Sách hướng dẫn sử dụng một số loại cần trục

1. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 1 Lớp: Máy xây dựng A – K50 MỤC LỤC Lời nói đầu..............................................................................................6 Chương 1: Giới thiệu chung về cần trục tháp.........................................7 1.1. Đặc điểm chung của cần trục tháp....................................................8 1.2. Phân loại cần trục tháp .................................................................. 11 1.2.1. Phân loại cần trục tháp theo công dụng.......................................... 11 1.2.2. Phân loại cần trục tháp theo phương pháp lắp đặt........................... 11 1.2.3. Phân loại theo đặc điểm làm việc của cần trục tháp ........................ 14 1.2.4. Phân loại theo phương pháp thay đổi tầm với................................. 15 1.3. Tình hình sử dụng cần trục tháp ở Việt Nam hiện nay ..................... 16 1.4. Các thông số cơ bản của cần trục tháp thiết kế................................ 17 1.5. Thông số của cần trục tháp TC5013B-6 ......................................... 17 Chương 2: Tính toán kết cấu thép trên phần mềm SAP 2000............... 18 2.1. Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng lên cần trục tháp ............ 18 2.1.1. Các tải trọng tác dụng lên cần trục tháp.......................................... 18 2.1.2. Các tổ hợp tải trọng....................................................................... 33 2.2. Mô hình cần trục tháp trên phần mềm SAP 2000........................... 36 2.3. Biểu đồ nội lực các phần tử của cần trục tháp................................ 36 Chương 3: Tính toán kết cấu thép cột tháp........................................... 38 3.1. Biểu đồ nội lực cột tháp ................................................................. 38 3.1.1. Biểu đồ lực dọc trục....................................................................... 38 3.2. Tính chon mặt cắt các thanh trên cột tháp ....................................... 39 3.2.1. Tính chọn thanh đứng.................................................................... 39 3.2.2. Tính chọn thanh ngang và thanh xiên.............................................. 42 3.3. Tính toán liên kết.......................................................................... 46 3.3.1. Tính toán mốighép hàn liên kết giữa thanh xiên và thanh ngang với bản mã thanh biên..................................................................... 48 Chương 4: Tính toán kết cấu thép đỉnh tháp........................................ 50 4.1. Xác định các kích thước cơ bản của đỉnh tháp................................. 50 4.2. Biểu đồ nội lực của tháp................................................................. 51 4.3. Tính chọn mặt cắt các thanh tháp.................................................... 51 4.3.1. Tính chọn thanh đứng[thanh biên].................................................. 52 4.3.2. Tính chọn thanh ngang................................................................... 56 4.3.3. Tính chọn thanh xiên .................................................................... 59 4.4. Tính toán liên kết........................................................................... 61
2. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 2 Lớp: Máy xây dựng A – K50 4.4.1. Tính toán mối ghép hàn liên kết giữa thah xiên và thanh ngang với bản mã thanh biên........................................................................ 62 Chương 5: Tính toán kết cấu thép cần nâng hàng................................ 65 5.1. Đặt lực tác dụng lên kết cấu cần...................................................... 65 5.1.1. Mô hình cần nâng hàng trên SAP................................................... 65 5.2. Biểu đồ nội lực cần nâng hàng........................................................ 65 5.2.1. Biểu đồ lực dọc trục....................................................................... 65 5.3. Tính chọn mặt cắt các thanh........................................................... 66 5.3.1 Tính chọn thanh biên trên............................................................... 66 5.3.2. Tính chọn thanh biên dưới.............................................................. 67 5.3.3. Tính chọn thanh xiên và thanh ngang.............................................. 70 Chương 6:Tính toán thiết kế bộ máy tự nâng....................................... 73 6.1. Quy trình nâng đẩy tháp................................................................ 73 6.1.1. Cấu tạo bộ máy tự nâng................................................................. 73 6.1.2. Quy trình nâng đẩy ...................................................................... 76 6.2. Xác định lực tác dụng lên xi lanh .................................................. 79 6.3. Thiết kế mạch thủy lực.................................................................. 83 6.4. Tính dầm ngang............................................................................ 86 6.5. Tính vấu bám ,vấu tỳ .................................................................... 89 6.5.1 Vấu tỳ .......................................................................................... 89 6.3. Vấu bám...................................................................................... 92 Chương 7: Quy trình chế tạo kết cấu thép cần nâng hàng....................96 7.1. Phân tích đặc điểm chịu lực của cần nâng hàng .............................. 96 7.2. Đặc điểm kết cấu thép của cần nâng hàng và yêu cầu khi chế tạo .... 96 7.3. Xác định dạng sản xuất và phương pháp chế tạo phôi..................... 97 7.4. Trình tự chuẩn bị nguyên vật liệu và mặt bằng công nghệ............... 97 7.4.1. Chuẩn bị thép .............................................................................. 98 7.4.2. Pha cắt phôi liệu và tiến hành cắt phôi.......................................... 98 7.4.3. Làm sạch vật liệu....................................................................... 100 7.4.4. Chuẩn bị mép mối hàn ............................................................... 101 7.4.5. Chuẩn bị bản mã........................................................................ 102 7.4.6 Chuẩn bị mặt bằng công nghệ..................................................... 103 7.4.7. Tạo thanh biên dưới................................................................... 105 7.5. Trình tự gá lắp, định vị và hàn các chi tiết................................... 106 7.5.1 Các bước nguyên công.............................................................. 106 7.5.1.1. Gá lắp và định vị đầu nối với các thanh biên .............................. 106
3. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 3 Lớp: Máy xây dựng A – K50 7.5.1.2 .Gá đặt bản mã vào vị trí các thanh biên...................................... 107 7.5.1.3 Gá đặt các thanh biên và thanh bụng.......................................... 109 7.5.2 Quy trình hàn các chi tiết........................................................... 112 7.5.2.1 Quy trình hàn bản mã vào thanh biên......................................... 112 7.5.2.2 Quy trình hàn thanh bụng với bản mã ........................................ 113 7.5.2.3 Kiểm tra mối hàn ...................................................................... 113 7.6 Sơn vật liệu chống gỉ................................................................. 115 7.7 Kiểm tra thông số kĩ thuật của giàn theo tiêu chuẩn .................... 115 Tài liệu tham khảo .............................................................................. 117 Phụ lục chương trình SAP 2000[Bảng Excel]…………………………119
4. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 4 Lớp: Máy xây dựng A – K50 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta, Đảng và Nhà nước rất chú trọng đến việc xây dựng các cơ sở hạ tầng như các công trình giao thông, thuỷ lợi, công nghiệp, xây dựng dân dụng…do đó nhu cầu về các thiết bị máy móc phục vụ thi công rất lớn và đòihỏi cao về chất lượng. Đề tài của em là thiết kế: “ Tính toán, thiết kế cần trục tháp sức nâng 6/1,3 tấn- tầm với lớn nhất 50m”, loại cần trục tháp được sử dụng trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin đã đạt được rất nhiều thành tựu đặc biệt là việc ứng dụng máy tính điện tử vào các lĩnh vực kỹ thuật chuyên ngành đã giúp cho sinh viên và các cán bộ kỹ thuật giải quyết nhanh chóng, hiệu quả các bài toán kỹ thuật. Vì vậy trong đề tài này em có sử dụng phần mềm là Sap 2000 version 14 hỗ trợ việc tính toán, thiết kế để được kết quả chính xác và nhanh chóng hơn. Đề tài với khối lượng lớn vì vậy với sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Bính em có nhiệm vụ thiết kế một số bộ phận sau: 1. Tính toán thiết kế kết cấu thép cột cần trục tháp 2. Tính toán thiết kế kết cấu thép cần, đỉnh cần trục tháp 3. Tính toán thiết kế bộ máy tự nâng chiều cao cần trục 4. Quy trình chế tạo cần nâng hàng Hà Nội, Ngày 29 tháng 4 năm 2013 Sinh viên Phạm Hồng Sơn
5. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 5 Lớp: Máy xây dựng A – K50 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và rèn luyện và học tập tại trường em đã nhận được sự dạy dỗ của các thầy giáo, các cô giáo đã giúp em có đủ những kiến thức để bước đầu vững bước trong con đường sự nghiệp sau này. Trong khi hoàn thành nốt nhiệm vụ cuối cùng của một người sinh viên đó là Đồ án tốt nghiệp với sự giúp đỡ rất tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng, đặc biệt là thầy giáo: PGS.TS NguyễnBính Do thời gian có hạn cũng như trình độ còn hạn chế nhiều cho nên đề tài tuy đã hoàn thành nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy mong nhận được sự góp ý, phê bình của các thầy cô để em có được những kiến thức chuyên môn tốt hơn. Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, các bạn cùng lớp đã giúp đỡ em trong những năm học vừa qua và một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng. Hà Nội, Ngày 29 tháng 4 năm 2013 Sinh viên Phạm Hồng Sơn
6. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 6 Lớp: Máy xây dựng A – K50 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC THÁP 1.1 Đặc điểm chung của cần trục tháp Trong công tác xếp dỡ nói chung và trong ngành xây dựng ở Việt Nam thì cần trục tháp được sử dụng rất phổ biến. Như dùng xếp dỡ hàng ở cảng sông, cảng biển, trong các bến bãi, nhà kho, nhà máy và trên các công trình xây dựng nhà cao tầng. Hình 1.1 Hình ảnh cần trục tháp tại công trường Cần trục tháp được dùng để giảm sức lao động và trong những công việc mà những loại cần trục, phương tiện xếp dỡ khác không phù hợp hoặc không làm được. Đó là là do những đặc điểm cấu tạo riêng của loại cần trục này. Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30-80m hoặc cao tới 100m, phía trên gần đỉnh tháp có gắn một cần dài từ 12-60m đôi khi đến 70m bằng chốt bản lề. Một đầu cần còn lại được treo bằng thanh kéo đi qua đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp gồm hai phần: Phần quay và phần không quay. Trên phần quay có bố trí các cơ cấu công tác như: Tời nâng hạ vật tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng , trang thiết bị điện và các thiết bị an toàn .
7. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 7 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Phần không quay có thể được liên kết cố định trên nền hoặc có thể di chuyển trên đường ray nhờ cấu di chuyển. Tất cả các cơ cấu của cần trục được làm việc bởi các thiết bị điều khiển đặt ở trong ca bin treo ở trên cao gần đỉnh tháp. Hình 1.2 Cấu tạo chung 1 cần trục tháp Tuỳ thuộc vào tính chất công việc cần trục tháp có các thông số sau : Đối với cần trục tháp phục vụ xây dựng nhà cao tầng tải trọng nâng Q=3 8 tấn, độ với lớn nhất R=20 42m, chiều cao nâng H=32 40m, đặc biệt có thể đến 80m. Tốc độ di chuyển cần trục Vdc= 15 30m/ph Tốc độ nâng Vn = 15 30m/ph Tốc độ quay Nq = 0,5 0,8v/ph Đối với cần trục phục vụ xây dựng dân dụng công nghiệp, lắp ráp máy sức nâng có thể đến 80 tấn , thờng từ 5 15 tấn , độ với lớn nhất R= 30 60m, Chiều cao nâng H= 60 80m. Tốc độ di chuyển Vdc = 6 9,6m/ph . Tốc độ nâng Vn = 9,6 12m/ph . Tốc độ quay Nq = 0,16 0,32v/ph . Tải trọng Q được nâng từng mã hàng phụ thuộc vào tầm với R, vị trí gần tâm quay được nâng mã hàng lớn, ở vị trí xa nhất của tầm với, tải trọng được nâng là nhỏ nhất, thường phải đảm bảo mô men tải trọng là giá trị không thay đổi.            
8. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 8 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Ma= Q.R= const . Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, khoảng không gian phục vụ rộng nhờ các chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay toàn vòng và dịch chuyển toàn bộ máy mà bộ máy sử dụng trong xây lắp các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng hoá, cấu kiện, vật liệu trên các kho bãi. Tuy nhiên do kết cấu phức tạp, tháp cao và nặng tốn kém trong việc tháo dỡ và lắp dựng, di chuyển, chuẩn bị mặt bằng. Nên chỉ dùng cần trục tháp ở những nơi có khối lượng xây lắp tương đối lớn, thời gian phục vụ cho công việc trong một khoảng thời gian dài, hoặc khi sử dụng những loại cần trục tự hành không kinh tế hoặc không có khả năng đáp ứng yêu cầu. Do tính chất làm của cần trục tháp là luôn đổi địa điểm nên chúng được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ, lắp dựng và vận chuyển hoặc có khả năng tự dựng bằng các thiết bị cơ khí hay thuỷ lực và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy. Điều này cho phép giảm chi phí và thời gian lắp dựng cần trục. 1.2 Phân loại cầntrục tháp Tuỳ theo tính chất công việc mà phân loại cần trục tháp như sau: 1.2.1 Phânloại cần trục tháp theo công dụng Cần trục tháp có công dụng chung, dùng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Loại này có mô men tải từ 4 đến 160t.m, có sức nâng từ 0,4 đến 8 tấn, chiều cao nâng từ 12 đến 100m, tầm với từ 10 đến 30m. Cần trục tháp dùng để xây dựng nhà cao tầng [loại cần trục tự nâng,tự leo]. Loại này có mô men tải từ 30 đến 250 tấn.m. Sức nâng ở tầm với lớn nhất từ 2 đến 4 tấn, ở tầm với nhỏ nhất có thể lên đến 12 tấn, chiều cao nâng đạt 50-100m. Cần trục tháp chuyên dùng trong xây dựng các công trình công nghiệp. Loại này có mô men tải đạt 600 t. m và sức nâng đạt từ 2-50 tấn 1.2.2 Phânloại cần trục tháp theo phương pháp lắp đặt Theo phương pháp lắp đạt tại hiện trường có thể chia ra:  Cần trục tháp di chuyển trên ray: Cần trục tháp di chuyển trên ray phục vụ trong các kho bãi, các nhà máy, ở những vị trí có không gian rộng. Cần trục tháp di chuyển trên ray thường làm việc với yêu cầu di chuyển liên tục trong phạm vi công trường nên thường có chiều cao không lớn và chiều dài của cần ngắn, tải trọng nâng nhỏ.
9. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 9 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 1.3 Cần trục tháp di chuyển trên ray  Cần trục tháp cố định: Là loại có chân tháp gắn liền với nền hoặc tựa trên nền thông qua bệ đỡ hoặc các gối tựa cố định. Hình 1.4 Cần trục tháp loại tháp cố định  Cần trục tháp tự nâng.
10. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 10 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 1.5 Cần trục tháp loại tự nâng chiều cao Cần trục tháp tự nâng có thể nằm ngoài hoặc trong công trình, tháp được tự nối dài để tăng độ cao nâng theo sự phát triển chiều cao của công trình, khi tháp có độ cao lớn, nó được neo với công trình để tăng độ ổn định của cần trục và tăng khả năng chịu lực ngang. Với cần trục tháp tự nâng đặt trên bộ tải trọng được truyền xuống công trình [cần trục công trình xây dựng, khi làm việc nó tự nâng toàn bộ cần trục theo chiều cao công trình và toàn neo tường]. Ưu điểm: phù hợp với mọi hình dáng kiến trúc và nhu cầu thay đổi chiều cao tầng. Không ảnh hưởng đến việc điều độ thi công. Lắp ráp, tháo dỡ thuận lợi, không cản trở tầm nhìn và thao tác của người điều khiển máy, năng suất cao. Nhược điểm: ảnh hưởng trang trí mặt ngoài của công trình. Cần nhiều đốt thân tháp tiêu chuẩn và một số trang thiết bị neo nhất định, làm tăng giá thành và chi phí cho mỗi ca máy. Vì thế, đối với nhà cao tầng từ 10 đến 20 tầng, khi hình dáng đơn giản, diện tích tòa nhà không lớn, chọn cần trục tháp tự nâng để thi công. 1.2.3. Phânloại theo đặc điểm làm việc của cần trục tháp  Cần trục tháp loại tháp quay:
11. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 11 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Toàn bộ tháp và cơ cấu được đặt trên bàn quay. Bàn quay tựa trên các thiết bị tựa quay đặt trên khung di chuyển. Cần trục tháp loại tháp quay có tính ổn định cao, dễ tháo lắp vận chuyển và bảo dưỡng, tuy nhiên bị khống chế tầm với và sức nâng. Hình 1.6 Cần trục tháp loại tháp quay Cần trục tháp có loại tháp không quay: thân tháp đứng yên, phần quay đặt trên đầu tháp. Khi quay thì chỉ có cần, đỉnh tháp, đối trọng và các cơ cấu đặt trên đó quay. Loại này công tác tháo và lắp dựng mất nhiều thời gian, vận chuyển bảo dưỡng phức tạp, tầm với xa, sức nâng lớn. Hình 1.7 Cần trục tháp loại tháp quay
12. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 12 Lớp: Máy xây dựng A – K50 1.2.4. Phânloại theo phương pháp thay đổi tầm với Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách thay đổi góc nghiêng của cần: Hình 1.8 Cần trục tháp loại thay đổi góc nghiêng cần Loại cần trục tháp này có kết cấu nhẹ, dễ tháo lắp, được sử dụng trong các công trình bị hạn chế về phạm vi làm việc. Tuy nhiên sức nâng và tầm với không lớn. Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách di chuyển xe con trên ray của cần. Hình 1.9 Cần trục tháp loại thay đổi tầm với dùng xe con Loại cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách di chuyển xe con có kết cấu nặng hơn loại cần trục thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần nhưng có độ cao nâng và tốc độ dịch ngang của vật nâng là ổn định. 1.3. Tình hình sử dụng cần trục tháp ở Việt Nam hiện nay Cần trục tháp được đưa vào sử dụng tại Việt Nam từ những năm thập niên 70 do Liên Xô cũ và các nước XHCN giúp đỡ. Tuy nhiên do nền kinh tế còn nhiều khó khăn nên việc sử dụng cần trục tháp chưa được phổ biến và hạn chế về
13. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 13 Lớp: Máy xây dựng A – K50 chủng loại, số lượng. Các loại cần trục tháp thời điểm này bị hạn chế về năng suất, sức nâng, tầm với. Ví dụ như cần trục tháp KB của Liên Xô cũ. Tại Việt Nam hiện nay, cần trục tháp được sử dụng rất phổ biến trong các ngành xây dựng dân dụng, công trình giao thông vận tải, công tác xếp dỡ hàng hóa tại các cảng và kho bãi, các nhà máy công nghiệp… Do nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiên đại hóa rất nhanh nên để đáp ứng được nhu cầu của sự phát triển của các ngành kinh tế quốc dân thì đã có rất nhiều loại cần trục tháp được nhập về từ nước ngoài và tự sản xuất trong nước, như cần trục tháp của hãng POTAIN- ITALIA, HAISHAN- Trung Quốc, LIEBHERR- Đức, LIDEN COMANSA- Tây Ban Nha,… đối với trong nước thì hiện nay, tập đoàn Hòa Phát đã chủ động được công nghệ sản xuất chế tạo ra cần trục tháp và đã đưa vào sử dụng. Cần trục tháp hiện nay rất hiện đại và có hiệu suất sử dụng cao. Sức nâng tầm với được cải thiện làm cho cần trục tháp đóng một vai trò rất quan trọng trong công tác xây dựng, xếp dỡ hàng hóa. 1.4 Các thông số cơ bản của cần trục tháp thiết kế + Chiều cao nâng cao nhất H= 40,5m. + Tầm với cần lớn nhất L= 50m. + Tải trọng nâng lớn nhất Q= 6 tấn 1.5 Thông số kỹ thuật của cần trục tháp TC 5013B-6 Trong quá trình thiết kế để việc thiết kế có cơ sở thực tế em đã tham khảo thông số của cần trục tháp TC5013B-6 của hãng ZOOMLION- Trung Quốc có các thông số cơ bản sau: Tải trọng nâng lớn nhất: 6 Tấn Tải trọng nâng đầu cần: 1,33 Tấn Tầm với lớn nhất : 50m Chiều cao nâng lớn nhất: 40,5m Trọng lượng cột: 13,6 Tấn Trọng lượng cần nâng hàng : 6,2 Tấn Các thông số khác lấy trong phụ lục tài liệu tham khảo [10], [11].
14. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 14 Lớp: Máy xây dựng A – K50 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP TRÊN PHẦN MỀM SAP 2000 2.1 Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng lên cầntrục tháp Từ kết cấu thực của cần trục tháp để tính toán, xác định trọng lượng Gi, số nút ni, tải trọng phân bố trên mỗi nút qi của cần nâng hàng, cột, đỉnh tháp và mô tả từng phần tử kết cấu trên phần mềm SAP2000 version14. 2.1.1 Cáctải trọng tác dụng lên cần trục tháp Tải trọng bản thân cần trục tháp + Trọng lượng cần nâng hàng: Gcần = 62 [kN] Tổng số nút của cần là: 105 [nút] Tải trọng phân bố lên mỗi nút là: ][59,0 105 62 kNqc  Hình 2.2: Đặt tải trọng bản thân cần lên kết cấu + Trọng lượng cột: Gcột = 136 [kN] Tổng số nút của cột là: 132 [nút] Tải trọng phân bố trên mỗi nút là: ][03.1 132 136 cot kNq 
15. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 15 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 2.3: Đặt tải trọng bản thân cột lên kết cấu + Trọng lượng đỉnh tháp: Gđỉnh = 23 [kN] Tổng số nút của đỉnh là: 8 x 4 = 32[nút] Tải trọng phân bố trên mỗi nút là: ][71875,0 2832 23 kNqdinh  Hình 2.4: Đặt tải trọng bản thân đỉnh tháp lên kết cấu
16. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 16 Lớp: Máy xây dựng A – K50 + Trọng lượng cần phụ: Gcp = 45 [kN] Tải trọng phân bố trên 1 mét cần phụ là: ]/[875,1 24 45 2 mkNqcp  Hình 2.5: Đặt tải trọng bản thân cần phụ lên kết cấu + Khối lượng đốitrọng khi cân bằng Chọn trọng lượng đốitrọng khi cân bằng là: Gđt = 130 [kN] Hình 2.7:Đặt tải trọng đối trọng lên kết cấu +Tải trọng gió tác dụng lên cần trục tháp  Tải trọng gió tác dụng lên cần phụ Tải trọng gió được coi là tác dụng theo phương ngang và được xác định theo công thức:
17. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 17 Lớp: Máy xây dựng A – K50 P1= k0.q. F1 [kN] Trong đó: k0 – hệ số cản khí động học. Đối với loại dàn và các dầm kín thì k0=1,4 q – là áp lực gió ở trạng thái làm việc. q= 0,25 [KN/m2] F1 – diện tích chịu gió tính toán. F1 = F11+ F12 [m2] Với: F01- diện tích chịu gió của cần phụ [m2] F01=lcp.k Trong đó: lcp là chiều dài cần phụ; lcp=12m; k hệ số độ rỗng với thanh dàn; k= 0,4m F01 = 12.0,4= 4,8 [m2] F02- diện tích chịu gió của khối đốitrọng. [m2] Chọn loại đối trọng 2,6 tấn có kích thươc 2630x1084x350 mm F12 = 2,63.1,4 = 3,68[m2] Vậy: F1 = F11+ F12 = 4,8 + 3,68 = 8,48 [m2] Tải trọng gió tác dụng lên cần phụ là : P1 = 1,4.0,25.8,48=2,9687 [kN] Tải trọng gió tác dụng lên 1 [m] cần phụ là: ]/[62,0 12.4,0 9687,2 mkNpgio  Hình 2.8: Đặt tải trọng gió lên cần phụ
18. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 18 Lớp: Máy xây dựng A – K50  Tải trọng gió tác dụng lên cột, đỉnh, cần của cần trục tháp Diện tích chịu gió của cần nâng hàng : Fcần= 50.1,194= 59,7 [m2] Diện tích chịu gió của đỉnhtháp: Fđỉnh=   ][3,5 2 7.2.0324,1 2 m  Diện tích chịu gió của cột:Fcột= 40,5 .1,6 = 64,8 [m2] Diện tích chịu gió của cần nâng hàng, cột, đỉnh tháp là: F2 = α.[Fcần + Fcột + Fđỉnh] = 0,4[ 59,7 + 64,8 + 5,3] = 51,92 [m2] α : Hệ số độ rỗng Đối với dàn lấy α = 0,3÷0,4. Lấy α = 0,4 Vậy tải trọng gió tác dụng lên cột, đỉnh, cần là: P2 = k0.q.F2 = 1,4.0,25.51,92 = 18,17 [kN] Số nút chịu gió của cần trục tháp: 72 + 62 + 14 = 148 [nút] Lực gió tác dụng lên mỗi nút là: ][12,0 148 17,18 kNqgio 
19. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 19 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 2.9 Đặt tải trọng gió lên cần, cột , đỉnh tháp + Tải trọng quán tính tác dụng lên cần trục tháp.  Lực quán tính của cần phụ khi quay ][ . . kN tg VQ Q cpcp qtcp  g : Gia tốc trọng trường; g = 9,81 [m/s2] t : Thời gian mở máy; t = 4 ÷ 5 [s] Lấy: t = 5 [s] Vcp : Vận tốc dài của tâm cần phụ khi quay ]/[376,0 30 6,0 .14,3.6 30 .. sm n RVcp   n = 0,6 [vòng/ phút] => ][345,0 5.81,9 376,0.45 kNQqtcp  Lực quán tính của cần phụ khi quay tác dụng lên 1 m cần: ][014375,0 24 345,0 kNqqtcp  Hình 2.10: Đặt tải trọng quán tính cần lên kết cấu.  Lực quán tính của đối trọng khi quay ][ . . kN tg VG Q đtđt qtđt  ]/[752,0376,0.2.2 2 smVV cpđt 
20. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 20 Lớp: Máy xây dựng A – K50 => ][993,1 5.81,9 752,0.130 kNQqtđt  Lực quán tính của cần phụ khi quay tác dụng lên 1 m đốitrọng: ][498,0 4 993,1 kNqqtđt  Hình 2.11: Đặt tải trọng quán tính của đối trọng lên kết cấu  Lực quán tính của cần nâng hàng khi quay ][ . . kN tg VG Q cc qtc  ]/[57,1 30 6,0 .14,3.25 30 .. 2 sm n RV cc   => ][98,1 5.81,9 57,1.62 kNQqtc  Tổng số nút trên cần nâng : 105 [nút] Tải trọng phân bố trên 1 nút là: qqtc = 0,019 [kN].
21. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 21 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 2.11.Đặt tải trọng quán tính cần lên kết cấu  Tải trọng quán tính của hàng nâng - Khi tải trọng 1,33 tấn đặt ở cuối cần Lực quán tính của hàng, móc câu, xe conkhi xe con di chuyển dọc cần   ][ . . 11 kN tg VGGG Q xcmcxch   Vxc = 21 [m/ph] = 0,35 [m/s]   ][12,0 5.81,9 35,0.45,105,23,13 11 kNQ    Tải trọng sẽ được phân bố đều trên 4 nút ở cuối cần: q11 = 0,03 [kN] Hình 2.12 Đặt tải trọng quán tính Q11 lên kết cấu Lực quán tính của hàng, xe con, móc câu khi xe con đứng yên còn cần quay   ][ . . 12 kN tg VGGG Q hmcxch  
22. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 22 Lớp: Máy xây dựng A – K50 ]/[14,357,1.2.2 smVV ch  =>   ][105,0 5.81,9 14,3.45,105,23,13 12 kNQ    Tải trọng sẽ được phân bố đều trên 4 nút ở cuối cần: q11 = 0,2625 [kN] Hình 2.13 Đặt tải trọng Q12 lên kết cấu - Tải trọng 3 tấn đặt giữa cần Lực quán tính của hàng, móc câu, xe conkhi xe con di chuyển dọc cần   ][ . . 21 kN tg VGGG Q xcmcxch   Vxc = 21 [m/ph] = 0,35 [m/s]   ][239,0 5.81,9 35,0.45,105,230 21 kNQ    Tải trọng sẽ được phân bố đều trên 4 nút ở giữa cần: q11 = 0,06 [kN] Hình 2.14 Đặttải trọng Q21 lên kết cấu
23. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 23 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Lực quán tính của hàng, xe con, móc câu khi xe con đứng yên còn cần quay   ][ . . 22 kN tg VGGG Q hmcxch   ]/[57,1 30 6,0 .14,3.25 30 6.0 .. smRVh   =>   ][072,1 5.81,9 57,1.45,105,230 22 kNQ    Tải trọng sẽ được phân bố đều trên 4 nút ở giữa cần: q11 = 0,268[kN] Hình 2.15 Đặt tải trọng Q22 lên kết cấu - Tải trọng 6 tấn đặt cuốicần Lực quán tính của hàng, xe con, móc câu khi xe con đứng yên còn cần quay   ][ . . 31 kN tg VGGG Q hmcxch   ]/[91,0 30 6,0 .14,3.5,14 30 6.0 .. smRVh   =>   ][178,1 5.81,9 91,0.45,105,260 31 kNQ   
24. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 24 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 2.16 Đặt tải trọng Q31 lên kết cấu + Tải trọng hàng + xe con + móc câu.  Tải trọng 1 tấn đặt cuối cần: Q1 = 13,3 + 2,05 + 1,45 =16,8 [kN] => q1 = 4,2 [kN] Hình 2.17 Đặt tải trọng hàng Q1 lên kết cấu - Tải trọng 3 tấn đặt giữa cần: Q2 = 33,5 [kN] => q2 = 8,37 [kN]
25. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 25 Lớp: Máy xây dựng A – K50 Hình 2.18 Đặt tải trọng Q2 lên kết cấu - Tải trọng 8 tấn đặt đầu cần: Q3 = 63,5 [kN] => q3 = 15,87 [kN] Hình 2.19 Đặt tải trọng Q3 lên kết cấu 2.1.2 Cáctổ hợp tải trọng - Tổ hợp tải trọng 1[COMBO1]: Khi tải trọng 1,33 tấn đặt ở đầu cần, xe con di chuyển dọc cần bao gồm các lực: + Tải trọng bản thân cần trục tháp và đối trọng [ cần, cột, đỉnh tháp, cần phụ, đối trọng, cơ cấu nâng, tời di chuyển xe con]. + Tải trọng gió. + Trọng lượng hàng nâng + xe con + móc câu. + Tải trọng quán tính Q11. - Tổ hợp tải trọng 2 [COMBO2]: Khi tải trọng 1,33 tấn đặt ở đầu cần, cần quay. + Tải trọng bản thân cần trục tháp và đối trọng [ cần, cột, đỉnh tháp, cần phụ, đối trọng, cơ cấu nâng, tời di chuyển xe con]. + Tải trọng gió.
26. nghiệp Tính toán thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m SV: Phạm Hồng Sơn 26 Lớp: Máy xây dựng A – K50 + Trọng lượng hàng nâng + xe con + móc câu. + Tải trọng quán tính của cần, cột, đốitrọng. + Tải trọng quán tính quay: Q12. - Tổ hợp tải trọng 3[ COMBO3]: Tải trọng 3 tấn đặt giữa cần, xe con di chuyển. + Tải trọng bản thân cần trục tháp và đối trọng [ cần, cột, đỉnh tháp, cần phụ, đối trọng, cơ cấu nâng, tời di chuyển xe con]. + Tải trọng gió. + Trọng lượng hàng nâng + xe con + móc câu. Mã tài liệu : 600782 Tải đầy đủ luận văn theo 2 cách : - Link tải dưới bình luận . - Nhắn tin zalo 0932091562