- Trong quá trình tính toán, thiết kế cần trục tháp, kết cấu thép là thành phần chịu lực lớn nhất chủ yếu khi thiết kế và cần phải đảm bảo các điều kiện sau:
Ÿ Kết cấu đủ bền và ổn định.
Ÿ Hình dáng phân bố hợp lý để giảm nhẹ trọng lượng cần trục.
- Cụ thể ở cần trục tháp phục vụ trong các công trình xây dựng, khi thiết kế phải đảm bảo tính bền vững và an toàn. Do cần trục tháp phần lớn làm việc ở ngoài trời và chiều cao nâng rất lớn, chiều dài cần lớn, chịu tải trọng nhỏ nên rất cần thiết phải tính toán hình dáng kết cấu để giảm bớt trọng lượng, giảm moment mất cân bằng do trọng lượng cần giảm khoảng không chắn gió, tính ổn định cao khi hoạt động. Do vậy việc chọn kết cấu dàn là hợp lý. Ngoài ra, trong dàn, các thanh chỉ chịu kéo hoặc nén đúng tâm nên ứng suất phân bố đều trên toàn tiết diện, do đó các thớ làm việc như nhau và tiết kiệm được vật liệu. Để liên kết các thanh dàn sử dụng các thép định hình hàn lại với nhau, hàn trực tiếp, dùng bản mã và có thể dùng một số mối ghép đinh tán tại một số vị trí hợp lý.
² Kết cấu thép cần của cần trục tháp xây dựng có kết cấu dạng dàn không gian và tiết diện ngang của dàn là hình tam giác. Các thanh bụng dàn làm bằng thép ống, liên kết với nhau nhờ các mối hàn. Cần gồm có ba thanh biên, giữa các thanh biên có các hệ thanh xiên không có thanh chống đứng ở giữa.
- Trong mặt phẳng nâng hàng, cần là một thanh tổ hợp có 2 điểm liên kết tựa: 1 điểm liên kết với bộ phận quay (tháp) ở đuôi cần, 1 điểm liên kết với thanh giằng.
- Trong mặt phẳng ngang, đuôi cần được liên kết với tháp bởi 2 khớp bản lề cố định, còn đầu cần thì tự do.Vì vậy trong mặt phẳng ngang, cần được coi là một thanh ngàm cứng có đầu cần là tự do.
-Để tính toán dàn đơn giản ta phải thừa nhận các giả thiết theo cơ kết cấu về dàn [5]:
+ Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và là khớp không ma sát.
+ Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
+ Trọng lượng bản thân của các thanh là nhỏ so với tải trọng tác dụng nên có thể bỏ qua khi tính nội lực
Từ các giả thuyết trên ta có thể xem các thanh dàn như là các liên kết thanh, do đó trong các thanh của dàn chỉ tồn tại lực dọc còn moment uốn và lực cắt đều bằng không.
41 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1045 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Luận văn Nghiên cứu cần trục tháp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 3 :KẾT CẤU THÉP CẦN CỦA CẦN TRỤC THÁP
3.1.Giới thiệu và các kích thước cơ bản của cần:
3.1.1. Giới thiệu:
- Trong quá trình tính toán, thiết kế cần trục tháp, kết cấu thép là thành phần chịu lực lớn nhất chủ yếu khi thiết kế và cần phải đảm bảo các điều kiện sau:
Kết cấu đủ bền và ổn định.
Hình dáng phân bố hợp lý để giảm nhẹ trọng lượng cần trục.
Cụ thể ở cần trục tháp phục vụ trong các công trình xây dựng, khi thiết kế phải đảm bảo tính bền vững và an toàn. Do cần trục tháp phần lớn làm việc ở ngoài trời và chiều cao nâng rất lớn, chiều dài cần lớn, chịu tải trọng nhỏ nên rất cần thiết phải tính toán hình dáng kết cấu để giảm bớt trọng lượng, giảm moment mất cân bằng do trọng lượng cần giảm khoảng không chắn gió, tính ổn định cao khi hoạt động. Do vậy việc chọn kết cấu dàn là hợp lý. Ngoài ra, trong dàn, các thanh chỉ chịu kéo hoặc nén đúng tâm nên ứng suất phân bố đều trên toàn tiết diện, do đó các thớ làm việc như nhau và tiết kiệm được vật liệu. Để liên kết các thanh dàn sử dụng các thép định hình hàn lại với nhau, hàn trực tiếp, dùng bản mã và có thể dùng một số mối ghép đinh tán tại một số vị trí hợp lý.
Kết cấu thép cần của cần trục tháp xây dựng có kết cấu dạng dàn không gian và tiết diện ngang của dàn là hình tam giác. Các thanh bụng dàn làm bằng thép ống, liên kết với nhau nhờ các mối hàn. Cần gồm có ba thanh biên, giữa các thanh biên có các hệ thanh xiên không có thanh chống đứng ở giữa.
- Trong mặt phẳng nâng hàng, cần là một thanh tổ hợp có 2 điểm liên kết tựa: 1 điểm liên kết với bộ phận quay (tháp) ở đuôi cần, 1 điểm liên kết với thanh giằng.
- Trong mặt phẳng ngang, đuôi cần được liên kết với tháp bởi 2 khớp bản lề cố định, còn đầu cần thì tự do.Vì vậy trong mặt phẳng ngang, cần được coi là một thanh ngàm cứng có đầu cần là tự do.
-Để tính toán dàn đơn giản ta phải thừa nhận các giả thiết theo cơ kết cấu về dàn [5]:
+ Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và là khớp không ma sát.
+ Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
+ Trọng lượng bản thân của các thanh là nhỏ so với tải trọng tác dụng nên có thể bỏ qua khi tính nội lực
Từ các giả thuyết trên ta có thể xem các thanh dàn như là các liên kết thanh, do đó trong các thanh của dàn chỉ tồn tại lực dọc còn moment uốn và lực cắt đều bằng không.
3.1.2. Các kích thước cơ bản của cần dàn:
Chiều cao nâng của cần trục đang được thiết kế là Hmax = 35 (m) và sức nâng lớn nhất cần trục là Qmax = 5 (T).
Dựa vào máy mẫu đã có kích thước và trọng lượng cần như sau:
Trọng lượng cần: Gc = 6750 (kG).
Các thông số kích thước:
+ Chiều dài của cần: L = 50000 mm
+ Chiều cao mặt cắt giữa cần: h = 1400mm
+ Chiều rộng mặt cắt giữa cần: B = 1200mm
+ Chiều dài đoạn hình thang ở đuôi cần: L1 = 4000mm
+ Chiều rộng mặt cắt của cần ở gối tựa: Bo = 2000mm
HÌNH 3.1.2
3.2. 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
0,81.106
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
3.3. Tải trọng và tổ hợp tải trọng:
3.3.1. Các trường hợp tải trọng:
- Khi máy trục làm việc thì nó chịu nhiều loại tải trọng khác nhau tác dụng lên kết cấu: tải trọng cố định, tải trọng quán tính, tải trọng gió, tải trọng do lắc động hàng trên cáp.
- Tổng hợp các tải trọng khác nhau tác dụng lên cần trục có thể chia ra 3 trường hợp:
+ Trường hợp tải trọng I :
Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng tiêu chuẩn ở trạng thái làm việc và ở những điều kiện sử dụng tiêu chuẩn. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền và độ bền mỏi. Khi tải trọng thay đổi, trong đó có trọng lượng hàng thay đổi thì không tính theo trị số tải trọng cực đại mà tính theo trị số tải trọng tương đương.
+ Trường hợp tải trọng II :
Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng cực đại ở trạng thái làm việc và ở điều kiện nặng nhất, làm việc với trọng lượng vật nâng đúng tiêu chuẩn. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền và độ ổn định.
+ Trường hợp tải trọng III :
Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng cực đại ở trạng thái không làm việc. Các tải trọng đó gồm có: trọng lượng bản thân cần trục và gió bão tác dụng lên cần trục ở trạng thái không làm việc. Trường hợp này dùng để kiểm tra kết cấu theo điều kiện độ bền, độ ổn định ở trạng thái không làm việc.
3.3.2. Bảng tổ hợp tải trọng:
Đối với từng loại máy trục, căn cứ vào điều kiện khai thác và các tải trọng tác dụng lên máy trục mà người ta xây dựng các bảng tổ hợp tải trọng.
Đối với cần trục tháp, ta sử dụng bảng tổ hợp tải trọng 6.3 (tài liệu [8]), tải trọng tính toán và tổ hợp tải trọng khi tính độ bền và ổn định của cần trục tháp:
STT
Các dạng tải trọng
Tổ hợp tải trọng
IIa
IIb
IIc
IId
IIIa
IIIb
1
Trọng lượng bản thân cần (kể cả trọng lượng xe con)
1,1G
1,1G
1,1G
1,1G
1,1G
1,5G
2
Trọng lượng hàng Q
n2Q
n2Q
n2Q
n2Q
-
-
3
Tải trọng quán tính khi các cơ cấu làm việc
Nâng hoặc hạ
+
+
+
-
-
-
Quay có hàng
-
+
-
+
-
-
4
Lực ngang do nghiêng cần trục
Trong mp treo hàng
-
-
+
+
+
-
Vuông góc với mp treo hàng
+
-
-
-
-
-
5
Aùp lực gió
nPgII
-
nPgII
nPgII
nPgIII
nPgIII
6
Tải trọng lắp ráp và vận chuyển
-
-
-
-
-
+
Vì cần trục tháp thường làm việc ở chế độ nhẹ và trung bình nên khi tính toán cần trục tháp ta chỉ tính theo trạng thái giới hạn về độ bền và tính ổn định của chúng, không tính đến độ bền mỏi, do đó ta không biểu diễn trường hợp Ia và Ib.
3.4. Vị trí tính toán của cần:
Qua phân tích tình hình chịu lực của cần do tải trọng thẳng đứng, cần là một thanh tổ hợp chịu nén, uốn và xoắn.
+ Khi cần ở tầm với nhỏ nhất (Rmin) lực nén cần đạt giá trị lớn nhất
+ Khi cần ở tầm với lớn nhất (Rmax) moment gây uốn cần đạt trị số lớn nhất
+ Trạng thái bất lợi của nội lực có thể là khi cần ở tầm với trung gian Rtb
Do đó ta tính nội lực trong cần ở cả 3 vị trí: tầm với nhỏ nhất Rmin, tầm với lớn nhất Rmax, tầm với trung gian Rtb
Khi tính toán cần trục tháp thường tính theo phương pháp trạng thái giới hạn về độ bền và tính ổn định của chúng, không tính đến độ bền mỏi bời vì cần trục tháp thường xuyên làm việc ở chế độ nhẹ và trung bình.
Các thông số kỹ thuật:
Trọng lượng xe con gồm cả móc treo: Gx = 0,24 (T).
Trọng lượng cần : Gc = 6,75 (T).
Trọng lượng hàng và móc : Q = 5 (T).
Tốc độ quay của cần trục : 0,8 (v/ph).
Dưới đây là quá trình tính toán nội lực trong kết cấu thép ứng với từng trường hợp tải trọng tính toán cho trong bảng trên. Phương pháp tính theo kiểu tách mắt dàn. Vì khối lượng rất lớn nên ta sẽ dùng phần mềm tính toán kết cấu thép (Sap2000) để hỗ trợ việc tính toán:
3.5. Tính toán kết cấu thép của cần với tổ hợp tải trọng IIa:
3.5.1. Tính toán cần trong mặt phẳng nâng hàng:
3.5.1.1. Sơ đồ tính:
Sơ đồ tính cần được đưa về dạng sơ đồ một thanh có liên kết tựa như sau:
Cần là một thanh tổ hợp có 2 điểm liên kết:
+ Đuôi cần có liên kết gối bản lề cố định với bộ phận quay (tháp).
+ Một điểm liên kết với thanh giằng cần, tương đương một liên kết thanh. Phương của liên kết thanh có phương của thanh giằng cần.
Với sơ đồ tính như sau:
Hình 3.5.1.1
Trong mặt phẳng nâng hàng cần chịu các tải trọng:
+ Trọng lượng hàng
+ Trọng lượng bản thân của cần
+ Lực quán tính do cơ cấu nâng
+ Lực căng của cáp giằng cần
Trong đó: các lực P, Q, G tác dụng trực tiếp lên thanh biên dưới của cần, nhưng hệ dàn gồm có 2 thanh biên dưới nên khi tính toán cho một dàn thì ta phải chia 2. Mặt khác, dàn nằm nghiêng so với phương thẳng đứng một góc = 23o nên các lực này phải được nhân với .
3.5.1.2. Các tải trọng tính toán cần trong mặt phẳng nâng cần:
Trọng lượng hàng kể cả thiết bị mang hàng Q1 = :
Trong đó: Q = n2Qi
Với: n2 là hệ số vượt tải được xác định theo bảng (6.1) tài liệu [8]: n2=1,25 Q = 1,25.Qi (kG).
Qi: là trọng lượng hàng và thiết bị mang hàng không kể đến hệ số vượt tải tại các vị trí tính toán
Q1 = . 1,25.Qi.Sin23o = 0,24Qi (kG)
Trọng lượng bản thân của cần xét đến hệ số vượt tải:
G = 1,1Gc (kG)
Trong đó: Gc = 6750kG trọng lượng cần
G1 = = = 1450,6 kG
Trọng lượng cần có thể coi là tải trọng phân bố đều trên các mắt dàn:
qc =
với n = 60: số mắt dàn
qc = (kG/mắt)
Lực quán tính do cơ cấu nâng:
P1 =
Trong đó: Pnqt = yp. Qi (CT 4.13 tài liệu [8])
Với :
yp = 1,1 : hệ số động (hệ số điều chỉnh)
Pnqt = 1,1 Qi.
P1 = = 0,21Qi
Vậy các tải trọng tác dụng lên một bên dàn trong mặt phẳng đứng ở các vị trí được xác định trong bảng tính toán các tải trọng trong trường hợp IIa:
Vị trí
Thông số
Rmax = 50m
R = 25m
Rmin = 3,2m
Qi(kG)
1300
3000
5000
Q1(kG)
312
720
1200
G1 (kG)
1450,6
1450,6
1450,6
qc(kG/mắt)
24,2
24,2
24,2
P1 (kG)
273
630
1050
3.5.1.3. Nội lực trong các thanh trong dàn:
- Ta quy ước như sau:
+ Thanh biên trên: 1A431A.
+ Thanh biên dưới: 1B430B.
+ Thanh bụng đặt theo số thứ tự:1459.
Thanh biên trên:
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
STT
P
STT
P
STT
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1A
-158.04
1A
-158.04
1A
-158.03
2A
-126.43
2A
-126.43
2A
-126.43
3A
-63.22
3A
-63.22
3A
-63.21
4A
-58.40
4A
-58.40
4A
-58.40
5A
29.20
5A
29.20
5A
2744.08
6A
175.20
6A
175.20
6A
5604.96
7A
379.60
7A
379.60
7A
8524.24
8A
642.40
8A
642.40
8A
11501.92
9A
963.60
9A
963.60
9A
14538.00
10A
1343.20
10A
1343.20
10A
17632.50
11A
1781.20
11A
1781.20
11A
20785.39
12A
2277.60
12A
2277.61
12A
23996.69
13A
2832.39
13A
2832.41
13A
27266.39
14A
3445.59
14A
3445.61
14A
30594.49
15A
8521.24
15A
12918.95
15A
52066.77
16A
7552.79
16A
10254.52
16A
48536.81
17A
6642.75
17A
7648.49
17A
45065.25
18A
5791.10
18A
6729.79
18A
41652.09
19A
4997.85
19A
5869.49
19A
38297.34
20A
4263.00
20A
5067.59
20A
35000.98
21A
3586.55
21A
4324.09
21A
31763.02
22A
2968.50
22A
3638.99
22A
28583.47
23A
2408.85
23A
3012.29
23A
25462.31
24A
1907.61
24A
2443.99
24A
22399.56
25A
1464.75
25A
1934.09
25A
19395.21
26A
1080.30
26A
1482.59
26A
16449.27
27A
754.25
27A
1089.49
27A
13561.72
28A
486.60
28A
754.79
28A
10732.57
29A
277.35
29A
478.50
29A
7961.83
30A
126.50
30A
260.60
30A
5249.48
31A
34.05
31A
101.10
31A
2595.54
Thanh biên dưới:
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
STT
P
STT
P
STT
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1B
-5107.28
1B
-10352.96
1B
-21427.22
2B
-5165.68
2B
-10411.36
2B
-21485.61
3B
-5231.38
3B
-10477.06
3B
-22908.75
4B
-5348.18
4B
-10593.86
4B
-25740.43
5B
-5523.38
5B
-10769.06
5B
-28630.51
6B
-5756.98
6B
-11002.66
6B
-31578.99
7B
-6048.98
7B
-11294.66
7B
-34585.87
8B
-6399.38
8B
-11645.06
8B
-37651.16
9B
-6808.18
9B
-12053.86
9B
-40774.85
10B
-7275.38
10B
-12521.06
10B
-43956.95
11B
-7800.98
11B
-13046.67
11B
-47197.45
12B
-8384.97
12B
-13630.67
12B
-50496.35
13B
-9027.37
13B
-14273.07
13B
-53853.65
14B
-8029.72
14B
-11579.44
14B
-50294.50
15B
-7090.47
15B
-8944.21
15B
-46793.74
16B
-6209.62
16B
-7181.84
16B
-43351.38
17B
-5387.17
17B
-6292.34
17B
-39967.42
18B
-4623.12
18B
-5461.24
18B
-36641.86
19B
-3917.47
19B
-4688.54
19B
-33374.71
20B
-3270.23
20B
-3974.24
20B
-30165.95
21B
-2681.38
21B
-3318.34
21B
-27015.59
22B
-2150.93
22B
-2720.84
22B
-23923.64
23B
-1678.88
23B
-2181.74
23B
-20890.09
24B
-1265.23
24B
-1701.04
24B
-17914.95
25B
-909.98
25B
-1278.74
25B
-14998.20
26B
-613.13
26B
-914.84
26B
-12139.85
27B
-374.68
27B
-609.35
27B
-9339.90
28B
-194.63
28B
-362.25
28B
-6598.36
29B
-72.98
29B
-173.55
29B
-3915.21
30B
-9.73
30B
-43.25
30B
-1290.47
Thanh bụng:
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
STT
P
STT
P
STT
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1
-31.61
1
-31.61
1
-31.60
2
46.59
2
46.59
2
46.58
3
-46.59
3
-46.59
3
-46.58
4
70.66
4
70.66
4
2698.42
5
-98.92
5
-98.92
5
-2726.68
6
127.18
6
127.18
6
2754.95
7
-155.45
7
-155.45
7
-2783.21
8
183.71
8
183.71
8
2811.47
9
-211.97
9
-211.97
9
-2839.73
10
240.24
10
240.24
10
2868.00
11
-268.50
11
-268.50
11
-2896.27
12
296.76
12
296.76
12
2924.53
13
-325.02
13
-325.03
13
-2952.79
14
353.29
14
353.29
14
2981.06
15
-381.55
15
-381.55
15
-3009.33
16
409.81
16
409.81
16
3037.59
17
-438.07
17
-438.08
17
-3065.86
18
466.34
18
466.34
18
3094.12
19
-494.60
19
-494.60
19
-3122.38
20
522.86
20
522.87
20
3150.65
21
-551.13
21
-551.13
21
-3178.91
22
579.39
22
579.39
22
3207.18
23
-607.65
23
-607.66
23
-3235.44
24
635.91
24
635.92
24
3263.70
25
979.77
25
2621.33
25
3459.08
26
-951.50
26
-2593.06
26
-3430.82
27
923.24
27
2564.80
27
3402.55
28
-894.98
28
-2536.54
28
-3374.29
29
866.71
29
2508.27
29
3346.03
30
-838.45
30
-903.35
30
-3317.76
31
810.19
31
875.09
31
3289.50
32
-781.93
32
-846.83
32
-3261.24
33
753.66
33
818.56
33
3232.98
34
-725.40
34
-790.30
34
-3204.71
35
697.14
35
762.04
35
3176.45
36
-668.87
36
-733.77
36
-3148.19
37
640.61
37
705.51
37
3119.92
38
-612.35
38
-677.25
38
-3091.66
39
584.08
39
648.98
39
3063.40
40
-555.82
40
-620.72
40
-3035.13
41
527.56
41
592.46
41
3006.87
42
-499.30
42
-564.20
42
-2978.60
43
471.03
43
535.93
43
2950.34
44
-442.77
44
-507.67
44
-2922.07
45
414.51
45
479.41
45
2893.81
46
-386.25
46
-451.14
46
-2865.55
47
357.98
47
422.88
47
2837.29
48
-329.72
48
-394.62
48
-2809.02
49
301.46
49
366.35
49
2780.76
50
-273.19
50
-338.09
50
-2752.49
51
244.93
51
309.83
51
2724.23
52
-216.67
52
-281.56
52
-2695.97
53
188.40
53
253.30
53
2667.70
54
-160.14
54
-225.04
54
-2639.44
55
131.88
55
196.78
55
2611.18
56
-103.62
56
-168.51
56
-2582.91
57
75.35
57
140.25
57
2554.65
58
-47.09
58
-111.99
58
-2526.38
59
18.83
59
83.72
59
2498.12
3.5.2. Tính toán cần trong mặt phẳng ngang:
3.5.2.1. Sơ đồ tính:
Trong mặt phẳng ngang, cần chịu các tải trọng như: tải trọng gió, lực ngang do nghiêng cần trục.
Hình 3.5.2.1
3.5.2.2. Các tải trọng tính:
Tải trọng gió bao gồm :
* Lực gió tác dụng lên cần: Pgc = pgcFc (4-4 tài liệu [8])
Trong đó:
+ Fc : Diện tích chắn gió tính toán của kết cấu:
+ pg : Aùp lực của gió tác dụng lên kết cấu
Ta có: - Aùp lực của gió tác dụng lên kết cấu:
(CT 4.6 tài liệu [8])
Trong đó: + q0 = 25,5kG/m2 : cường độ gió ở độ cao h của cần trục so với mặt đất.
+ n = 1,8: hệ số hiệu chỉnh áp lực gió tính đến sự tăng áp lực theo chiều cao.(bảng 4.5 tài liệu [8])
+ c = 0,7: hệ số khí động học của kết cấu (bảng 4.6 tài liệu [8])
+ = 1,5:hệ số động lực, do đặc tính mạch động áp suất của gió.
+ = 1,1: hệ số vượt tải phụ thuộc vào phương pháp tính toán
pg = 25,5.1,8.0,7.1,5.1,1 = 53,0145 (kG/m2)
- Diện tích chắn gió của kết cấu:
Fc = kc.Fb (CT 4.5 tài liệu [8])
Trong đó:+ kc = 0,3 : Hệ số độ kín của kết cấu (hệ số lọt gió)(bảng 4.3)
+ Fb : Diện tích hình bao của kết cấu.
Fb = 46.1,4 + .4.1,4 = 67,2(m2)
FH = 0,3.67,2 = 20,16(m2)
lực chắn gió tác dụng lên cần: Pgc = 53,0145.20,16 = 1068,8 (kG)
Vì lực chắn gió tác dụng lên suốt chiều dài cần nên ta có thể lực gió của cần phân bố đều lên các mắt của cần trong mặt phẳng ngang:
qgc = (kG/mắt)
* Lực chắn gió tác dụng lên hàng: Pgh = pg.Fh
- Diện tích chắn gió tác dụng lên hàng: Fh = 7,1m2
- Aùp lực của gió tác dụng lên kết cấu: pg =53,0145(kG/m2)
Pgh = 53,0145.7,1 = 376,4 (kG)
Điểm đặt của tải trọng gió tại đầu cần. Ta qui về 2 điểm trên thanh biên dưới nên lực gió tác dụng lên hàng trên mỗi thanh biên dưới:
Pgh1 = (kG)
Lực ngang do nghiêng cần trục: Pn = G.i
Trong đó: G = 6750kG: trọng lượng cần không kể đến hệ số vượt tải
i = 50/B = 50/1200 = 0,04
Pn = 6750.0,04 = 270(kG)
Ta có thể xem lực ngang này là lực phân bố đều trên các mắt của cần:
qn = (kG/mắt)
3.5.2.3. Nội lực trong các thanh trong dàn ngang:
Thanh biên ngoài
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
STT
P
STT
P
STT
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1A
42677.18
1A
34459.78
1A
27840.98
2A
42677.18
2A
34459.78
2A
27840.98
3A
38038.76
3A
29856.66
3A
23732.41
4A
38038.76
4A
29856.66
4A
23732.41
5A
33651.47
5A
25502.20
5A
20404.85
6A
33651.47
6A
25502.20
6A
20404.85
7A
29515.31
7A
21396.39
7A
17328.43
8A
29515.31
8A
21396.39
8A
17328.43
9A
25630.30
9A
17539.25
9A
14503.14
10A
25630.30
10A
17539.25
10A
14503.14
11A
21996.42
11A
13930.76
11A
11928.99
12A
21996.42
12A
13930.76
12A
11928.99
13A
18613.67
13A
10570.94
13A
9605.98
14A
18613.67
14A
10570.94
14A
9605.98
15A
15482.07
15A
7459.77
15A
7534.10
16A
15482.07
16A
7459.77
16A
7534.10
17A
12601.60
17A
5656.99
17A
5713.36
18A
12601.60
18A
5656.99
18A
5713.36
19A
9972.26
19A
4102.87
19A
4143.75
20A
9972.26
20A
4102.87
20A
4143.75
21A
7594.07
21A
2797.41
21A
2825.29
22A
7594.07
22A
2797.41
22A
2825.29
23A
5467.01
23A
1740.61
23A
1757.96
24A
5467.01
24A
1740.61
24A
1757.96
25A
3591.09
25A
932.47
25A
941.76
26A
3591.09
26A
932.47
26A
941.76
27A
1966.30
27A
372.99
27A
376.70
28A
1966.30
28A
372.99
28A
376.70
29A
592.65
29A
62.16
29A
62.78
30A
592.65
30A
62.16
30A
62.78
31A
0.00
31A
0.00
31A
0.00
Thanh biên trong:
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
Frame
P
Frame
P
Frame
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1B
-45090.57
1B
-36854.59
1B
-30254.37
2B
-40326.58
2B
-32127.14
2B
-25490.37
3B
-40326.58
3B
-32127.14
3B
-25490.37
4B
-35813.72
4B
-27648.34
4B
-22037.24
5B
-35813.72
5B
-27648.34
5B
-22037.24
6B
-31552.00
6B
-23418.21
6B
-18835.25
7B
-31552.00
7B
-23418.21
7B
-18835.25
8B
-27541.41
8B
-19436.74
8B
-15884.39
9B
-27541.41
9B
-19436.74
9B
-15884.39
10B
-23781.97
10B
-15703.92
10B
-13184.67
11B
-23781.97
11B
-15703.92
11B
-13184.67
12B
-20273.65
12B
-12219.77
12B
-10736.09
13B
-20273.65
13B
-12219.77
13B
-10736.09
14B
-17016.48
14B
-8984.27
14B
-8538.65
15B
-17016.48
15B
-8984.27
15B
-8538.65
16B
-14010.44
16B
-6527.30
16B
-6592.34
17B
-14010.44
17B
-6527.30
17B
-6592.34
18B
-11255.54
18B
-4848.85
18B
-4897.16
19B
-11255.54
19B
-4848.85
19B
-4897.16
20B
-8751.77
20B
-3419.06
20B
-3453.13
21B
-8751.77
21B
-3419.06
21B
-3453.13
22B
-6499.15
22B
-2237.93
22B
-2260.23
23B
-6499.15
23B
-2237.93
23B
-2260.23
24B
-4497.65
24B
-1305.46
24B
-1318.47
25B
-4497.65
25B
-1305.46
25B
-1318.47
26B
-2747.30
26B
-621.65
26B
-627.84
27B
-2747.30
27B
-621.65
27B
-627.84
28B
-1248.08
28B
-186.49
28B
-188.35
29B
-1248.08
29B
-186.49
29B
-188.35
30B
0
30B
0
30B
0.00
Thanh bụng:
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
Frame
P
Frame
P
Frame
P
Text
Kgf
Text
Kgf
Text
Kgf
1
2960.34
1
2937.55
1
2960.34
2
-2883.33
2
-2861.29
2
-2883.33
3
2806.31
3
2785.04
3
-2079.35
4
-2729.30
4
-2708.79
4
2002.34
5
2652.29
5
2632.53
5
-1925.33
6
-2575.28
6
-2556.28
6
1848.31
7
2498.26
7
2480.03
7
-1771.30
8
-2421.25
8
-2403.77
8
1694.29
9
2344.24
9
2327.52
9
-1617.27
10
-2267.22
10
-2251.27
10
1540.26
11
2190.21
11
2175.01
11
-1463.25
12
-2113.20
12
-2098.76
12
1386.24
13
2036.18
13
2022.51
13
-1309.22
14
1882.16
14
-1946.25
14
1232.21
15
-1805.14
15
1870.00
15
-1155.20
16
1728.13
16
-1143.80
16
1078.18
17
-1651.12
17
1067.55
17
-1001.17
18
1574.11
18
-991.29
18
924.16
19
-1497.09
19
915.04
19
-847.14
20
1420.08
20
-838.79
20
770.13
21
-1343.07
21
-838.79
21
-693.12
22
1266.05
22
762.53
22
616.10
23
-1189.04
23
762.53
23
-539.09
24
1112.03
24
-686.28
24
462.08
25
-1035.01
25
610.03
25
-385.07
26
958.00
26
305.01
26
308.05
27
-880.99
27
-228.76
27
-231.04
28
803.97
28
152.51
28
154.03
29
-726.96
29
-76.25
29
-77.01
30
726.96
30
76.25
30
77.01
31
-22.30
31
-22.08
31
-22.30
32
22.30
32
22.08
32
210.50
33
-22.30
33
-22.08
33
-22.30
34
22.30
34
22.08
34
22.30
35
-22.30
35
-22.08
35
-22.30
36
22.30
36
22.08
36
22.30
37
-22.30
37
-22.08
37
-22.30
38
22.30
38
22.08
38
22.30
39
-22.30
39
-22.08
39
-22.30
40
22.30
40
22.08
40
22.30
41
-22.30
41
-22.08
41
-22.30
42
22.30
42
22.08
42
22.30
43
-22.30
43
-22.08
43
-22.30
44
22.30
44
22.08
44
22.30
45
-22.30
45
-22.08
45
-22.30
46
22.30
46
22.08
46
22.30
47
-22.30
47
-22.08
47
-22.30
48
22.30
48
22.08
48
22.30
49
-22.30
49
-22.08
49
-22.30
50
22.30
50
22.08
50
22.30
51
-22.30
51
-22.08
51
-22.30
52
22.30
52
22.08
52
22.30
53
-22.30
53
-22.08
53
-22.30
54
22.30
54
22.08
54
22.30
55
-22.30
55
-22.08
55
-22.30
56
22.30
56
22.08
56
22.30
57
-22.30
57
-22.08
57
-22.30
58
22.30
58
22.08
58
22.30
59
-22.30
59
-22.08
59
-22.30
60
210.50
60
22.08
60
22.30
3.5.2.4. Nội lực lớn nhất trong thanh bụng:
Xét trong mặt phẳng đứng và mặt phẳng ngang, nội lực lớn nhất trong thanh bụng là lực kéo P = 3559,08 kG tại thanh số 25 trong trường hợp tầm với nhỏ nhất.
3.5.2.5. Nội lực lớn nhất trong thanh biên trên:
Vì hệ dàn là tiết diện tam giác nên khi xét theo phương thẳng đứng thì sẽ do 2 dàn đứng chịu. Do đó, nội lực trong thanh biên trên được tính là:
P = 2.Pmax = 2.52066,77 = 104133.54 kG .
Trong đó: Pmax là lực kéo lớn nhất trong thanh 15A trong trường hợp tầm với nhỏ nhất.
3.5.2.6. Nội lực lớn nhất trong thanh biên dưới:
- Tính nội lực trong thanh biên của dàn ở tổ hợp IIa bằng cách cộng đại số nội lực của thanh biên trong mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng nâng hàng. Ta qui ước:
+ Trong mặt phẳng thẳng đứng:
Thanh biên trên kí hiệu từ 1A 31A.
Thanh biên dưới kí hiệu từ 1B 30B.
+ Trong mặt phẳng ngang:
Thanh biên ngoài kí hiệu từ 1A 30A.
Thanh biên trong kí hiệu từ 1B 30B.
+ Vậy cộng nội lực theo nguyên tắc: NiA + NiA, NjB + NjB
Với i = 1 31 và j = 1 30.
Ta có bảng tổng hợp nội lực của thanh biên trong tổ hợp IIa như sau:
Vị trí
Thanh
Rmax = 50000mm
Rtb = 25000mm
Rmin = 3200mm
1A
42519.14
34301.74
27682.95
2A
42550.75
34333.35
27714.55
3A
37975.54
29793.44
23669.2
4A
37980.36
29798.26
23674.01
5A
33680.67
25531.4
23148.93
6A
33826.67
25677.4
26009.81
7A
29894.91
21775.99
25852.67
8A
30157.71
22038.79
28830.35
9A
26593.9
18502.85
29041.14
10A
26973.5
18882.45
32135.64
11A
23777.62
15711.96
32714.38
12A
24274.02
16208.37
35925.68
13A
21446.06
13403.35
36872.37
14A
22059.26
14016.55
40200.47
15A
24003.31
20378.72
59600.87
16A
23034.8