文档介绍：塔式起重机设计技术
结构计算的目的是保证结构在载荷作用下，安全可靠地工作，既要满足强度、刚度、稳定性等条件，又要符合经济要求。结构计算是根据拟定的机构方案和构造,按所承受的载荷进行内力3综合确定后的安全表达式为：
上式即为钢结构设计规范TJ17-74采用的许用应力设计法的表达式。例如,3号钢的=2400kg/cm2, K1=、K2=、K3=，则K=
以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法
极限状态的概率设计法是把各种参数（载荷效应、材料抗力）作为随机变量，运用概率分析法并考虑其变异性来确定设计采用值。这种把概率分析引入结构设计的方法显然比许用应力设计法先进。近年来各国逐渐采用此种方法。
设结构或构件的承载能力为R,R取决于材料的抗力和构件的几何特性。这些参数都是随机变量，根据它们各自的统计数据运用概率法来确定它们的设计值。设计值确定了承载力R也就确定了。
载荷效应是指各种载荷、温度变化和地震等对结构或构件的作用产生的效应，亦即同时作用于结构或构件的若干种载荷分别在结构或构件中产生的内力，这些内力的总和也就是载荷效应，用S表示。各种载荷也都是独立的随即变量。根据他们各自的统计数值，用概率法确定其设计值。这些载荷的设计值确定后，总的载荷效应S也就确定了。
当R>S时为可靠，R<S时为不可靠，R=S时为结构或构件承载能力的极限状态。设计时应使R=S的概率可靠度不低于某一特定数值。这就是极限状态概率设计法。
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金属结构是工程机械的承载构件，而工程机械是一种短周期循环工作的机械，这一特点导致了机械实际载荷的多变性。机械工作时不仅在不同的循环中载荷不同，而且在同一循环过程中工作载荷也在变化，即使工作载荷不变化,也有带载行程和空载行程的差别，再加之每一循环过程中的多次起动、制动所引起的动载荷以及起升载荷作用位置的移动或挡风面积的变化等，都会导致构件受载的改变。另外还有一些载荷，如风载荷、道路不平导致的冲击载荷等，本身具有明显的随机性。根据工程机械受载过程这个复杂的随机过程，宜采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。但是，由于目前对工程机械随机载荷的研究还不太充分，缺乏适用于工程机械结构的各分项系数的可靠统计数据，故我国以及绝大多数国家至今尚未采用以概率论为基础的极限状态法来设计结构，仍采用半概率半经验的极限状态计算法，即以结构极限状态为依据，多系数分析后用单一安全系数的许用应力计算法。
许用应力是指机械结构或构件在载荷组合作用下结构或构件中容许产生的最大应力。
载荷系数k1是用以考虑实际载荷可能有变动而留给结构一定安全储备的系数。是根据载荷统计资料，分析后得出的加权平均系数。
材料系数k2是用以考虑材料强度变异的系数。是根据对我国当时大中小有代表性的钢铁厂的钢材强度统计分析结果，并考虑到过去设计经验而定出的。
调整系数k3是用以考虑特殊的变异因素（载荷的特殊变异、结构受力状况、重要程度和工作条件等）的系数。其数据主要是根据实践经验确定的。
按《起重机设计规范》规定:结构件材料的拉伸、压缩、弯曲许用应力以及剪切、端面承压许用应力按相应载荷组合而定，可从表1—29中选取。
工程机械受载过程是一个复杂的随机过程，宜采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。只是由于目前对工程机械随机载荷的研究还不太充分，缺乏适用于工程机械结构的各分项系数的可靠统计数据，我国以及绝大多数国家至今尚未采用以概率论为基础的极限状态法来设计结构，仍采用以结构极限状态为依据，多系数分析后用单一安全系数的半概率半经验的极限状态计算法即现行许用应力计算法，如《起重机设计规范》GB3811-2019、《塔式起重机设计规范》GB13752-92。
结构工程技术人员进行设计时，首先应该执行现行国家标准，保证产品的结构要求。在保证产品安全可靠的前提下，引进先进技术降低成本也是工程技术人员天职。在现行国家标准没有采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法之前，我们认真研究以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法，将其思想和理念应用于机械金属结构设计,在保证产品安全可靠的前提下最大限度的降低产品生产成本是必要的。
以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法中的载荷效应基本组合表达式如下：。
这种计算方法中1、结构重要性系数的采用值得我们机械金属结构设计借鉴的，作为工程机械应用的工作性质经常变化，可能无从谈起重要性，然而作为工程机械本身，就是一个复