Đồ án kết cấu thép: cần trục tháp

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG Cần trục tháp là một loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30 đến 75m hay cao hơn nữa(đến 100 m).Phía trên cần đỉnh tháp có gắn một cần dài từ 12 m đến 50 m. Đôi khi đôi khi đến 70 m,bằng chốt bản lề.Một đầu cần còn lại được treo bằng cáp,thanh cáp đi qua đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp gồm hai phần: phần quay và phần không quay. Trên phần quay bố trí các bộ phận công tácnhư: tời nâng vật tời nâng cần,tời kéo xe con,cơ cấu quay ,đối trọng,trang bị điện và các thiết bị an toàn. Phần không quay có thể được đặt trên nền hoặc có khả năng di chuyển trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển.Tất cả các cơ cấu cần trục được điều khiển từ cabin treo ở trên cao gần đỉnh tháp. Do chiều cao nâng và tầm với lớn,khoảng không gian hoạt động rộng nhờ các chuyển động nâng hạ vật ,thay đổi tầm với,quay toàn vòng và dịch chuyển toàn bộ mà cần trục tháp được sử dụng rộng rải trong xây lắp các công trình xây dựng dân dụng xây dựng công nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ,vận chuyển hàng hóa, 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,lắp dựng, di chuyển,chuẩn bị mặt bằng nên cần trục tháp chỉ nên sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp khá lớn,và sử dụng cần trục tự hành là không kinh tế hoặc không có khả năng đáp ứng nhu cầu công việc. Do tính chất làm việc của cần trục tháp là luôn thay đổi địa điểm nên chúng thường được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ ,lắp dựng và di chuyển hoặc có khả năng tự dựng và di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy.Điều nầy cho phép giảm chi phí và thời gian lắp dựng cần trục. PHẦN 2 : TÍNH TỐN KẾT CẤU THÉP PHẦN CỘT I-Khái niệm Trong các máy trục ,kết cấu kim loại chiếm một phần lớn khối lượng kim loại ,kết cấu kim loại chiếm 60%-70% khối lượng toàn bộ máy trục, vì thế việc tính toán chon lượng kim loại thích hợp đảm bảo làm việc bình thường và tính kinh tế cao Thơng số cơ bản của cần trục : Sức nâng: Q = 1,5(T) Tầm với : Rmin = 2 (m) Tầm với : Rmax = 22 (m) Chiều cao nâng : H =14,5(m) Tốc độ quay của cần : Vq =0,6 (v/ph) Vận tốc nâng hàng : Vn = 45(m/ph) Tốc độ thay đổi tầm với : Vtv =30 (m/ph) Trọng lượng cần cĩ khối lượng xe con : Gc = 3 (T) Trọng lượng xe con và mĩc treo hàng : Gxe = 0,25(T) . Bảng tổ hợp tải trọng Các dạng tải trọng IIa IIb IIc IId IIIa IIIb Trọng lượng bản thân các bộ phận 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.5G Trọng lượng hàng( không kể móc treo) n2Q n2Q n2Q n2Q - - Tải trọng quán tính khi cơ cấu làm việc Nâng hoặc hạ hàng + + + - - - Quay có hàng - + - + - - Lực ngang do nghiêng cần trục Trong mp treo hàng - - + + + - v.góc với mp treo hàng + - - - - - Aùp lực gió nPgII - nPgII nPgII nPgIII nPgIII Tải trọng lắp rắp và vận chuyển - - - - - + - Các tổ hợp tải trọng qui ước dùng cho các bộ phận kết cấu thép như : - IIa,IIb,IIc,cho các thanh biên của cần cột,tháp,bệ quay - IIc cho các thanh bụng của cần - IId cho các thanh bụng của tháp 2 - Dấu “+”chỉ tải trọng có để ý đến:dấu “-“ chỉ tải trọng không cần để ý đến 3 - Chiều của áp lực gió Pg lấy tương tự như chiều của lực ngang sinh ra do cần bị nghiêng Vật liệu chế tạo và ứng suất cho phép kết cấu thép của cần Chọn vật liệu chế tạo kết cấu thép cần là thép CT3, có cơ tính: STT Cơ tính vật liệu Kí hiệu Trị số Đơn vị 1 Môđun đàn hồi E 2,1.106 KG/cm2 2 Môđun đàn hồi trượt G 0,84.106 KG/cm2 3 Giới hạn chảy sch 2400 ¸ 2800 KG/cm2 4 Giới hạn bền sb 3800 ¸ 4200 KG/cm2 5 Độ giãn dài khi đứt e 21 % 6 Khối lượng riêng g 7,83 T/m3 7 Độ dai va đập ak 50¸100 J/cm2 II . Các dạng tải trọng tính toán Các lực trong thành phần của cột và cần được xác định theo tổ hợp tải trọng :IIa,IIb,IIc .Tiến hành tính toán theo trường hợp tải trọng bất lợi nhất.Đoiá với các trường hợp phức tạp và có khả năng làm cong cột và cần thì nên tính theo hệ thống biến dạng Thường hợp xét đến tổ hợp IIa A . Trọng lượng của cần trục và các bộ phận khi khơng cĩ vật dằn : 1. Trọng lượng tồn bộ cần trục : Ta có cơng thức : G = (0.7-1.3)* Q * R Dựa vào biểu đờ sức nâng tầm với ta lấy : Q = 1.25 (T) , R = 10 (m) Suy ra : G = 0.8 * 1250 * 10 = 10000 (kg) Do cần trục cĩ xe con nâng hàng di động trên cần trục nên trọng lượng cần trục sẽ tăng thêm 15% , nên ta co trọng lượng cần trục sẽ là : G = 10000 + 10000* 15% = 11500 (kg) - Trọng lượng của kết cấu thép trong cần trục: Đới với loại cần trục có cợt khơng quay : Gkc = ( 60% - 65%)G Gkc = 0.65*11.5 = 7475 (kg) 2 . Trọng lượng cần ( khơng tính đến khối lượng xe con ) Theo số liệu đã cho ở trên ta có : Gbt-can = Gc - Gxe = 3000 - 250 = 2750(kg) 3 . Trong lượng cột : Gbt-cột = G - Gcần = 7475 – 2750 = 4725 (kg) B . Tải trọng tính tốn 1.Tính cho tổ hợp IIa a . Do trọng lượng bản thân các bộ phận : + Tải trọng tính tốn do trọng lượng kết cấu thép cần Gc = n1 * Gbt-can = 1.1 * 2750 = 3025 (kg) n1 =1,1 : Hệ số vượt tải + Tải trọng tính tốn do trọng lượng kết cấu thếp cột : Gcot = 1.1* 4.725 = 51975 ( kg) + Trọng lượng chốp cột : Gcc = 82 (kg) + Tải trọng tính tốn của cabin: Gcb = 0.7 * 1.1 = 0.77 (T) = 700 (kg) + Tải trọng tính tốn của xe con : Gx = n1 * Gxe = 250*1.1= 275 (kg) b. Tải trọng tính tốn do trọng lượng hàng: Tính theo cơng thức : Qtt-h = n2 * Qh n2 = 1.25 Thông số Vị trí Q (kg) R (m) Rmin 1500 2 Rtb 1250 10 Rmax 500 22 Ta cĩ bảng giá trị sau : Thông số Vị trí Qtt-h (kg) R (m) Rmin 1875 2 Rtb 1562.5 10 Rmax 625 22 c . Tải trọng quán tính khi nâng hoặc hạ hàng : Tải trọng quán tính sinh ra khi tăng hoặc giảm tốc độ trong thời gian nâng (hạ) hàng và phanh các cơ cấu củng như do sự va đập ở chổ nối ray và cơ cấu truyền động có khe hở của cặp lắp ghép tăng do sự mài mòn khi làm việc.Người ta không áp dụng phương pháp thông thường là xét đến đặc điểm động học của tải trọng thẳng đứng bằng cách nhân tải trọng tính với hệ số động khi tính toán cần trục tháp ở trạng thái làm việc mà người ta đề cập trực tiếp đến tải trọng quán tinh1trong thời gian nâng (hạ) hàng Po và khi quay cần trục có hàng Pq. Tải trọng quán tính Pqt tác dụng lên kết cấu tính bằng Với m: khối lượng từng phần quy đổi về điểm tính toán : gia tốc dài tính toán tại điểm này Trong tổ hợp IIa ta chỉ quan tâm đến khi nâng hoặc hạ hàng Tải trọng quán tính này xuất hiện do sự dao động của khối lượng cần trục và hàng gồm : - Tải trọng nằm ngang do các phần dao động của cần trục và khối lượng của chúng được quy đổi về đuôi cần m1 Với m1=mc*k m1 :khối lượng quy đổi mc: khối lượng của cần k = 0.8 : hệ số quy đổi m1 = 2750 * 0.8 = 2200(kg) Trong bảng 1.11 sách tính toán máy nâng chuyển(Phạm Đức) Thời gian khởi động (hảm) các cơ cấu máy trục tiêu chuẩn Đồi vơi cơ cấu nâng hạ hàng : t = 3 - 8(s) ,ta chọn t = 4 (s) ta cĩ = a (vận tốc dài tại điểm tính tốn ) Vậy tải trọng quán tính thẳng đứng do dao động của cần qui đổi về đuơi cần m1 : P10=0.1875*2200 = 412.5 (kg) Taỉ trọng quán tính thẳng đứng do phần dao động của cần trục quy đổi về đầu cần m2 : P20=m2* Với m2 = 0.8 * 2750 = 2200 (kg) Suy ra : P20 = 0.1875*2200 = 412.5 (kg) + Dao động của hàng cùng với mĩc câu quy về m3 : P30=m3* Thông số Vị trí P20 (kg) P30 (kg) R (m) Rmin 412.5 225 2 Rtb 412.5 187.5 12 Rmax 412.5 75 22 d . Lực ngang do nghiêng cần trục ( vuơng gĩc với mặt phẳng treo hàng ): Các thành phần nằm ngang của tất cả các tải trọng sinh ra do sự nghiêng của cần trục và khi đặt đường ray hoặc chế tạo cần trục không chính xác tạo ra do sự biến dạng đàn hồi của mặt đường và kết cấu cần trục.Tất cả các thành phần lực ngang này được tính theo cơng thức (trong đó không kể tới hệ số vượt tải) : P=G*i G: Trọng lượng bản thân cần tính i : Độ nghiêng lớn nhất cĩ thể của cần trục : Trong đó B: chiều rộng của hai ngàm, ngàm vào cơng trình Tầm với Các thành phần lực ngang Rmax=22m Rtb=12m Rmin=2m Trọng lượng cột (kg) 73.8 Trọng lượng cần (kg) 43 Trọng lượng hàng và móc treo (kg) 11.7 23.5 27.5 Trọng lượng cabin (kg) 11 Trọng lượng chốp cột (kg) 1.5 e . Tải trọng giĩ : Ta chỉ xét trường hợp tải trọng giĩ tác dụng lên cần trục trong trạng thái đang làm việc : Tải trọng này được đề cập tới khi tính kết cấu thép , cơ cấu quay, cơng suất động cơ và ổn định của cần trục .trong trường hợp này ta lấy hệ số vượt tải n = 1 Chiều của áp lực gió lấy tương tự như chiều của lực ngang sinh ra do cần trục bị nghiêng. Tải trọng gió tác dụng trog mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng treo hàng: + Tải trọng phân bố của gió á lên hàng : Trong đó : tải trọng gió phân bố(không phụ thuộc vào khu vực đặc cần trục). Ta lấy tải trọng giĩ trong trường hợp bất lợi nhất nhất ở độ cao từ 30 - 40 m , khi đĩ : =25.5 (kG/m2 ) C : hệ số khí động học,trong trường hợp đường bao không tim được C=1.2 KH : Hệ số xét đến sự tăng áp lực gió theo độ cao từ mặt đất Theo bảng 6-2 trang 308 Sách TTKCT KH = 1.7 + Tải trọng gió tác dụng lên hàng : :Tải trọng phân bố của giĩ Với F là diện tích chắn gió của hàng ,F có thể lấy theo thực tế hay số liệu thống kê, khi không có số liệu này có thể lấy theo trọng lượng Theo bảng 4.2 ,KCKLMT thì Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng = n. n : hệ số hiệu chỉnh áp lực gió Theo bảng 4.5. sách KCKLMT n=1.7 Các thông số Đơn vị Rmax Rtb Rmin Diện tích chắn gió m2 2 3 3.5 Tải trọng gió tác dụng lên hàng kg 61.2 91.8 107.1 Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng kg 105.57 156.06 182.07 +Tải trọng gió tác dụng lên Cabin: + . Tải trọng gió tác dung lên cần: - Tải trọng gió phân bố tác dụng lên diện tích chắn gió của kết cấu kim loại cần của cần trục tháp (CT4.6 –KCKLMT) Trong đó q0 : Aùp lực gió trung bình ở trạng thái làm việc , q0=25.5kG/m2 n : Hệ số hiệu chỉnh áp lực gió tính đến sự tăng áp lực theo chiều ca . Tra bảng 4.5 –KCKLMT n = 1.7 C : Hệ số khí động học của kết cấu .Tra bảng 4.6 –KCKLMT C = 0.6 : Hệ số kể đến tác dụng động của gió.Trong thực hành kết cấu , đối với cần trục tháp ,hệ số phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng . Tra bảng 4.10 –KCKLMT : =1.61 : Hệ số vược tải ,phụ thuộc vào phương pháp tính toán ,với phương pháp trạng thái tới hạn : =1.1 Với F là diện tích chắn gió của kết cấu F=kc*Fb ( CT 4.5- KCKLMT) kc : Hệ số độ kín của kết cấu ; Tra bảng 4.3 KCKLMT : kc=0.4 Fb : diện tích hình bao của kết cấu cần Fb = 0.65 * 22 = 14.3 (m2 ) F = 14.3 * 0,4 = 5,72(m2) = 46.3 * 5,72 = 265(kG) + Tải trọng gió tác dụng lên cột Diên tích hình bao của cột : Fb = 1.7 * 14,5 = 24,65 (m2 ) kc=0.4 Vậy tải trọng giĩ tác dụng lên cột là : = 0,4*24,65*46.3 = 456,5 ( kg ) + Xem tải trọng giĩ tác dụng lên cột phân bố đều : Ptg = 456,5 : 14,5 = 31,5 ( kg/ m) Bảng tổ hợp tải trọng IIa Đại lượng Đơn vị Rmax Rtb Rmin Trọng lượng tính toán cột kG 51975 Trọng lượng tính toán cần kG 3025 Trọng lượng tính toán hàng và vật mang hàng kG 900 1837,5 2150 Trọng lượng tính toán Cabin kG 770 Trọng lượng tính toán chốp cột kG 82 Tải trọng quán tinh khi cơ cấu làm việc nâng hạ hàng P10 kG 412.5 P20 kG 412.5 P30 kG 75 187,5 225 Lực ngang do nghiêng cần trục (trong mặt phẳng vuông góc với mp mang hàng) Png-cột kG 73.8 Png-cần kG 43 Png-chốt cột kG 1.5 Png-cabin kG 11 Pvật kG 11.7 23,5 27,5 Aùp lực gió tác dụng lên các bộ phận khi làm việc Pg-côt kG 456,5 Pg-cần kG 265 Pg-hang kG 105,57 156,06 182,07 Pg-cabin kG 154.53 2. Tổ hợp tải trọng IIb a . Tải trọng do trọng lượng bản thân các bộ phận : ( tương tự như tổ hợp IIa) b . Tải trọng tính tốn do trọng lượng hàng : ( tương tự như tổ hợp IIa) c . Tải trọng quán tính khi cơ cấu nâng (hạ ) hàng : ( tương tự như tổ hợp IIa) d . Tải trọng quán tính khi cơ cấu quay cĩ hàng : Tải trọng quán tính khi quay cần trục :Pqt tính bằng cơng thức : Với m: khối lượng từng phần quy đổi về điểm tính toán : gia tốc dài tính toán tại điểm này Tải trọng quán tính này xuất hiện do sự dao động của khối lượng cần trục và hàng gồm : P10= m1. Với m1=mc.k m1 :khối lượng quy đổi mc: khối lượng của cần k : hệ số quy đổi m1=3000*.0.8=2400 (kg) : gia tốc quán tính của khối lượng được xác định : Với : gia tốc góc quán tính của cần Theo bảng 1-11 sách tính toán MNC thời gian khởi động (hãm) các cơ cấu máy trục đối với cơ cấu quay chọn t=4s R = 7,5(m): khoảng cách từ m1 đến trục quay P10 = 7,5 * 0,0157 * 2400 = 282,6 ( kg) P20 = 0,0157 * 22 * 2400 = 829 (kg) P30 Thông số Vị trí R P30 (kG) ) Rmin 2 0,0314 37,68 Rtb 12 0,1884 188,4 Rmax 22 0,3454 138,16 3. Tổ hợp IIc ( ko tính vì IIc chỉ tính cho thanh bụng của cần ) 4) Lực quán tính thay đổi tầm với bằng xe tời khi: + Khi cần trục đứng yên : Lực có phương nằm ngang đặt tại trọng tâm cần: Pqttv = với Q: trọng lượng hàng t = 4(s) : thời gian phanh hãm cơ cấu GX = 250 (T) : trọng lượng xe tời Vdc = 30 (m/ph) : vận tốc di chuyển xe con Suy ra: Pqttv = Lập bảng: Thông số Vị trí Rmax = 22 R = 12 Rmin = 2 Q (T) 500 1250 1500 Pqttv 93,75 185 218,75 III. Tính tốn cột tháp theo sức bền 1. Tính toán theo tổ hợp IIa - Sơ đồ tính h 1 1 qgt Z GT Ri Gc xc Q Xtt y Pqtmax x Gdt - Tính toán cột trong mặt phẳng nằm ngang chỉ có tải trọng gió phân bố đều trên cần có giá trị rất nhỏ - Tính toán cột trong mặt phẳng nâng hàng: + Các tải trọng + Lực quán tính của cơ cấu nâng + Aùp lực gió phân bố đều trên cột + Trọng lượng cần + Trọng lượng đối trọng + Trọng lượng hàng mang - Xác định momen uốn trong mặt phẳng nâng hàng : Mnd = (0 £ z £ h =16m ) Lập bảng Thông số Vị trí Rmax = 22 R = 12 Rmin = 2 qgt (kg) 31,5 31,5 31,5 Q(kg) 625 1562,5 1875 GC (kg) 3025 3025 3025 Gdt (kg) 3300 3300 3300 Pqtmax (kg) 625 1562.5 1875 Z (m) Mnd 0 0 0 0 h/2 (m) 21452,9 25852,9 12652,9 h (m) -77892,3 -77892,3 -77892,3 - Xác định lực cắt Q (N) Qn = -qgtz (kg) (0 £ z £ h) Lập bảng Thông số Vị trí Z = 0(m) Z = 8(m) Z = 16(m) Q(N) 0 252 504 * Xác định nội lực N (Kg) N = Gc + Q + Gdt - Pqtmax + GT Thông số Vị trí Rmax = 22 R = 12 Rmin = 2 Gc (kg) 3025 3025 3025 GT (kg) 51975 51975 51975 Gdt (kg) 3300 3300 3300 Q(kg) 0 252 504 Pqtnax (kg) 625 1562.5 1875 N (kg) 57675 56989.5 56929 * Vẽ biểu đồ momen uốn lực cắt và nội lực trong mặt phẳng nâng hàng + Ứng với Rmax = 22(m) - + + Muđ Nđ 17296,2 57675 77892,3 +Ứng với tầm với R = 12(m) - + + - Muđ Qđ Nđ 17296,2 1449,53 149800 77892,3 +Ứng với R = 2 (m) - + Muđ Qđ Nđ 17296,2 + 2899,07 77892,3 + 2899,07 4. Tính và kiểm tra bền cột: Dựa vào hình dạng sơ bộ của cột đã chọn và các giá trị momen, lực cắt lực dọc trong cột đã tính toán để đảm bảo điều kiện chịu tải và giảm trọng lượng cơ cấu - Chọn tiết diện cột là 4 thanh biên là 4 thanh thép ống và các thanh bụng cũng là thép ống. Hệ các thanh bụng được liên kết với thanh biên là các mối hàn. Tại vị trí liên kết giữa các đoạn cột ta dùng mối liên kết bằng bulong. Hệ thanh bụng được kết cấu kiểu tam giác để giảm số nút liên kết và tổng chiều dài: thanh liên kết. 5. Xác định mặt cắt nguy hiểm để tính toán cột Với các giả thiết: Đường trọng tâm thanh trùng đường trục hình học của dàn - Các giao điểm của thanh là các khớp lí tưởng. Bỏ qua ứng lực phụ do độ cứng giao điểm gây ra. - Các tải trọng tác dụng lên dàn đặt tại mắt của dàn Ta chọn mặt cắt nguy hiểm ở 2 tiết diện (tính cho tổ hợp IIb và cột chịu tải lớn nhất) * Tại vị trí giữa cần (I): Ta có (I) Muđ = 17296,2 (KG.m) Mun = 17296,2 Qđ = 1447,384 (KG) Qn = -1447,3 (KG) Nd = 177105,76 (KG) Nn = 0 * Tại mặt cắt ở đầu cần (II) Ta có( II ) Muđ = 304100,8 (KG.m) Mun = 75210,6 (KG.m) Qđ = 2894,7 (KG) Qn = -25064,7 (KG) Nd = -160375,1 (KG) Nn = 0 6. Tính toán tiết diện thanh tại tiết diện nguy hiểm I: a a h 1 4 2 3 b Muđ N Mun với B = 3200 mm a = B/2 = 1600 mm Khi tính toán tiết diện cột ta sử dụng phương pháp dần đúng - Các lực và các momen sẽ gây ra trong các thanh các lực kéo hoặc nén tùy theo chiều tác dụng của nó Ta có: Kd: lực kéo dưới tác dụng Muđ Kn: lực kéo dưới tác dụng Mun Nđ: lực nén do Muđ Nn: lực nén do Mun N’: lực nén trong thanh do N gây ra Ta có: Nội lực trong các thanh: + Nội lực trong thanh 1: N1 = xn + Nd + N’ = -40093,7 (KG) + Nội lực trong thanh 2: N2 = Nd + Nn + N’ = -53398,3 (KG) + Nội lực trong thanh 3: N3 = Kd + Nn + N’ = -40093,7 (KG) + Nội lực trong thanh 4: N4 = Kd + Kn + N’ = -26789,1 (KG) Vậy: nội lực trong thanh 2 là lớn nhất: N = 533983 (KG) 7. Tính toán tiết diện thanh tại mặt cắt nguy hiểm tại đầu cần: Tính toán tương tự như mặt cắt I ta có: Nội lực trong các thanh: + Nội lực trong thanh 1: N1 = Kx + Nd + N’ = -128128,35 (KG) + Nội lực trong thanh 2: N2 = N1 + Nn + N’ = -185982,65 (KG) + Nội lực trong thanh 3: N3 = Kd + Nn + N’ = -47940,95 (KG) + Nội lực trong thanh 4: N4 = Kd + Kn + N’ = -1085795,25 (KG) Vậy: nội lực trong thanh 2 là lớn nhất: N = 185982,65 (KG) (thanh chịu nén) Từ nội lực ta tính được từ 2 mặt cắt trên để tính toán cột ta chọn trường hợp nội lực lớn nhất trong thanh là: N = 185982,65 (KG) (thanh chịu nén) * Xác định chiều dài tính toán: Gọi a là khoảng cách giữa 2 mắt kề nhau: Ta có: a = 2,96 (m) Gọi a góc nghiêng giữa thanh chéo và thanh biên a = 45o Chiều dài tính toán thanh biên: ltt = m.a với : m = 2 hệ số phụ thuộc dạng liên kết cần ltt = 2 . 2,96 = 5,92 (m) * Xác định tiết diện và chọn thanh biên: -Diện tích tiết diện yêu cầu đảm bảo đủ điều kiện bền, ổn định j=1: hệ số giảm ứng suất cho phép khi uốn [s]=1800 kg/cm2 Vậy: Với độ mảnh: (công thức thực nghiệm) Suy ra l=1,35 tra bảng Ta chọn j=1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6283 - 1 - 1997 Ta chọn thép ống có đường kính f: 180/150 (mm) Bề dày ống = 30 (mm), Ff =177 (cm2) Có khối lượng một thép dài là: 139 kg/m * Tính toán tiết diện thanh bụng: - Xác định tiết diện thanh bụng giàn: Ta có: Qmax = 2894,7 (KG) Góc nghiêng thanh bụng so với thanh biên a = 45o Nội lực trong thanh: Chiều dài thanh bụng giàn: lbg = 2,6 (m) Vậy: Chiều dài tính toán ltt = m.lbg = 2,6.2 = 5,2 (m) Độ mảnh của thanh: l= Vậy: j= 0,96 mà với S = 2046,86 (KG) j= 0,96 {6} = 1800 (KG/cm2) nên Ff ³ (cm2) Vậy: Chọn thép theo TCVN 6283 - 1 - 1997 có diện tích mặt cắt: Ff =33,2 cm2 và đường kính f = 65(mm) Trọng lượng 1 m dài là 26 (Kg/m) 8. Kiểm tra về ổn định Xét tại mặt cắt nguy hiểm giữa cần (I) 3200 3200 x x y y -Momen quán tính đối với các trục: Jx = Jy = (Sách SbVL) mà Jx = Jy = = 2635,5 (cm4) trong đó: : hệ số rỗng Vậy: momen quán tính cực: Jp = 2Jx = 5271 (cm4) a) Kiểm tra ổn định cục bộ thanh biên: Ta có : (SKCT) với l = 2600 (mm) chiều dài nhánh thanh biên i : bán kính quán tính i = Jx = Jy = 2635,5 cm4 F = 177 (cm2) suy ra i = = 3,85 (cm) Vậy l = 67,5 ta suy ra được j = 0,75 (bảng 7.2 Sách SBVL) Lực tác dụng lên thanh N = -185982,65 (KG) mặc khác: s = = KG/cm2 Vậy d < [s] với [s] = 1800 (KG/cm2) (bảng 5.2 STTMT) Vậy: thanh đảm bảo đủ điều kiện ổn định cục bộ b) Kiểm tra ổn định tổng thể cột tại mặt cắt nguy hiểm: - Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng nâng hàng ltt = m.m.l (m) Với : l = 47,8 (m) chiều dài hình học của cột m = 2 m = ½ trong đó m và m là hệ số liên kết 2 đầu thanh suy ra ltt = 47,8 (m) Độ mảnh qui đối: lqd = với a > 40o suy ra K1 = K2 = 27 và F = 4Fb = 4.177 = 708 (cm2) Fbg = 33,2 cm2 lmax = (cm) Suy ra : l qd = = 33,93 Từ đó suy ra j = 0,92 Vậy: tổng suất phát sinh trong cột s= (KG/cm2) s= Vậy : s = 839,6 (KG/cm2) suy ra s < [s] = 1800 (KG/cm2) Vậy: cột tháp đã tính toán đảm bảo điều kiện ổn định tổng thể. Tính mối ghép hàn -mối ghép hàn có nhiều ưu điểm nên ngày càng được sử dụng rộng rãi.Kết cấu thép ghép bằng hàn có khối lượng nhỏ hơn so với các mối ghép khác vì không có mủ đinh không phải ghép chồng hoặc dùng tấm đệm ,kim loại được tận dụng vì không bị lổ đinh làm yếu -Chọn phương pháp hàn tự động có trợ dung ,chiều dày tính toán của mối hàn (công thức 3.2-KCKLMT) Với : hệ số điều chỉnh ,phụ thuộc vào phương pháp hàn với phương pháp hàn tự động ta có =1 Căn cứ vào bảng 3.4 chiều cao nhỏ nhất của mối hàn góc ta có : = 5 (mm) -Điều kiện để loại trừ việc làm không thấu và vật hàn bị nung quá nhiệt là : (công thức 3.3 –KCKLMT) Chọn chiều cao hàn =7 (mm) Xác định chiều dài đường hàn : (bảng 3.1 –KCKLMT) Với :lực tính toán theo hệ số quá tải và hệ số điều kiện làm việc :chiều dài đường hàn :chiều dày mối hàn :độ bền tính toán , =15 (bảng 3.3) Vậy chiều dài cần hàn : =+2.5=292+10=302(mm), (mỗi đầu đường hàn lấy thêm 5mm vì khi bắt đầu và kết thúc mối hàn phải có chổ để duy trì vùng lửa hàn ) -Tính cho mối hàn giáp mối ở thanh biên: +Chiều dày mối hàn : =7(mm) +Que hàn :42 +Phương pháp hàn tự động ,có trợ dung +Chiều dài đường hàn : Chiều dài cần hàn là : =+2.5=256,6(mm) ,chọn 257(mm) Các chi tiết khác như bản mã khi hàn trên thanh biên thì chiều dài hàn và các điều kiện hàn khác giống như diều kiện hàn giáp mối ở hai thanh biên Phần III : Sử dụng và bảo quản Phải tuân thủ các quy định sau khi vận hành cần trục +Không dùng cần trục để lôi hàng từ mặt đất nhổ các vật chìm dưới đất hoặc kéo hàng ở góc nghiêng cáp lớn vượt quá góc nghiêng cho phép +Không được nâng quá độ cao cho phép +Không được ngắt các chuyển động một cách đột ngột ,chỉ ngắt đột ngột khi có sự cố +Không được thay đổi đột ngột các cơ cấu di chuyển cần trục từ chuyển động thuận sang chuyển động nghịch +Trước khi di chuyển hàng phải báo hiệu còi hoặc đèn tín hiệu cho người xung quanh +Trong khi làm việc nếu cơ cấu làm việc không bình thường phải dừng làm việc và tìm hiểu nguyên nhân và sữa chữa kịp thời mới cho thiết bị làm việc +Cấn trục không được nâng quá tải thời gian làm việc tương đối +Trước và sau mỗi ca làm việc phải kiểm tra lại các cơ cấu truyền động kiểm tra lại lượng dầu mỡ bôi trơn kiểm tra các thiết bị điều khiển các thiết bị điện Khi nghỉ làm việc phải đưa cần trục về vị trí quy định và cắt nguồn điện… MỤC LỤC