强度计算工况及外力.docx

标记数量编制校对审核标检审定日期2008.10
本船起重设备按《船舶及海上设施起重设备规范》（2007）进行校核、计算（以下简称《规范》）。

1载荷工况及相关系数
1.1作业系数与起升系数
按《规范》之3.：
作业系数（浮式起重机）
按《规范》之3.5.2.1：
起升系数取。

1.2载荷工况
1.2.1工况1
起重机工作于无风状态，所取的载荷如下：
（1）质量载荷×作业系数
（2）[起升载荷+船舶倾斜（横倾与纵倾）所产生的起升载荷水平分力]×起升系数作业系数
（3）由船舶倾斜（横倾与纵倾）所产生的自重载荷水平分力×作业系数
1.2.2工况2
起重机工作于有风状态，所取的组合载荷为：
所表示的组合载荷加上最不利的风载荷。
1.2.3工况3
起重机处于放置状态，所取的各载荷的组合为：
船舶倾斜、船舶运动所产生的力和风的作用力。

1.2.4工况4
起重机承受特殊载荷，本船载荷为：
（1）起重机的臂架放置至倾角为15º的位置，在无风浪时空载过桥。

2各载荷工况的所受载荷
2.1工况1，起重机工作于无风状态
扒杆仰角，吊重2500t
（1）质量载荷
臂架杆身自重：t（含焊缝、梯架、及导向滑轮等质量）
主钩上、下滑车组及钢丝绳自重：t（每个吊点100t，含动载力影响）
臂架头部自重：t（含焊缝及导向滑轮等质量）
臂架底脚部自重：t（含焊缝等质量）
臂架头部变幅滑轮组自重：t（含焊缝质量）
由于船舶横倾3º所产生的水平分力：（Y表示船宽方向）
由于船舶纵倾2º所产生的水平分力：（X表示船长方向）
以上质量载荷均须乘以作业系数
（2）起升载荷（扒杆仰角）
主吊作业时，t（每个吊点625t），
由于船舶横倾3º所产生的水平分力：
，
由于船舶纵倾2º所产生的水平分力：
，
以上各起升载荷均须乘以：
起升系数作业系数
此时还需考虑：
（1）最大吊重2500t，两边变幅拉力偏差时的影响。
（2）一边满负荷吊重1250t，一边吊重偏差625t，并且两边变幅拉力偏差时的影响。
扒杆仰角，吊重1300t
此时质量载荷参见2.1.1，
起升载荷变为：t（每个吊点325t）
扒杆仰角，吊重870t
此时质量载荷参见2.1.1：
主钩上、下滑车组及钢丝绳自重变为：t（每个吊点95t，含动载力影响）
起升载荷变为：t（每个吊点217t）
扒杆仰角，吊重400t
此时质量载荷参见2.1.1：
主钩上、下滑车组及钢丝绳自重变为：t（每个吊点90t，含动载力影响）
考虑变幅钢丝绳自重影响：t
起升载荷变为：t（每个吊点100t）

2.2工况2，起重机工作于有风状态，（扒杆仰角）
质量载荷及起升载荷按2.1工况1选取。
风力：作业工况，风速20m/s，作业于前后方向（向前）
作用在起升载荷上的风力：
作用在臂架上的风力：
作用在千斤柱上的风力：

2.3工况3，起重机处于放置状态（扒杆仰角），所取的各载荷组合：
（1）按《规范》3.2.11之（1）的规定：
垂直于甲板的加速度为g；
前后方向平行于甲板的加速度为g；
静横倾
风速55m/s，作用于前后方向。
（2）按《规范》3.2.11之（2）的规定：
垂直于甲板的加速度为g；
横向平行于甲板的加速度为g；
静横倾；
风速55m/s，作用于横向。
并且考虑两边变幅拉力偏差时的影响

2.4工况4，起重机承受特殊载荷
起重机臂架放置到倾角的位置，，在无风浪时空载过桥。
各质量载荷参见2.1之（1）。
此时质量载荷中：
主钩上、下滑车组及钢丝绳自重：t（每个吊点75t）
考虑变幅钢丝绳自重影响：t
并且考虑两边变幅拉力偏差时的影响。

3许用应用
3.1起重机结构件许用应力按下式计算：

式中：N/mm2（材质Q500-D，板厚≤50）
屈服比（N/mm2，实取N/mm2）
系数
式中：N/mm2（材质Q500-D，板厚＞50）
屈服比（N/mm2，实取N/mm2）
系数

3.2安全系数n及许用应力（MPa）
工况1234安全系数n1.51.331.151.15许用应力
板厚≤50329371429429许用应力
板厚＞50320376435435

3.3起重机基座许用应力按下式计算：

式中：N/mm2（材质Q500-D，板厚≤50）
屈服比（N/mm2，实取N/mm2）
系数
式中：N/mm2（材质Q500-D，板厚＞50）
屈服比（N/mm2，实取N/mm2）
系数

3.4安全系数n及许用应力（MPa）
工况1234安全系数n2.01.751.61.6许用应力
板厚≤50247282308308许用应力
板厚＞50240274300300