Hướng dẫn tính toán thi công lắp ghép Ch3

giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 16 chơng cần trục dùng lắp ghép 3-1 loại cần trục dùng lắp ghép 3-1.1 Cột trục Cấu tạo g Q Hình 3-1 Cột trục Cột trục Con sole ngắn Bản đế Hệ ròng rọc, móc cẩu Dây giằng ( dây) Neo Puli chuyển hướng Ra tời Là thiết bị cẩu lắp đơn giản, làm việc ổn định dựa ổn định cột trục hệ thống dây giằng Phần cột trục (trụ) gỗ (gỗ hộp gỗ tổ hợp), thép (thép ống), sức nâng từ ữ 30 chiều cao tới 30m; dàn thép sức nâng tới 50 (có trờng hợp sức nâng tới 100 tấn) cao tới 45m Có thể đặt thẳng đứng nghiêng với trục thẳng đứng tới 100 Console ngắn đợc liên kết vào trụ để mắc hệ thống ròng rọc, móc cẩu Hệ thống dây giằng, để giữ ổn định ( 3dây) Bản đế làm thép đợc liên kết hàn liên kết khớp với trụ Việc liên kết khớp thuận lợi cho việc thay đổi góc nghiêng thuận lợi cho trình lắp dựng Đặc điểm sử dụng Tuỳ loại vật liệu làm cột trục mà sức cẩu khác Tuy nhiên khả nâng vật cột trục nhỏ, chiều cao nâng vật không lớn, cánh tay ngắn lắp đặt cột trục nơi cần cẩu lắp cấu kiện mà sử dụng đợc loại cần trục khác Thờng sử dụng cột trục để cẩu lắp cấu kiện có tải trọng nhỏ, có chiều cao lắp đặt không lớn, sử dụng nơi chật hẹp mà thiết bị cẩu lắp khác làm việc đợc 3-1.2 Cần trục thiếu nhi Là thiết bị trục vật đơn giản, có chiều dài tay cần nhỏ, sức trục yếu dùng để cẩu : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 17 vật nhẹ hay vận chuyển vật liệu lên cao Cần trục thiếu nhi có cấu tạo đơn giản, cấu gọn nhẹ nên di chuyển tháo lắp dễ dàng Có thể dùng để việc vận chuyển vật liệu lên cao, thờng đặt cao trình công tác (đặt sàn nhà dàn giáo) 3-1.3 Một số loại cần trục khác Cần trục ôtô, bánh hơi, bánh xích, cần trục tháp, cần trục cổng, cần trục cột buồm, cần trục máy bay Cần trục ô tô Cơ cấu di chuyển ôtô, sức cẩu từ ữ 20 tấn, thờng có tay cần ngắn, di chuyển bánh hơi, làm việc cần có chân đế để đảm bảo ổn định Cần trục ô tô có tốc độ di chuyển nhanh (trên 30 km/h), có khả động cao công trình, bên công trình để thuận tiện cho cần trục cần phải làm đờng Cần trục ô tô thờng đợc sử dụng làm công tác bốc xếp lắp ghép nhỏ Cần trục bánh Tơng tự cần trục ôtô, nhiên sức trục lớn hơn, cánh tay cần dài (đến 35m), tốc độ di chuyển thấp cần trục ôtô Thờng đợc sử dụng để lắp kết cấu nhà, nhà có độ lớn Cần trục bánh có chế độ làm việc có đờng đặc tính ứng với chế độ làm việc: làm việc nhẹ (không cần chân đế ổn định), làm việc nặng (cần chân đế đảm bảo ổn định làm việc) Cần trục bánh xích Cơ cấu di chuyển bánh xích, có tính động cao (trong công trờng không cần làm đờng để di chuyển), sức trục lớn (40 ữ 50 tấn), cánh tay cần dài thay đổi đợc cánh tay cần (L = 40m ữ 50m) Khi làm việc không cần chân chống phụ để đảm bảo ổn định có độ ổn định thân cao, tốc độ di chuyển chậm (3 ữ km/h) Đợc sử dụng rộng rãi để lắp đặt, bốc dỡ nh khuyếch đại cấu kiện, thờng đợc sử dụng đế lắp ghép nhà dân dụng công nghiệp, công trình thuỷ lợi, đờng Cần trục tháp Cần trục tháp có nhiều loại khác từ cấu tạo sức trục Có nhiều cách phân loại cần trục tháp a Phân loại theo sức trục Cần trục loại nhẹ Q 10 tấn, sử dụng để xây dựng nhà dân dụng, công nghiệp Cần trục loại nặng Q > 10T sử dụng lắp ghép công trình công nghiệp lớn: nhà máy điện, lò cao b Phân loại theo cấu tay cần Loại tay cần nằm ngang, loại làm việc thay đổi đợc góc nghiêng tay cần Để thay đổi bán kính làm việc sử dụng hệ palăng hay xe di chuyển cần Loại tay cần nghiêng, quay nâng hạ đợc Cơ cấu thay đổi tay cần giống cần : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 18 trục tự hành, khớp quay tay cần cao lãng phí bán kính với hữu ích c Phân loại theo vị trí đối trọng Loại cần trục có đối trọng cao loại cần trục có đối trọng dới thấp Cả loại thay đổi đối trọng cho phù hợp với trọng tải vật cẩu lắp Hiện có cần trục tháp loại nhỏ di chuyển hệ bánh xe chúng Cần trục tháp cao tiết diện thân trục thay đổi, kéo dài hay thu ngắn lại đoạn đợc lồng vào Cần trục tháp di chuyển ray dọc theo chiều dài công trình Có loại liên kết cố định với móng bê tông cốt thép đổ chỗ Cần trục tháp thông dụng xây dựng dân dụng công nghiệp để thi công công trình cao chạy dài Ưu điểm cần trục tháp là: sức trục, bán kính lắp đặt chiều cao lắp đặt lớn, có độ ổn định cao chân tháp đợc đặt bệ bánh xe rộng liên kết chắn với móng bê tông Nhợc điểm phải tốn công làm đờng ray cần trục di chuyển hay tốn công chi phí thi công móng bê tông, chi phí tháo dỡ lắp đặt di chuyển công trờng cao tính động thấp, làm việc di chuyển theo tuyến định đứng cố định Cần trục cổng Cần trục cổng có sức trục đến 120 tấn, có độ từ 7m đến 45m, chiều cao tới 40m Cần trục cổng di chuyển ray, phía có từ đến xe di chuyển dầm cẩu, xe có móc cẩu để cẩu vật u điểm cần trục cổng có sức trục lớn, độ độ cao lớn, có độ ổn định cao làm việc (do móc cẩu nằm cột trục) nên hay đợc sử dụng để thi công lắp ghép công trờng lớn, khối lợng cẩu lắp tập trung (nhà máy, bến cảng ) hay để thi công bốc xếp lắp ghép kết cấu khối lớn nặng Nhợc điểm độ động kém, tháo dỡ, lắp đặt vừa tốn công vừa phức tạp Cần trục bay Sử dụng máy bay trực thăng để cẩu lắp cấu kiện, chiều cao lắp đặt không hạn chế Thích hợp để thi công nơi đờng vận chuyển vận chuyển lắp đặt dới đất đợc (lắp cột điện núi ) Nhợc điểm loại thời gian đứng chỗ không trung có từ ữ phút, khó khăn việc điều chỉnh cấu kiện vị trí cố định tạm thời Yêu cầu chuẩn bị kỹ xác thi công Ngoài vật cẩu có trọng lợng lớn, cồng kềnh độ ổn định máy bay kém, vật đợc treo dây cáp mềm dài không ổn định khó điều chỉnh vị trí Mặt khác dao động tạo nên lực động gây nguy hiểm cho việc điều khiển máy bay Thờng thay cáp mềm treo Giá thành đầu t thi công cao Dới số hình ảnh mô tả số loại cần trục hay đợc sử dụng dựng : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 19 b) a) c) d) e) Hình 3-2 Một số loại cần trục a) Cần trục ôtô b) Cần trục bánh c) Cần trục bánh xích d) Cần trục tháp e) Cần trục cổng : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 20 3-2 lựa chọn cần trục lắp ghép 3-2.1 Những lựa chọn cần trục lắp ghép Căn vào hình dạng kích thớc công trình, vào khối lợng công tác lắp ghép, hình dáng, kích thớc, trọng lợng cấu kiện Căn vào qui mô khuyếch đại (nếu có), vị trí cấu kiện cần lắp ghép công trình Căn vào tình trạng mặt lắp ghép (mức độ chật hẹp, độ dốc mặt bằng, đặc điểm phần ngầm chân công trình) Căn vào khả chuyển chở cung cấp cấu kiện cần lắp ghép Căn vào thời hạn phải hoàn thành công tác lắp ghép Khi lựa chọn cần trục cần phải thoả mãn thông số kỹ thuật cần trục, là: sức trục Q; chiều cao nâng móc cẩu H; bán kính với cần trục R chiều dài tay cần L Các thông số phải tính cho cấu kiện bất lợi nhất, cụ thể cao nhất, xa nhất, nặng công trình Các thông số Q - R ; R - H có mối quan hệ với Mối quan hệ đợc biểu diễn hệ trục toạ độ gọi đờng đặc tính cần trục Với cần trục tháp có tay cầm ngang biểu đồ đờng đặc tính đờng biểu diễn mối quan hệ H & R H = const Chiều cao nâng móc cẩu H (m) Một cần trục thay đổi nhiều loại tay cần khác mang theo mỏ phụ Do tay cần mỏ phụ có đờng đặc tính riêng Trên hệ trục tọa độ, quan hệ Q - R, đờng đặc tính tay cần có chiều dài ngắn nằm trên, chiều dài dài nằm dới Đối với quan hệ R - H, đờng đặc tính tay cần có chiều dài ngắn nằm dới, chiều dài dài nằm Sức nâng cần trục Q (Tấn) 3-2.2 Đờng đặc tính cần trục Q H QR HR Độ vươn cần trục R (m) Hình 3-3 Đường đặc tính cần trục Ngoài đờng đặc tính thể dới dạng bảng tra nh sau: : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 21 Rmin R1 R2 Rmax Hmax H1 H Hmin Qmax Q1 Q Qmin 3-2.3 Cách chọn cần trục tự hành Chọn theo sức trục (Q) Cần trục đợc chọn phải đảm bảo cẩu đợc cấu kiện nặng công trình QCT Q = Qck + qtb + qgc (3.1) Trong đó: Qck (tấn): trọng lợng cấu kiện lắp ghép qtb (tấn): trọng lợng thiết bị dây treo buộc qgc (tấn): trọng lợng thiết bị gia cờng (nếu có) Q HL H r cấu nơi công S R HL + h + h3 (m) Cần chọn đảm lắp đHđ Cao trình máy đứng hc trục phải bảo cẩu ợc kiện cao trình h2 h1 h3 h Chọn theo chiều cao nâng móc cẩu (H) H + h2 Hình 3-4 Các thông số kỹ thuật cẩu lắp (3.2) Trong đó: HL(m): chiều cao lắp đặt (H L = chiều cao lắp đặt thấp cao trình máy đứng) h1(m): chiều cao nâng cấu kiện cao cao trình lắp đặt (tính từ mặt dới cấu kiện) h1 = (0,5 ữ 1)m h2(m): chiều cao cấu kiện lắp ghép h3(m): chiều cao thiết bị treo buộc (tính từ điểm cao cấu kiện đến móc cẩu cần trục) Chọn theo bán kính với cần trục (R) : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 22 Cần trục chọn phải đảm bảo cẩu lắp đợc cấu kiện xa so với vị trí máy đứng R r + S (3.3) Trong đó: 1,5)m r (m): khoảng cách từ khớp quay tay cần đến trục quay cần trục, r = (1 ữ S (m): khoảng cách từ khớp quay tay cần đến trục móc cẩu a Khi vật cản phía trớc: Xác định chiều dài tay cần ngắn cần trục mà cẩu lắp đợc cấu kiện: L = Hõ hc Sin max (m) (3.4) Trong đó: Hđ(m): chiều cao puli đầu cần, Hđ = H + h4 h4(m): chiều cao hệ puli, ròng rọc, h4 = (1,5 ữ 2)m (1,5 ữ 1,7)m hc(m): khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình máy đứng, hc = max: góc nâng lớn mà tay cần thực hiện, max = 700 ữ 750 Khi có Lmin ta tính đợc Rmin ứng với góc nâng lớn R Rmin = Lmin cosmax + r (m) (3.5) Có Q, H, R dựa vào đờng đặc tính cần trục để chọn cần trục b Khi có vật cản phía trớc: Chiều dài tay cần L đợc chọn tính toán cho lắp ghép cấu kiện, tay cần cần trục không chạm vào điểm I vật cản phía trớc Theo phơng ngang tay cần cách điểm I đoạn e = (1 ữ 1,5)m, e gọi khoảng hở an toàn Có cách tính toán chiều dài tay cần: phơng pháp giải tích phơng pháp hoạ đồ * Phơng pháp giải tích: Trờng hợp mỏ cần Từ hình vẽ ta có: L = L1 + L2 Xác định L1 L2 thông qua góc nghiêng L1 = L= HL hc ; Sin L2 = d+e Cos HL hc d + e + Sin Cos : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 23 Với d khoảng cách từ trọng tâm vật cẩu đến điểm va chạm E Từ phơng trình ta nhận thấy L hàm số góc ; L = f () Để L Lmin dL =0 d Lấy đạo hàm phơng trình với biến sau giải phơng trình ta xác định đợc góc tối u tg tổ = HL hc d+e (3.6) t Lmin R Lmin cost + r Trờng hợp có mỏ cần L2 L1 Cao trình máy đứng L e L1 LI E d e I E hc Cao trình máy đứng S Q Q d hc r h2 h HL h1 h3 h4 2h h1 h H H L H Hõ Hõ lm L2 R r S Hình 3-5 Cẩu lắp R mỏ cần Hình 3-6 Cẩu lắp có mỏ cần ta + L= Từ hình vẽ có: L = L1 L2 H L h c d + e l m cos + sin cos Với: : góc nghiêng mỏ phụ với phơng nằm ngang lm(m): chiều dài mỏ phụ: lm = (3 ữ 5) m Nhận xét: từ phơng trình ta nhận thấy L hàm góc , L = f() Tìm Lmin cách: tg T ặ = dL =0 d HL hc d + e l m cos (3.7) t Lmin : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 24 Có góc t ta xác định đợc bán kính Rmin tơng ứng với t Lmin R S + r = Lmin cost + lm cos + r (3.8) * Phơng pháp hoạ đồ: Trờng hợp cần trục P1 B2 B1 B Trục xoay cần trục E O1 e h2 I h4 h3 h1 H HL N O C r C1 1m C2 N1 hc 1m P Hình 3-7 Chọn tay cần cần trục họa đồ mỏ cần mỏ cần, bớc tiến hành nh sau: Bớc 1: vẽ mặt cắt công trình theo tỉ lệ định lắp đặt cấu kiện, thể đầy đủ kích thớc HL, h1, h2, h3, h4 Bớc 2: kẻ đờng thẳng đứng PP1 vuông góc với phơng nằm ngang qua puli đầu cần móc cẩu, B vị trí puli đầu cần ban đầu Bớc 3: từ điểm chạm I lấy theo phơng ngang đoạn IE = e = (1 ữ 1,5)m Bớc 4: từ cao trình máy đứng kẻ đờng thẳng NN1 song song với mặt đất cách đất khoảng hc= (1,5 ữ 1,7)m tùy theo loại cần trục định chọn Bớc 5: nối B với E kéo dài cắt NN1 C, C khớp xoay tay cần cần trục Bớc 6: qua E kẻ chùm tia cho EE 1= E1E2= 1m phía công trình ta đợc đờng thẳng BC, B1C1, B2C2 tay cần cần trục Chọn đoạn thẳng ngắn nhất, tay cần cần tìm Bớc 7: đo độ vơn tơng ứng đợc loại cần trục cần chọn Trờng hợp cần trục có mỏ cần, bớc 1, 2, 3, tiến hành tơng tự nh trờng hợp mỏ cần Bớc 5: từ B kẻ song song với mặt đất, lấy đoạn BB 1= (3ữ5)m tùy loại cần trục định chọn Bớc 6: nối B1 với E, kéo dài cắt NN1 C, C khớp xoay tay cần cần : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học Kỹ thuật thi công ii 25 trục Bớc 7: đo đoạn BC chiều dài tay cần cần chọn Từ C đo phía trái khoảng từ (1,5 ữ 1,7) m cắt đợc điểm O, kẻ OO1 vuông góc với mặt phẳng ngang trục xoay cần trục Đo từ OO đến PP1 bán kính với cần trục cần chọn 3-2.4 Cách trục tháp Chọn theo thuật: sức cao nâng bán kính ơng tự nh trục tự hành Riêng việc chọn tầm cần trục số tr- chọn P1 B Trục xoay cần trục E e h2 I h4 h3 h1 O1 H HL O C N1 hc Tr1ữ1,5m P cần trục thấp Hình 3-8 Chọn tay cần cần trục họa đồ có mỏ cần lắp đặt tính khoảng cách đặt ray cho đối trọng quay phía công trình khoảng an toàn b2 = 0,8 m cần cần trục tháp thông số kỹ trục Q, chiều móc cẩu H, tay với R tchọn cần nêu tính toán với R tháp cần lu ý ờng hợp sau: ờng hợp 1: có đối trọng chiều cao cần phải cách Trờng hợp 2: cần trục có đối trọng đặt cao chiều cao lắp đặt lớn công trình Khi cần ý đến khoảng hở an toàn b = 0,8 m mép công trình cần trục Trờng hợp 3: cần trục đặt mặt đất, hố móng công trình cha lấp đất phải đảm bảo đặt mặt trợt mái dốc Trờng hợp 4: hố móng đợc lấp đất, cần ý đến khoảng hở an toàn b2 = 0.8 m : Cần trục dùng lắp ghép Chơng giáo trình môn học 0.8m m Kỹ thuật thi công ii 26 b) 0.8m m Hình 3-7 Bố trí cần trục tháp a) Đối trọng thấp a) b) Đối trọng cao : Cần trục dùng lắp ghép Chơng [...]...giáo trình môn học 0.8m m Kỹ thuật thi công ii 26 b) 0.8m m Hình 3-7 Bố trí cần trục tháp a) Đối trọng dưới thấp a) b) Đối trọng trên cao : Cần trục dùng trong lắp ghép Chơng 3