1.工况

检测架工作环境为室内，不承受风载荷，危险工况为承受最大工作载荷G₃=1000kg时。

2.塔身受力分析

（1）塔顶承受轴向力 N₀=（G+G₃）×10=（148+1000）×10N=11480N。

塔顶端弯矩：M₀=G₁×10×445+G₃×10×1100

=（13.5×10×445+1000×10×1100）N·mm

=11060075N·mm。

（2）塔身与底架的连接截面为塔身的危险截面

1）轴向力： 。

2）弯矩：M=M₀=11060075N·mm。

3.整体稳定性、强度、刚度验算

（1）稳定性 按下面公式以塔身根部截面的内力组合进行稳定性验算

式中 N——塔身截面受的轴向力（N）；

φ——截面折算系数，取1.2；

M——塔身顶部截面对X轴的弯矩（N·mm）；

N_EX——塔身欧拉临界载荷（N），N_EX=38000N；

λ_hx——四支杆件的换算长度比；

λ_x——塔身截面长径比；

l_cx——构件的计算长度比；

r_x——构件截面的回转半径（mm）；

E——材料的弹性模量（N/mm²）；

A₂——斜腹杆截面面积（mm²），A₂=141mm²；

A——塔身截面弦杆总面积（mm²），A=1216mm²；

W_X——塔身截面抗弯模量（mm³），W_X=346000mm³。

因此，本工况下塔身整体稳定性是安全的。

（2）整体强度

符合强度要求。

（3）整体刚度 已知E=190000N/cm²，I=84718693mm⁴。

轴向变形：

弯矩变形：

4.分支（主弦杆）验算

对于正方形截面塔身，腹杆内力主要是平衡截面剪力和扭矩，而弦杆主要是平衡截面弯矩和轴向力。

单杆所受轴向力：

式中 M——塔身顶部截面对X轴的弯矩（MPa）；

N——塔身顶部截面轴向力（N）；(www.daowen.com)

N₁——弦杆内力（N）；

B——截面宽度（mm）。

式中 N₁——弦杆内力（N），N₁=12210N；

A₁——弦杆截面面积（mm²），A₁=304mm²。

长径比

R_min——弦杆截面最小回转半径（mm），R_min=15.535mm；

L₀——弦杆计算长度（mm），L₀=650mm。

查表得φ=0.828，可以计算得到

主弦杆稳定性安全。

5.缀条（腹板）验算

侧面桁架所受剪力V=3075N （7-6）

斜腹杆内力N_F=Vcosα=3075N×cos45°=2174N （7-7）

腹杆稳定性验算

根据塔身分支件长径比查得轴心压杆稳定系数，斜腹杆计算长度 ，截面面积A₂=141mm²，最小回转半径R_min=14.577mm，截面

惯性矩I_X=29962mm⁴。

长径比 ，查表得φ=0.689，可以计算得到

腹杆稳定安全。

6.抗倾翻验算

如图7-5所示，检测架自重G₁=230kg，工作载荷G₂=1000kg，配重G₃=X，力臂l₁=467mm，l₂=800mm，l₃=Y。

1）假设l₃=1500mm，则G₃≥995kg，块。

2）假设l₃=2000mm，则G₃≥746kg，块。

图7-5 受力简图

7.螺栓联接校核

单支弦杆所受拉力：

仅受轴向拉力的普通螺栓，单个螺栓的轴向拉力为；

由预紧力作用的螺栓所受拉力为

式中 ——螺栓的相对刚度，取值为0.3。

设计选用4.8级的M12普通螺栓，则有

符合强度要求。