吊臂均为格所示塔式起重机的塔身及吊臂均为格构式结构。格构式构件适用于受力相对较小，对构式结构。格构式构件适用于受力相对较小，对外形尺寸要求不大的场

30、合，以减轻构件的自重，外形尺寸要求不大的场合，以减轻构件的自重，其缺点是制造工艺复杂，不便于采用自动焊，节其缺点是制造工艺复杂，不便于采用自动焊，节点处应力集中较大等。点处应力集中较大等。2 2 金属结构主要组成（分类）金属结构主要组成（分类）实腹式构件实腹式构件：主要由钢板组成，有开口截面构件：主要由钢板组成，有开口截面构件和闭口截面构件之分，前者也称为板式构件常做和闭口截面构件之分，前者也称为板式构件常做成双轴对称工字形截面或有加强翼缘的单轴对称成双轴对称工字形截面或有加强翼缘的单轴对称工字形截面；后者也称为箱形构件，常做成矩形、工字形截面；后者也称为箱形构件，常做成矩形、梯形或三角形箱形

31、截面，如图梯形或三角形箱形截面，如图 2.3 门座起重机的门座起重机的门架和回转平台均为实腹式结构。实腹式构件适门架和回转平台均为实腹式结构。实腹式构件适用于载荷大，对外形尺寸要求大的场合，这样可用于载荷大，对外形尺寸要求大的场合，这样可较充分发挥构件材料的机械性能。实腹式构件一较充分发挥构件材料的机械性能。实腹式构件一般自重较大、刚性较差，但制造方便，可采用自般自重较大、刚性较差，但制造方便，可采用自动焊，应力集中较小，疲劳强度较高。动焊，应力集中较小，疲劳强度较高。2 2 金属结构主要组成（分类）金属结构主要组成（分类）混合式构件：混合式构件：部分为实腹式结构，部分为杆系结构。由实腹式主构

32、件部分为实腹式结构，部分为杆系结构。由实腹式主构件和加强杆系组成的桁构式构件，如图和加强杆系组成的桁构式构件，如图 2.3 所示的门座起重机的象鼻架。所示的门座起重机的象鼻架。此外有板梁和桁架混合组成的闭口截面构件也属于混合式构件。混合此外有板梁和桁架混合组成的闭口截面构件也属于混合式构件。混合式构件的特点和使用条件均介于格构式和实腹式构件之间。式构件的特点和使用条件均介于格构式和实腹式构件之间。2 2 金属结构主要组成（分类）金属结构主要组成（分类）所示塔式起重机的塔身及吊臂均为格构式结构。所示塔式起重机的塔身及吊臂均为格构式结构。图图2.2 塔式起重机塔式起重机 2 2 金属结构主要组成（

33、分类）金属结构主要组成（分类）图图2.3 门座起重机门座起重机 2 2 金属结构主要组成（桥架）金属结构主要组成（桥架）桥架桥架 桥架是指供起重小车在其上横向移动用的桥架类起重机主要承载桥架是指供起重小车在其上横向移动用的桥架类起重机主要承载结构，或门式和半门式起重机支腿之间的结构件。结构，或门式和半门式起重机支腿之间的结构件。桥架主要由（纵向桥架主要由（纵向的）主梁和（横向的）端梁组成。根据主梁结构可分为但单梁式桥架、的）主梁和（横向的）端梁组成。根据主梁结构可分为但单梁式桥架、双梁式桥架和四桁架式桥架。双梁式桥架和四桁架式桥架。2 2 金属结构主要组成（桥架）金属结构主要组成（桥架）单梁桥

34、架单梁桥架 单梁式桥架是一种小型轻便的桥架，适用于小单梁式桥架是一种小型轻便的桥架，适用于小跨度与小起重量的桥式起重机，其起重小车多为跨度与小起重量的桥式起重机，其起重小车多为电动葫芦。单梁桥架的结构型式又分为单工字钢电动葫芦。单梁桥架的结构型式又分为单工字钢桥架，封闭截面的单梁桥架以及桁构梁式单梁桥桥架，封闭截面的单梁桥架以及桁构梁式单梁桥架等架等2 2 金属结构主要组成（桥架）金属结构主要组成（桥架）1-工字钢梁 2-端梁 3-隅支撑（斜支撑）4-水平桁架 5-副桁架 6-加强上弦和支杆 7-垂直桁架 图2.4 格构式单梁桥架 2 2 金属结构主要组成（桥架）金属结构主要组成（桥架）双梁桥

35、架双梁桥架 双梁式桥架结构也有很多种，归纳起来可分双梁式桥架结构也有很多种，归纳起来可分箱形双梁桥架，桁架式双梁桥架及板梁桁架混合箱形双梁桥架，桁架式双梁桥架及板梁桁架混合式双梁桥架等。式双梁桥架等。箱形双梁式桥架中普通箱形梁桥箱形双梁式桥架中普通箱形梁桥架，又称中轨箱形梁桥架用的最普遍。在此基础架，又称中轨箱形梁桥架用的最普遍。在此基础上，近些年来又发展了一些新型式的箱形梁桥架，上，近些年来又发展了一些新型式的箱形梁桥架，如预应力箱形梁桥架，偏轨箱形梁桥架，偏轨空如预应力箱形梁桥架，偏轨箱形梁桥架，偏轨空腹箱形梁桥架等。腹箱形梁桥架等。桁架式双梁桥架比较普遍地采桁架式双梁桥架比较普遍地采用封

36、闭型四桁架式桥架，另外还有三角形截面的用封闭型四桁架式桥架，另外还有三角形截面的桁架式桥架。桁架式桥架。2 2 金属结构主要组成（桥架）金属结构主要组成（桥架）1-主梁 2-端梁 3-轨道 4-走台 5-栏杆 6-小车导电架 7-端梁接头 图2.6 普通箱形双梁桥架 2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）门架门架 起重机的桥架装设有支腿时，便形成了起重机的门架，由于各行起重机的桥架装设有支腿时，便形成了起重机的门架，由于各行业对门式起重机的使用和性能要求不同，门架结构构造型式也就出现业对门式起重机的使用和性能要求不同，门架结构构造型式也就出现了各种不同的型式。下面就门架结构中

37、的桥架结构和支腿结构的主要了各种不同的型式。下面就门架结构中的桥架结构和支腿结构的主要结构型式以及它们之间的连接方式做简单介绍。结构型式以及它们之间的连接方式做简单介绍。桥架的结构型式桥架的结构型式（1）按悬臂有无情况可分为无悬臂（图）按悬臂有无情况可分为无悬臂（图 2.8a）、单悬臂（图）、单悬臂（图 2.8b）和双悬臂（图和双悬臂（图 2.8c）三种。大部分悬臂是固定的，但有的可以仰俯摆）三种。大部分悬臂是固定的，但有的可以仰俯摆动，主要用于装卸桥和岸边集装箱门式起重机。动，主要用于装卸桥和岸边集装箱门式起重机。2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）图图2.8 门式起重机

38、门式起重机 2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）（2）按主梁截面形式分为三角形桁架截面，三角形箱形截面，矩形桁）按主梁截面形式分为三角形桁架截面，三角形箱形截面，矩形桁架截面，矩形箱形截面，矩形（板梁、桁架）混合截面，梯形桁架截架截面，矩形箱形截面，矩形（板梁、桁架）混合截面，梯形桁架截面和梯形箱形截面等，统称为闭式单面和梯形箱形截面等，统称为闭式单“梁梁”结构；结构；形桁架截面，形桁架截面，形板梁截面，形板梁截面，U 形桁架和其它型式的开口截面等，统称为开式单形桁架和其它型式的开口截面等，统称为开式单“梁梁”结构（如图结构（如图2.9）；双三角形桁架截面，双矩形桁架截面，

39、双矩形混合）；双三角形桁架截面，双矩形桁架截面，双矩形混合截面和双矩形箱形截面等，统称为双截面和双矩形箱形截面等，统称为双“梁梁”结构。结构。（3）按桥架配备拉杆的情况分为无）按桥架配备拉杆的情况分为无拉杆式、固定拉杆式和折叠拉杆式，拉杆式、固定拉杆式和折叠拉杆式，固定拉杆式用于加强梁的强度和刚性固定拉杆式用于加强梁的强度和刚性折叠拉杆式用于支撑可摆动的悬臂。折叠拉杆式用于支撑可摆动的悬臂。2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）支腿的结构型式支腿的结构型式（1）按支腿的配置情况分：有单支腿，双支腿和高矮支腿三种。单支）按支腿的配置情况分：有单支腿，双支腿和高矮支腿三种。单支腿

40、的门式起重机称为半门式起重机，其无支腿一侧的大车行走机构沿腿的门式起重机称为半门式起重机，其无支腿一侧的大车行走机构沿铺设在厂房、仓库等起重机专用轨道或特设的高架桥轨道上运行。具铺设在厂房、仓库等起重机专用轨道或特设的高架桥轨道上运行。具有高矮支腿的起重机是为适应地形要求而专门设计的。当门式起重机有高矮支腿的起重机是为适应地形要求而专门设计的。当门式起重机两侧支腿的最大腿压（或基础的许用轮压）相差甚大，而需要采用不两侧支腿的最大腿压（或基础的许用轮压）相差甚大，而需要采用不同层数的运行台车时，也可以采用高矮支腿的方案。同层数的运行台车时，也可以采用高矮支腿的方案。（2）按支腿性质分：有空间刚性

41、支腿和平面柔性支腿两种。间刚性支）按支腿性质分：有空间刚性支腿和平面柔性支腿两种。间刚性支腿具有良好的空间刚性，既能承受支腿平面内的水平载荷（起重机横腿具有良好的空间刚性，既能承受支腿平面内的水平载荷（起重机横向水平载荷），又能承受门架平面内的水平载荷（起重机的纵向水平向水平载荷），又能承受门架平面内的水平载荷（起重机的纵向水平载荷）；柔性支腿在门架平面内（垂直于支腿平面方向）的刚性很差，载荷）；柔性支腿在门架平面内（垂直于支腿平面方向）的刚性很差，因此只能承受支腿平面内的水平载荷。大跨度（跨度大于因此只能承受支腿平面内的水平载荷。大跨度（跨度大于 25m）的门）的门式起重机常采用一个刚性支腿

42、，一个柔性支腿，以防止因温度变化而式起重机常采用一个刚性支腿，一个柔性支腿，以防止因温度变化而产生的卡轨现象（图产生的卡轨现象（图 2.11）。）。2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）（3）按支腿型式分：有）按支腿型式分：有 L 形、形、C 形、形、O 形和形和 U 形的等箱形开式支腿；形的等箱形开式支腿；有小车通道和没有小车通道的实腹闭式支腿和箱形闭式支腿等。有小车通道和没有小车通道的实腹闭式支腿和箱形闭式支腿等。L 形形和和 C 形支腿主要用于单主梁门式起重机（图形支腿主要用于单主梁门式起重机（图 2.12），），O 形和形和U 形支腿形支腿用于双梁门式起重机（图用于双

43、梁门式起重机（图 2.13），其中），其中 U 形支腿在轮胎式集装箱式门形支腿在轮胎式集装箱式门式起重机中得到广泛应用。式起重机中得到广泛应用。2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）支腿和桥架的连接支腿和桥架的连接（1）刚性连接）刚性连接 刚性连接常采用焊接连接或螺栓刚性连接常采用焊接连接或螺栓连接。焊接连接在桁架结构和箱形结构中均有采连接。焊接连接在桁架结构和箱形结构中均有采用。但为了施工和安装方便，在支腿和桥架的连用。但为了施工和安装方便，在支腿和桥架的连接部位常设置安装接头。接部位常设置安装接头。（2）铰接连接）铰

44、接连接 刚性支腿的铰接连接常采用垂直刚性支腿的铰接连接常采用垂直柱铰连接。这种连接允许桥架相对于刚性支腿绕柱铰连接。这种连接允许桥架相对于刚性支腿绕铅垂轴转动，但仍保持绕其他两根（水平）轴相铅垂轴转动，但仍保持绕其他两根（水平）轴相对转动的约束和三个方向相对移动的约束。柔性对转动的约束和三个方向相对移动的约束。柔性支腿的铰接连接常采用水平销轴连接和球铰（图支腿的铰接连接常采用水平销轴连接和球铰（图 2.15）加带腰圆孔的垂直销轴连接。）加带腰圆孔的垂直销轴连接。2 2 金属结构主要组成（门架）金属结构主要组成（门架）2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）臂架臂架 臂架是支持起

45、被吊物品和构成一臂架是支持起被吊物品和构成一定的作业空间，保证起重定的作业空间，保证起重机取物装置获得必要幅度和机取物装置获得必要幅度和/或起升高度的结构件。或起升高度的结构件。臂架的应用臂架的应用 臂架是臂架类起臂架是臂架类起重机的重要组成部分。由于它在整台机械重机的重要组成部分。由于它在整台机械中占据空间小而服务面积大，作业方式机动灵活，可满足中占据空间小而服务面积大，作业方式机动灵活，可满足不同的使用要求，因此广泛地应用于各种臂架类起重机械不同的使用要求，因此广泛地应用于各种臂架类起重机械中。例如，塔式起重机、门座起重机、汽车起重机、轮胎中。例如，塔式起重机、门座起重机、汽车起重机、轮胎

46、起重机、履带起重机、铁路起重机、旋臂式起重机、浮游起重机、履带起重机、铁路起重机、旋臂式起重机、浮游起重机等。起重机等。2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）臂架的分类臂架的分类（1）按使用要求分类按使用要求分类 按使用要求不同，臂架可分为变幅按使用要求不同，臂架可分为变幅式和定幅式两种。变幅臂架通过改臂架的倾角来改变起重式和定幅式两种。变幅臂架通过改臂架的倾角来改变起重机的幅度；定幅臂架本身不能俯仰，只能借助于起重小车机的幅度；定幅臂架本身不能俯仰，只能借助于起重小车运行来来改变幅度。运行来来改变幅度。（2）按臂架的型式分类）按臂架的型式分类 1）按组成型式分类）按组成型式

47、分类 单臂架单臂架 它是一根单独的构件它是一根单独的构件（如图（如图 2.16），根据用途不同，其外形有直线形、折线形），根据用途不同，其外形有直线形、折线形和曲线形几种。汽车起重机中广泛应用的液压式伸缩直臂和曲线形几种。汽车起重机中广泛应用的液压式伸缩直臂架也是单臂架的一种。架也是单臂架的一种。铰接组合臂架铰接组合臂架 它是由若干刚它是由若干刚性构件用铰链连接组合而成的整体臂架，通过合理选择铰性构件用铰链连接组合而成的整体臂架，通过合理选择铰点位置和改变构件几何尺寸来满足不同使用要求（图点位置和改变构件几何尺寸来满足不同使用要求（图 2.17）2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成

48、（臂架）2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）2）按结构型式分类）按结构型式分类 桁架式臂架桁架式臂架 有三弦杆格构式和四弦杆格构式两种，其中有三弦杆格构式和四弦杆格构式两种，其中四弦杆格构式臂架侧向刚性大，自重轻，用于旋转速度较四弦杆格构式臂架侧向刚性大，自重轻，用于旋转速度较大的装卸作业用轮胎起重机和履带起重机，三弦杆格构式大的装卸作业用轮胎起重机和履带起重机，三弦杆格构式臂架主要用于塔式起重机等。另外，桁架式单臂架也广泛臂架主要用于塔式起重机等。另外，桁架式单臂架也广泛用于门座起重机中。用于门座起重机中。无斜杆臂架无斜杆臂架 它主要用于船舶起重机和小型门座起重机中。它主

49、要用于船舶起重机和小型门座起重机中。实腹式臂架实腹式臂架 它主要用作门座起重机的组合臂架和轮胎式它主要用作门座起重机的组合臂架和轮胎式起重机伸缩臂。起重机伸缩臂。2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）3）按受力特点分类）按受力特点分类 受压臂架受压臂架 它利用固定在臂架顶端（或很接近顶端）的它利用固定在臂架顶端（或很接近顶端）的变幅绳来实现臂架的俯仰变幅。臂架在顶端悬吊载荷起升变幅绳来实现臂架的俯仰变幅。臂架在顶端悬吊载荷起升绳、变幅绳的拉力作用下，主要承受轴向力（臂架自身重绳、变幅绳的拉力作用下，主要承受轴向力（臂架自身重力和风力产生的弯矩相对不大），因此其侧面尺寸远比臂力

50、和风力产生的弯矩相对不大），因此其侧面尺寸远比臂长和宽度小，通常设计成中间等高而两端缩小的形状。影长和宽度小，通常设计成中间等高而两端缩小的形状。影响这种臂架承载能力的主要因素是整体稳定性。响这种臂架承载能力的主要因素是整体稳定性。2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）压弯臂架压弯臂架 这类臂架通常靠连接在臂架中下部和后部的这类臂架通常靠连接在臂架中下部和后部的变幅连杆（如齿条、螺杆、液压缸等部件）的牵引运动实变幅连杆（如齿条、螺杆、液压缸等部件）的牵引运动实现臂架变幅，因此臂架的前段形成悬臂状态，在载荷作用现臂架变幅，因此臂架的前段形成悬臂状态，在载荷作用下臂架承受弯曲和很

51、大的轴向力。这种臂架侧面高度一般下臂架承受弯曲和很大的轴向力。这种臂架侧面高度一般都比较大且做成变截面型式的结构型式。臂架的整体稳定都比较大且做成变截面型式的结构型式。臂架的整体稳定性、强度和刚度都对其承载能力有重要的影响。性、强度和刚度都对其承载能力有重要的影响。受弯臂架受弯臂架 借助沿臂架运行小车来实现变幅的起重机水借助沿臂架运行小车来实现变幅的起重机水平臂架，它主要承受横向弯曲作用。平臂架，它主要承受横向弯曲作用。2 2 金属结构主要组成（臂架）金属结构主要组成（臂架）由于臂架自重在起重机整机自重中占有较大比重，因此臂架自重是由于臂架自重在起重机整机自重中占有较大比重，因此臂架自重是影响

52、提高起重能力、减轻起重机上部结构自重的主要因素；而臂架结影响提高起重能力、减轻起重机上部结构自重的主要因素；而臂架结构型式的选择及其主要尺寸的确定，不仅直接影响起重机的使用要求构型式的选择及其主要尺寸的确定，不仅直接影响起重机的使用要求（如幅度、起升高度），而且还会影响起重机的整机性能（如倾覆稳（如幅度、起升高度），而且还会影响起重机的整机性能（如倾覆稳定性等）。因此，应根据起重机的使用要求合理地选择臂架型式和尺定性等）。因此，应根据起重机的使用要求合理地选择臂架型式和尺寸。寸。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）塔架（塔身）塔架（塔身）塔架也叫塔身，是指起重机上

53、支撑臂架和塔架也叫塔身，是指起重机上支撑臂架和/或回转平台，并保证臂或回转平台，并保证臂架根部必要高度的垂直结构件。架根部必要高度的垂直结构件。塔架主要作为塔式起重机支撑构架，塔架主要作为塔式起重机支撑构架，塔架的结构型式是与起重机的型式密不可分，因此由于塔式起重机类塔架的结构型式是与起重机的型式密不可分，因此由于塔式起重机类型的多样化也决定了塔架结构的型式多样，下面从不同的角度来讨论型的多样化也决定了塔架结构的型式多样，下面从不同的角度来讨论塔架的分类。塔架的分类。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）1.按塔身工作情况分类按塔身工作情况分类（1）固定塔身）固定塔

54、身 塔身固定在塔式起重机下部支承上，下部塔身固定在塔式起重机下部支承上，下部支承是在轨道上移动的门架，或者是固定在基础上的支架。支承是在轨道上移动的门架，或者是固定在基础上的支架。塔身顶部的塔帽套装在塔架上，借助回转机构，使塔帽绕塔身顶部的塔帽套装在塔架上，借助回转机构，使塔帽绕着塔架转动，臂架及平衡臂都铰接在塔帽上，为上回转式着塔架转动，臂架及平衡臂都铰接在塔帽上，为上回转式（图（图 2.19a）。塔架除了承受轴向力外，还承受弯矩。为）。塔架除了承受轴向力外，还承受弯矩。为了减小塔架上的弯矩以及维持整机倾覆稳定性，在臂架的了减小塔架上的弯矩以及维持整机倾覆稳定性，在臂架的另一侧装设放置有平衡

55、重的平衡臂，使塔身在满载时向前另一侧装设放置有平衡重的平衡臂，使塔身在满载时向前弯曲，空载时向后弯曲。尽管如此，塔身还是承受相当大弯曲，空载时向后弯曲。尽管如此，塔身还是承受相当大的不平衡力矩。的不平衡力矩。2）转动塔身）转动塔身 这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的牵引绳与臂架尾端连接，如图牵引绳与臂架尾端连接，如图 2.20 所示。所示。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）为使一种型式的起重机可以适用于更多的工况，目前多设

56、计成三为使一种型式的起重机可以适用于更多的工况，目前多设计成三用或四用的自升式塔式起重机，即通过更换或增减一些部件或辅助装用或四用的自升式塔式起重机，即通过更换或增减一些部件或辅助装置，可分别用于以下四种情况：置，可分别用于以下四种情况：1）附着式塔式起重机）附着式塔式起重机 将塔架下端固定在地基上，塔架用锚固装置附将塔架下端固定在地基上，塔架用锚固装置附着在建造物上，从使塔式起重机所承受的横向力，通过锚固装置传到着在建造物上，从使塔式起重机所承受的横向力，通过锚固装置传到建筑物上。建筑物上。2）轨道式自升塔式起重机）轨道式自升塔式起重机 将塔架固定在沿轨道运行的支架上，由于将塔架固定在沿轨道

57、运行的支架上，由于起重机受塔架的强度、压杆稳定性和整机倾覆稳定性的限制，塔架高起重机受塔架的强度、压杆稳定性和整机倾覆稳定性的限制，塔架高度比附着式塔式起重机的小。度比附着式塔式起重机的小。3）独立固定式塔式起重机）独立固定式塔式起重机 将塔架固定在预制的安装基础上。将塔架固定在预制的安装基础上。4）内爬式塔式起重机）内爬式塔式起重机 将塔身通过固定装置固定在建筑物的电梯井道将塔身通过固定装置固定在建筑物的电梯井道内。内。这种四用起重机的塔架采用等截面的桁架式或实体结构，塔架用这种四用起重机的塔架采用等截面的桁架式或实体结构，塔架用多段标准节拼接而成。多段标准节拼接而成。2 2 金属结构主要组

58、成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）（2）转动塔身）转动塔身 这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平衡重布置这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的牵引绳与在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的牵引绳与臂架尾端连接，如图臂架尾端连接，如图 2.20 所示。所示。由于则物品重力及臂架重力在塔架上只产生轴向力，由于则物品重力及臂架重力在塔架上只产生轴向力，因此塔架受力情况好。平衡配重及回转机构配置在下部回因此塔架受力情况好。平衡配重及回转机构配置在下部回转平台上，重心低，抗

59、倾覆稳定性好；工作时塔式起重机转平台上，重心低，抗倾覆稳定性好；工作时塔式起重机的塔架与臂架一起回转，塔架各构件受力状态基本不变。的塔架与臂架一起回转，塔架各构件受力状态基本不变。但这种结构对回转支承装置的加工精度要求高，转台尺寸但这种结构对回转支承装置的加工精度要求高，转台尺寸较大，其尾部回转时占据的空间大，此外由于塔身回转，较大，其尾部回转时占据的空间大，此外由于塔身回转，而不能与建筑物附着。而不能与建筑物附着。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）2.按结构型式分类按结构型式分类（1）桁架式塔身）桁架式塔身 目前大多数塔式起重机的塔架都是桁架式结构。它目前大多

60、数塔式起重机的塔架都是桁架式结构。它是由型钢或钢管焊接成的空间桁架，截面多为正方形或矩形。是由型钢或钢管焊接成的空间桁架，截面多为正方形或矩形。1）正方形等截面塔架）正方形等截面塔架 正方形等截面塔架是由型钢（或钢管）焊接成正方形等截面塔架是由型钢（或钢管）焊接成的空间桁架结构，根据安装及运输的要求可做成一定长度的标准节，的空间桁架结构，根据安装及运输的要求可做成一定长度的标准节，安装时用螺栓或销轴进行连接。安装时用螺栓或销轴进行连接。2）正方形变截面固定塔架）正方形变截面固定塔架 固定塔架承受弯矩和轴向力，在风力和惯固定塔架承受弯矩和轴向力，在风力和惯性力作用下，其弯矩由上而下逐渐增大。为适

61、应这种受力特点，将塔性力作用下，其弯矩由上而下逐渐增大。为适应这种受力特点，将塔架做成变截面结构型式，下部截面尺寸较大，上部截面尺寸较小，中架做成变截面结构型式，下部截面尺寸较大，上部截面尺寸较小，中间为连接上下部的过渡截锥体，塔架顶部做成正方形锥体，用以支承间为连接上下部的过渡截锥体，塔架顶部做成正方形锥体，用以支承塔帽。塔帽。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）3）塔顶支架向后偏置或向前偏置的可回转塔架）塔顶支架向后偏置或向前偏置的可回转塔架 要由塔式起重机的总要由塔式起重机的总体布置及组立方法而定。体布置及组立方法而定。通常塔架是正方形截面的空间桁架结构，由

62、通常塔架是正方形截面的空间桁架结构，由角钢组焊而成。为了便于安装、拆卸及分段运输，可将整个塔架分成角钢组焊而成。为了便于安装、拆卸及分段运输，可将整个塔架分成数段，各段之间采用法兰盘连接。为了增加塔架的空间刚度，在各段数段，各段之间采用法兰盘连接。为了增加塔架的空间刚度，在各段端部加设横向撑杆，在塔架顶部变截面处加设槽钢焊成的箍圈。端部加设横向撑杆，在塔架顶部变截面处加设槽钢焊成的箍圈。4）伸缩塔架）伸缩塔架 塔架是由两段空间桁架套装在一起，能迅速地组立，便塔架是由两段空间桁架套装在一起，能迅速地组立，便于运输。于运输。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）（2）管

63、型塔架）管型塔架 筒体附着式塔式起重机的筒体塔架标准段结构。筒内筒体附着式塔式起重机的筒体塔架标准段结构。筒内有加劲环和加劲肋板，上下端为带凹凸止口的连接法兰，以利于定位有加劲环和加劲肋板，上下端为带凹凸止口的连接法兰，以利于定位安装。在筒内还装有供人员上、下之用的爬梯。为避免妨碍爬升，爬安装。在筒内还装有供人员上、下之用的爬梯。为避免妨碍爬升，爬升式塔式起重机的爬梯多布置在内部，以避免运输时将梯子碰坏。但升式塔式起重机的爬梯多布置在内部，以避免运输时将梯子碰坏。但筒体上要开设人员出人孔。由于出人孔大大地减小了塔身的截面积，筒体上要开设人员出人孔。由于出人孔大大地减小了塔身的截面积，因此出入孔

64、需要用镶边来加强并尽量减少应力集中。因此出入孔需要用镶边来加强并尽量减少应力集中。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）塔架标准节之间接头的型式塔架标准节之间接头的型式 对于塔架结构，或者由于运输上的需要，或者由于用同一设备适对于塔架结构，或者由于运输上的需要，或者由于用同一设备适应不同高度的需要，或者是爬升式结构，都需要做成许多段标准节，应不同高度的需要，或者是爬升式结构，都需要做成许多段标准节，在组装时连接在一起，所以要求这种接头安全可靠、经济实用和拆装在组装时连接在一起，所以要求这种接头安全可靠、经济实用和拆装迅速。目前常用的接头型式有三种。迅速。目前常用的接

65、头型式有三种。1）法兰盘或法兰套柱螺栓连接）法兰盘或法兰套柱螺栓连接 法兰盘螺栓连接接头自重较大，螺法兰盘螺栓连接接头自重较大，螺栓多，拆装费事。在接头处必须有能承受横向力的抗剪结构，例如加栓多，拆装费事。在接头处必须有能承受横向力的抗剪结构，例如加设一个抗剪环，或在法兰上开一个设一个抗剪环，或在法兰上开一个“止口止口”以承受横向载荷。另外，以承受横向载荷。另外，需要用定值力矩扳手对螺栓进行预紧，这对于连接受拉弦杆的螺栓更需要用定值力矩扳手对螺栓进行预紧，这对于连接受拉弦杆的螺栓更为重要。预紧的作用有二：一是在额定的外载荷作用下受拉的弦杆接为重要。预紧的作用有二：一是在额定的外载荷作用下受拉的

66、弦杆接头处不要产生过大的缝隙；二是为了改善螺栓受变化载荷的循环特性。头处不要产生过大的缝隙；二是为了改善螺栓受变化载荷的循环特性。据统计，螺栓连接事故有据统计，螺栓连接事故有 90%是因为变化载荷作用所引发的。是因为变化载荷作用所引发的。2 2 金属结构主要组成金属结构主要组成 塔架（塔身）塔架（塔身）2）连接板螺栓连接）连接板螺栓连接 采用连接板和螺栓将杆件连采用连接板和螺栓将杆件连接起来（可根据杆件受力的大小来确定螺栓的数接起来（可根据杆件受力的大小来确定螺栓的数目。因可采用比较多的螺栓数。故可承受大的载目。因可采用比较多的螺栓数。故可承受大的载荷。但杆件因螺栓孔而被削弱，拆装也很费工。荷。但杆件因螺栓孔而被削弱，拆装也很费工。3）插销式连接或接板式销连接）插销式连接或接板式销连接 插销式连接结构插销式连接结构连接拆装方便，销子承受剪切力。因为受到销子连接拆装方便，销子承受剪切力。因为受到销子强度的限制，这种连接仅适用于强度的限制，这种连接仅适用于 800kNm起重力起重力矩以下的塔式起重机的塔身连接。插销式连接是矩以下的塔式起重机的塔身连接。插销式连接是一种紧密接触承压连接型式，