第十二章桅桿式起重機

1、第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質 桅桿式起重機種類及特點在本書第二章中已有簡述，本章著重討論金屬格構式桅桿起重機的結構及其他類型桅桿式起重機。一、桅桿分類及其特點 桅桿式起重機是設備和結構吊裝的主要起重機械，在國內外使用都很普遍，特別是用在擴建、改建工程或場地狹窄的設備吊裝中，是運行式起重機所不能比擬的。目前沒有統(tǒng)一的設計規(guī)范和定型產品，都是由各施工單位自行設計、制造，自己使用。桅桿的種類很多，但一般分類如下。 1按桅桿材料分:有木制桅桿和金屬桅桿。 2按桅桿斷面分:有方形、圓形、三角形的桅桿及其他一些截面形式桅桿。 3按桅桿腹面形式分:有實腹式桅桿和格構式桅桿。 4

2、按桅桿結構形式分:有獨腳桅桿(可以單桅桿、雙桿或多桿使用)、動臂桅桿(包括懸掛吊桿、地靈和腰靈)、人字桅桿(或A字桅桿)、龍門桅桿。 桅桿構造簡單，維護方便，能吊裝高、大、重的結構和設備，占地面積小，操作簡單，但豎立和移動不便，特別是有構筑物障礙的情況下，豎立更為困難。 桅桿屬于工程機械，在工程機械標準匯編一書里，給桅桿規(guī)定了代號，即桅桿起重機QH，Q表示起重機，H表示桅桿，桅桿的主要參數是最大起重量，單位為tf。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質二、桅桿的起重性能二、桅桿的起重性能 (一一)實腹式桅桿實腹式桅桿 最大起重量Q300kN，由于其起重性能不能滿足大件設備安

3、裝的吊裝就位，故在以后的章節(jié)中就不敘述了。 (二)格構式桅桿 格構式桅桿是由許多根角鋼焊接而成，對于單桅桿來講，其起重量最高可達10000kN。 1格構式單桅桿(見圖l21) 起重量501400kN的格構式桅桿，自身高度大于30m，其工作性能見表l21。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質二、桅桿的起重性能二、桅桿的起重性能 (二)格構式桅桿 2格構式回轉桅桿(見圖l22) 起重量100400kN的格構式回轉桅桿工作性能見表l22。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質二、桅桿的起重性能二、桅桿的起重性能 (二)格構式桅桿 3格構式人字桅桿 起重量30

4、0kN 30m格構式人字桅桿結構如圖123所示。4組合桅桿 采用雙桅桿、多桅桿、門式桅桿吊裝。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質第二節(jié)第二節(jié) 格構式桅桿的結構格構式桅桿的結構一、桅桿的頭部結構一、桅桿的頭部結構 桅棄的頭部結構有各種不同的形式，但歸納起來不外乎定頭拉盤和回轉拉盤兩種結構，定頭拉盤用于大起重量桅桿，回轉拉盤于用中、小起重量的桅桿。 拉盤是系掛纜風繩(拖拉繩)的，纜風繩根數不得少于5根，也不得多于12根，一般是8根。 定頭拉盤。就是拉盤與起重機成為一體的(見圖l24)。 第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質一、桅桿的頭部結構一、桅桿的頭

5、部結構 回轉拉盤。拉盤與起重機通過軸承來連接，其構造如圖125圖l28所示。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質一、桅桿的頭部結構一、桅桿的頭部結構 回轉拉盤。拉盤與起重機通過軸承來連接，其構造如圖125圖l28所示。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質二、桅桿的底部結構 桅桿的底部結構有無鉸軸底座、有鉸軸底座以及球鉸等。無鉸軸底座(見圖l29)結構簡單，直立使用較好，傾斜使用或用旋轉法豎立時局部承壓太大。有鉸軸底座(見圖1210)雖然傾斜使用和旋轉豎立方便，但側向擺動受限制。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質二、桅桿的底部結

6、構 球鉸不受方向限制且能轉動，但豎立時要采取措施，否則球鉸不易對中(見圖l211)?；剞D懸臂桅桿式起重機底座結構如圖l212所示。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質三、格構式桅桿腹桿形式 有水平桿和無水平桿，有水平桿又有很多形式(見圖l213)，目前多采用圖1213(b)、(c)所示兩種形式。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質四、桅桿節(jié)段連接方式 桅桿中部可分成長度相等和不等的幾節(jié)，分節(jié)的數目應便于制造和運輸，便于拼裝成長度不等的桅桿滿足不同高度的吊裝需要，桅桿中部通常為正方形截面，底部、頭部通常做成截面為正四棱錐體(一頭截面大，一頭截面小)，節(jié)

7、間連接方式分插入式和法蘭式(見圖1214)，每節(jié)兩端栓孔完全一致(孔的大小、數量、間距完全一致，一般用特制的套模進行鉆孔)，便于現場拼裝。第一節(jié)第一節(jié) 桅桿起重機的種類和性質桅桿起重機的種類和性質第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算 桿件的金屬結構都由單獨的基本桿件(元件)，按照一定的結構圖式用鉚接或焊接的方式組裝成整體結構，用來承受外載荷的。如此，金屬結構設計必須滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。 整體金屬結構都是由單個桿件組成的，而這些桿件按其受力性質可分為以下幾種類型：軸向受力桿件軸向受力桿件(包括受壓一彎和受拉一彎的桿包括受壓一彎和受拉一彎的桿件件)、橫向受彎桿件、橫向受彎桿件等。 結構設計時按不

8、同類型的桿件分別進行計算，然后再設計桿件之間的連接，根據要求還對整體結構驗算強度或穩(wěn)定性。第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算一、實腹式桿件的計算 (一)軸向受壓桿件計算 1強度計算第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算2剛度計算一、實腹式桿件的計算 (一)軸向受壓桿件計算 3穩(wěn)定性計算第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算一、實腹式桿件的計算 (二)偏心受壓桿件計算 1強度計算第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算2穩(wěn)定性計算 偏心壓桿穩(wěn)定性計算公式有兩種，一種是理論式，另一種是經驗式(即雅辛斯基公式)，下面只介紹經驗式，即 二、格構式組合桿件的計算 (一)中心受壓組合桿件計算 1強度計算第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算2

9、剛度計算3穩(wěn)定性計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算1強度計算第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算2穩(wěn)定性計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算3偏心受壓組合桿件的穩(wěn)定系數的確定 (1)組合桿件折算長細比的確定組合桿件折算長細比公式見表126。第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算3偏心受壓組合桿件的穩(wěn)定系數的確定 (2)長細比A的確定長細比A的公式為 (3)長度換算系數2的確定可由表l27選用。 (4)整個桿件的最小回轉半徑的確定最小回轉半徑為第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合

10、桿件計算3偏心受壓組合桿件的穩(wěn)定系數的確定 (5)慣性矩J1和J2的確定慣性矩為 第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算4所有桿件毛截面對x-x軸或YY軸的抗彎截面模量wm的確定第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算5組合桿件的連接的計算 桅桿中所用到的連接件，通常是連綴桿，在這里只就連綴桿進行校核計算(見圖l215)。 中國現行的結構規(guī)范，計算格構式桿件的連綴件，選取以下等效剪力值，其值沿桿件的全長不變。 Q235 Qjd=200Fm。 Q345(16Mn) Qjd=400Fm。 第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿

11、件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算5組合桿件的連接的計算 (1)連綴桿的內力計算橫綴桿與斜綴桿通常采用相同的截面形狀，但橫綴桿的內力和長度一般均比斜綴桿的要小，因此對橫綴桿可不做驗算，下面只求圖l215中斜綴桿的內力，即 式中Qj=作用于組合件截面上的總剪力，取等效剪力和實際剪力中的較大者； A=斜綴桿與橫綴桿的夾角，通常取a=3555。第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算5組合桿件的連接的計算(2)斜綴桿的驗算 驗算公式如下。強度 剛度 穩(wěn)定性 第三節(jié)第三節(jié) 桿件計算桿件計算二、格構式組合桿件的計算 (二)偏心受壓組合桿件計算