第十六章單桅桿吊裝

1、起重機(jī)械與吊裝起重機(jī)械與吊裝湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳樹(shù)文第十六章第十六章單桅桿吊裝單桅桿吊裝 第十六章第十六章 單桅桿吊裝單桅桿吊裝單桅桿吊裝有：直立單桅桿奪吊；直立單桅桿板吊；傾斜單桅桿正吊；傾斜單桅桿側(cè)偏吊之分。 目前國(guó)內(nèi)采用的格構(gòu)式桅桿，起重能力最大的已達(dá)6000kN30m。而且已在制造10000kN30m的格構(gòu)式桅桿。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊 直立單桅桿奪吊，桅桿直立，在下滑車(chē)吊索處設(shè)曳引索，并串有滑車(chē)組，使起升滑車(chē)組與桅桿呈一定角度，不致造成被吊物件(設(shè)備、結(jié)構(gòu))碰桅桿，如圖l61所示。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊 這里值得注意的是曳引索的牽引方向，直接

2、影響著起吊滑車(chē)組的受力(見(jiàn)圖l6-2)。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊 由圖分析可知，圖l62(a)所示Pl最大，圖l62(c)所示P1最小，實(shí)際施工中，直立單桅桿奪吊多為圖l62(a)所示。 對(duì)直立單桅桿奪吊而言，曳引索與地面的夾角越小越好，最大不得大于30。，否則會(huì)增大起吊滑車(chē)組受力。再有，曳引索要隨設(shè)備起升而隨時(shí)調(diào)整控制，以使設(shè)備不碰桅桿為原則，來(lái)盡量減小起吊滑車(chē)組與桅桿間的夾角。 二、直立單桅桿奪吊的受力分析計(jì)算 1計(jì)算荷重P 動(dòng)載系數(shù)應(yīng)根據(jù)工作情況而定，這里主要是考慮起升速度的大?。黄浯问侵匾潭群筒僮魉?，一般對(duì)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的輕級(jí)取1.1，中級(jí)取l.3，重級(jí)取l.5。第一節(jié)

3、第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊2起吊滑車(chē)組受力Pl 3滑車(chē)組跑繩最大拉力S(即卷?yè)P(yáng)機(jī)所需牽引力) 二、直立單桅桿奪吊的受力分析計(jì)算 4曳引力P5起吊滑車(chē)組上吊索受力Pd6、桅桿主纜風(fēng)繩受力 7桅桿鉸支座的垂直壓力P。 8桅桿計(jì)算截面的正壓力P。 9桅桿計(jì)算截面的彎矩M 第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊三、纜風(fēng)繩受力分配系數(shù) 1理論推導(dǎo) 桅桿吊裝設(shè)備后，桅桿頭部要向前偏移，其后方的纜風(fēng)繩均承受不同的承載。為使后方各纜風(fēng)繩的受力達(dá)到合理分配，從而減少纜風(fēng)繩的規(guī)格和地錨的噸位。假定： 所有纜風(fēng)繩的長(zhǎng)短相等，平面夾角相等。 所有纜風(fēng)繩的撓度相等。 起吊物品時(shí)，桅桿頭部的偏移量很小，撓度

4、變化很小。 鋼絲繩的彈性模量一樣，結(jié)構(gòu)一樣。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊三、纜風(fēng)繩受力分配系數(shù) 1理論推導(dǎo) 這樣可將纜風(fēng)繩的受力分配推導(dǎo)為第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊三、纜風(fēng)繩受力分配系數(shù) 2實(shí)際利用 按理想條件推導(dǎo)計(jì)算出來(lái)的纜風(fēng)繩受力分配系數(shù)理論上是合理的，但與實(shí)際施工條件出入較大，難以滿(mǎn)足要求，易造成纜風(fēng)繩超載的情況，增加了不安全因素，所以實(shí)際選用纜風(fēng)繩和錨點(diǎn)時(shí)采用主纜風(fēng)繩法，即用一根或兩根纜風(fēng)繩來(lái)平衡外力，其他纜風(fēng)繩相應(yīng)配置，并使其撓度稍大，以達(dá)到主纜風(fēng)繩受力的目的。 即選擇主纜風(fēng)繩和錨點(diǎn)時(shí)，其受力為 選擇輔助纜風(fēng)繩和輔助錨點(diǎn)時(shí)，其受力為 式中 T主主纜風(fēng)繩受

5、力； T輔輔助纜風(fēng)繩受力； Ptf由風(fēng)載荷引起的纜風(fēng)繩受力。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊四、纜風(fēng)繩預(yù)張力的計(jì)算 纜風(fēng)繩預(yù)張力的大小對(duì)桅桿受力和桅桿頭部偏移量有直接影響，預(yù)張力小，纜風(fēng)繩受力也小，其撓度大，桅桿頭部偏移量也大，但給桅桿頭部的正壓力小。如要求偏移量小，則纜風(fēng)繩撓度就要小，所需預(yù)張力就要大，這樣不但纜風(fēng)繩本身受力大，而且預(yù)張力給桅桿的正壓力也大，因而應(yīng)合理選擇計(jì)算預(yù)張力。在預(yù)張力計(jì)算中可以給定撓度求得在預(yù)張力計(jì)算中可以給定撓度求得預(yù)張力，把撓度值控制在一個(gè)比較大的范圍內(nèi)即預(yù)張力，把撓度值控制在一個(gè)比較大的范圍內(nèi)即(150-120)Lt。這樣求得的預(yù)張力的范圍值較大，有時(shí)

6、滿(mǎn)足不了吊裝要求，有時(shí)則憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)給定。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊(一)給定撓度計(jì)算預(yù)張力 給定撓度計(jì)算預(yù)張力，假定纜風(fēng)繩本身為一均布載荷。參照纜索式起重機(jī)承載索計(jì)算(見(jiàn)圖l65)，其集中載荷為主要載荷，遠(yuǎn)大于繩索的均布載荷，當(dāng)纜索式起重機(jī)的載荷位于中點(diǎn)(L2)時(shí)，其垂度為最大值，其水平分力為第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊(一)給定撓度計(jì)算預(yù)張力 為了簡(jiǎn)化計(jì)算而又考慮滑車(chē)組對(duì)其的影響，經(jīng)計(jì)算分析和實(shí)際測(cè)定，比較結(jié)果，按均布載荷加集中載荷的各種情況計(jì)算得到的數(shù)值比按均布載荷計(jì)算時(shí)增大35左右，故有 式中 f-纜風(fēng)繩的撓度，m，一般取f=(1/501/20)Lt。 如以

7、f值代人式(1616)則有 在給定撓度f(wàn)值計(jì)算預(yù)張力T時(shí)，f值的范圍較大，因此在選擇f值時(shí)，要考慮吊裝設(shè)備時(shí)允許桅桿頭部的偏移量的大小，若偏移量允許大些無(wú)妨，則撓度值可取大些，這樣預(yù)張力值就小些，反之，撓度值取小些，預(yù)張力就大些。當(dāng)然預(yù)張力大，纜風(fēng)繩直徑選擇要粗，地錨噸位要增當(dāng)然預(yù)張力大，纜風(fēng)繩直徑選擇要粗，地錨噸位要增大，桅桿受力增大，不經(jīng)濟(jì)。大，桅桿受力增大，不經(jīng)濟(jì)。第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊(二)主纜風(fēng)繩選擇 桅桿吊裝受力后頭部向前偏移，則前方纜風(fēng)繩撓度增大，受力減少，所以主纜風(fēng)繩和主地錨的選擇可按Pt+T的受力來(lái)計(jì)算，即第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊五、輔助

8、纜風(fēng)繩的確定 桅桿的輔助纜風(fēng)繩在吊裝時(shí)不承受外力，只考慮桅桿自身的穩(wěn)定，因此，應(yīng)按照纜風(fēng)繩預(yù)張力加工地最大風(fēng)載荷作用于桅桿所產(chǎn)生的纜風(fēng)繩受力來(lái)選擇輔助纜風(fēng)繩和地錨。 如設(shè)備吊裝進(jìn)向與桅桿受力平面垂直時(shí)，則還應(yīng)計(jì)算設(shè)備抬頭或脫排時(shí)側(cè)纜風(fēng)繩的受力。(一)風(fēng)載荷的計(jì)算 由第三章的學(xué)習(xí)知第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊五、輔助纜風(fēng)繩的確定 (二)由風(fēng)載荷引起的纜風(fēng)繩受力Ptf 因?yàn)槲U高度不同，所承受的風(fēng)載荷不同，為計(jì)算由風(fēng)載荷產(chǎn)生的纜風(fēng)繩受力，現(xiàn)以桅桿沿高度按每l0m為一段，即La(第1/2Ld,即5m)來(lái)計(jì)算，以式(33)求得各段風(fēng)載荷及其作用半徑。 各段風(fēng)載荷為 風(fēng)載荷的作用力臂為 第

9、一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊五、輔助纜風(fēng)繩的確定 所以由風(fēng)載荷產(chǎn)生的纜風(fēng)繩受力Ptf為第一節(jié)第一節(jié) 直立單桅桿奪吊直立單桅桿奪吊(三)輔助纜風(fēng)繩的選擇第二節(jié)第二節(jié) 直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊系旋轉(zhuǎn)法的一種，是扳起就位的。直立單桅桿扳吊系旋轉(zhuǎn)法的一種，是扳起就位的。 其操作要點(diǎn)基本與旋轉(zhuǎn)法豎立桅桿方法相同，桅桿最大受力發(fā)生在設(shè)備起吊開(kāi)始(設(shè)備抬頭)時(shí)，是一種比較安全的方法，且使用的機(jī)索具少而小，但產(chǎn)生較大的水平推力，需增設(shè)止推索具，基礎(chǔ)需加以處理(見(jiàn)圖l67)，基礎(chǔ)上需焊接兩個(gè)能使設(shè)備回轉(zhuǎn)的鉸鏈軸套(見(jiàn)圖l68)和使鉸鏈軸不能沿塔軸向移動(dòng)的止推座。設(shè)備裙座的局部強(qiáng)度和

10、穩(wěn)定性必須驗(yàn)算，需符合要求，否則需加固。宜采用鉸軸，如無(wú)鉸軸，操作時(shí)止推滑車(chē)組應(yīng)能控制調(diào)整，基礎(chǔ)高度不宜大(應(yīng)在2m以下)，基礎(chǔ)螺栓不能預(yù)埋，需預(yù)留孑L二次灌漿等。第二節(jié)第二節(jié) 直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊 單桅桿扳吊還有如下特點(diǎn)：它能高桿吊矮塔(見(jiàn)圖l6-9)，能以較小的力量起吊較大質(zhì)量的塔；它能矮桿吊高塔(見(jiàn)圖l610)，能以較矮的桅桿起吊較重的設(shè)備；有充分的空間位置給設(shè)備進(jìn)行“穿衣戴帽”。第二節(jié)第二節(jié) 直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊1計(jì)算荷重P2扳起滑車(chē)組受力Pl 第二節(jié)第二節(jié) 直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊2扳起滑車(chē)組受力Pl 當(dāng)設(shè)備水平放置，開(kāi)始抬頭時(shí)90，扳起滑車(chē)組受力為第二節(jié)第二節(jié)

11、直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊3設(shè)備旋轉(zhuǎn)支承點(diǎn)(或鉸軸)的水平推力Ns4設(shè)備旋轉(zhuǎn)支承點(diǎn)(或鉸軸)的垂直壓力Nc5設(shè)備溜放力Py16臨界角 式中角是設(shè)備底面與水平面的夾角，這里所說(shuō)的臨界角，是指設(shè)備重心力線通過(guò)支承點(diǎn)的瞬時(shí)角度，此時(shí)設(shè)備自行旋轉(zhuǎn)，溜放繩可提前控制漸放至直立。 其他計(jì)算與直立單桅桿各參數(shù)計(jì)算相同，這里不再重述。第二節(jié)第二節(jié) 直立單桅桿扳吊直立單桅桿扳吊第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝 傾斜單桅桿吊裝分正吊(見(jiàn)圖l612)和側(cè)偏吊兩種，正吊時(shí)，桅桿要高于設(shè)備，滑車(chē)組垂直于設(shè)備基礎(chǔ)中心，側(cè)偏吊桅桿可低些。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝一、正吊1受力分析 傾斜單桅桿正

12、吊受力分析如圖1613所示。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝一、正吊1受力分析 傾斜單桅桿正吊受力分析如圖1613所示。2受力分析計(jì)算(1)計(jì)算荷重P與滑車(chē)組受力Pl 因?yàn)槭俏U傾斜，滑車(chē)組垂直于地面，故滑車(chē)組受力等于計(jì)算荷重，即(2)起吊滑車(chē)組出繩端受力(3)桅桿主纜風(fēng)繩受力Pt 如桅桿為球鉸或鉸軸，則e3=0，即 第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝一、正吊2受力分析計(jì)算 (4)桅桿支座的垂直壓力Pc (5)桅桿底部支承點(diǎn)(或鉸軸)的水平推力Ps 第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝一、正吊3桅桿計(jì)算截面的正壓力Pz 4桅桿計(jì)算截面的彎矩M第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝一、正吊5強(qiáng)度校核 6穩(wěn)定性驗(yàn)算第三節(jié)第三節(jié) 傾斜單桅桿吊裝傾斜單桅桿吊裝