直线度对塔机结构杆件承载力的影响分析
塔基基础承载力的核验
![塔基基础承载力的核验](https://img.taocdn.com/s3/m/0fcbbc3683c4bb4cf7ecd16e.png)
塔吊基础承载力复核由于塔机是重要的危险源,已被监理部利为重要的危险源,塔机的地基验收已被列为重要控制部分,F ﹤P N F=—塔机最大负荷即对地基施加的垂直力。
P =地基承载力。
一般情况下施工单位都是采用“F =塔吊基础重量+塔机重量+最大荷载重量”的公式作为核算地基承载力的基础。
但这是错误的,因为核算地基承载力时必须考虑局部最大荷载,它包括偏心荷载和风荷载和加速度荷载。
一、首先地基荷载并不是平均受压,由于塔机重心和基础重心存在偏心距ē,这样地基的受力便由即由平均受压状态变为偏心受压状态.由于起吊时存在加速度引起的附加力,,即瞬时起吊的加速度越大,这个力越大。
当塔机提升达到平稳均速度时消失。
二、风荷载给塔吊带来的力矩,作用在地基上的反力也不容小视,特别是在大风状态下更是如此。
风的水平力对塔机的力矩公式:12H M N Xdx =⎰。
根据积分结早计算的塔机作用于地基的力矩是:M=1/2NH 2 N=风作用于塔机的线单元压力 H=塔机高度。
X=单元高度。
JCJ/T-2009《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》中经过处理的公式:M SK =0.5F SK H F SK----塔机风吹的水平合力.H-塔机高度。
由以上几种力的分析可知,在复核塔机地基荷载时必须把塔机的偏心荷载、进去风荷载、起吊荷载(加速度荷载)考虑进去。
这样地基局部最大荷载变成:(塔机自重+起重荷载+基础荷载)。
+由于偏心距ē存在引起的附加荷载+物体起重时的加速度引起的荷载+风荷载。
即按局部瞬时最大荷载计算地基荷载压强才能确保塔吊在软土条件下使用而不致倾覆。
需要注意的是后边的附加荷载是容易被忽略的,安装在软土地基上的塔吊地基复核时尤其重要。
我在碧桂圆等项目审核塔吊基础时都碰到过这一问题,当时是书面通知施工单位请相关专家通过计算确定把原基础加厚加大,使塔吊基础得以稳固。
除了把原基础加厚加大外,也可对地基进行局部处理,如加桩/局部换填等方法加大地基承载力,确保塔吊安全。
塔式起重机三杆式超长附着杆受力分析
![塔式起重机三杆式超长附着杆受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c47fe430a22d7375a417866fb84ae45c3b35c235.png)
塔式起重机三杆式超长附着杆受力分析随着建筑业的迅猛发展,高层建筑成为城市建筑的主流,附着式塔式起重机使用也越来越多,而建筑设计外观新颖性、创造性、艺术性造成塔机附着杆件超长,因附着不当,造成的塔机安全事故频繁发生。
而塔机原设计的常规附着装置都是距离较短,对于塔机超长附着杆,必须对其进行强度、刚度和稳定性校核。
而塔机附着形式常用的有三杆式和四杆式两种。
标签:塔式起重机;附着杆;计算工程概况本文某项目塔机型号为TC6016,建筑物高度79米,塔机布置4道附墙,在塔机约28米、43米、55米及67米高度处布置附着,塔机总高度90米,塔身中心距离墙面附着结点垂直距离达9.5米,最长附着杆长度达到11.3米。
由于塔机附着杆长度过长,影响附着杆稳定性。
为此,本方案采用在建筑物外焊接型钢支撑平台,将附着杆与钢支撑平台连接,从而减小附着杆件的长度,确保塔机的安全使用。
附着杆采用三杆式配调节螺杆,主管采用¢194×8无缝钢管,塔机最大倾覆力矩1617KN·M,最大扭矩453KN·M,风荷载0.3KN/M。
一、支座力计算附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其内力及支座反力计算如下,另塔机附墙布置如图:弯矩图Nw=221kN二、附着杆内力计算计算简图:b1=7.33 a1=3.675 a2=8.4计算单元的平衡方程:1、第一种工况的计算:塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解,其中θ°从0-360°循环,分别取正负两种情况,求得各附着最大的轴压和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:440kN;杆2的最大轴向压力为:0kN;杆3的最大轴向压力为:167kN;杆1的最大轴向拉力为:0kN;杆2的最大轴向拉力为:368kN;杆3的最大轴向拉力为:287kN;2、第二种工况的计算:塔机非工作状态,风向顺着着起重臂,不考虑扭矩的影响。
塔式起重机的静力学分析
![塔式起重机的静力学分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c551388c71fe910ef12df84d.png)
塔式起重机结构的静力学分析摘要:强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。
文章从有限元的基础理论出发,利用ANSYS软件,对塔式起重机进行静力学分析,获得了其应力应变结果,比较了三种典型的工况,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。
关键词:塔式起重机静力学分析有限元 ANSYS引言:塔式起重机(tower crane)简称塔机,亦称塔吊,起源于西欧。
动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。
作业空间大,主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。
由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。
当起重臂架绕塔式起重机的回转部分作360°回转、吊重载荷沿起重臂架运行并升降时以及由于驱动控制系统电机抖动等原因,都会使塔式起重机引起振动。
在此情况下,吊重荷载等动荷载对塔式起重机结构所引起的内力和变形,要比同样大小的静荷载所引起的大,有时甚至大得多。
由于塔式起重机结构及构件承受的动荷载一般都很大,而且加载次数较为频繁,更容易产生疲劳破坏。
作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危险作业。
目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。
塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素,因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。
本文利用有限元分析软件ANSYS对塔式起重机QTZ630进行建模,分析了三种加载在塔式起重机上的典型的工况,得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图,找出塔式起重机各个工况下的危险位置,为其塔机的改进提供参考。
提取出塔机的前5阶振动模态,为其他动力学响应提供研究依据。
1.塔式起重机的结构及性能参数1.1塔式起重机的结构塔式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分组成。
机械部分主要是指起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构、行走机构、架设机构等等,这些机构根据工作需要或有或无,但起升机构是必不可少的。
塔式起重机钢结构损坏原因分析及修复与预防
![塔式起重机钢结构损坏原因分析及修复与预防](https://img.taocdn.com/s3/m/1e0dbf3f67ec102de2bd8959.png)
件 未割断 等 ) 使得起 吊后 负荷 加大 、 , 吊臂 折断 。有 时是 对起 吊物 的重 量估 计不 足 而导致 超载 ,大 幅度 起 吊不 明重 量大
小 的 物件 , 造成 起重 力 矩失 控 , 极容 易 导致 臂架 、 臂架 拉 杆
象, 降低钢结 构强度 , 而久之使 塔机 的钢 结构变 形 。 久 2裂纹 。虽然裂 纹不 一定导 致断裂 , . 发现裂 纹不 及时修
及 安全事 故 。 () 5 钢丝 绳 断裂 。在 日常 检修 过程 中 , 修人 员粗 心 大 检
造 成钢 结构 局部 弯 曲变形 ; 2 由于连 接螺 栓 松 动 , () 使得 螺 孔磨损 成椭 圆形 , 造成 各节 臂 、 件之 间偏 心产 生 附加弯 曲 杆 力矩 ; 3 误动 作造 成 钢结 构意 外碰 撞 变形 , 操 作机 构 失 () 如
变 应力 , 随着工 作次数 的增 加 , 疲劳强 度逐 步 降低 。违 章作
业, 斜拉 、 吊重 物 , 斜 导致 塔机 钢结构 疲 劳破 坏 , 别是 大 幅 特
度 斜拉 、 吊重 物 , 了承受 起 重 力矩 外 , 斜 除 臂架 还 要受 到一
个水 平横 向力矩 , 两个力 矩叠 加 , 有 可能使 臂架 弦杆 失 这 就
工程技 术
GONGCHENGJ SHU I
塔 式起 重机钢 结构损 坏原 因分析 及修 复 与预防
李双彦 ( 疆 哈 密 三 道 岭潞 新 昌达 公 司 新 疆 哈 密 新 8 90 3 0 0)
塔式 起重 机在 建筑施 工 中 已成 为 必不 可少 的施 工 机 械
非 常严重 的后 果 。断 裂的原 因有 以下几点 :
设备, 塔机在建 筑施工安 全生产 管理工作 中极其 重要 。长期 以来 ,人 们在 维护塔 机时 只重 视对 传动部 分及 电气设 备 的 养 护 , 忽视了对 钢结构 的检 查及 修复 , 而 给施 工带 来不 安全 隐患 。在 此 , 笔者结 合多 年 的工作经 验 , 谈塔 机 的钢 结构 谈 在施工 使用 中的损坏原 因及 维修。
塔机基础承载力修正方法
![塔机基础承载力修正方法](https://img.taocdn.com/s3/m/dcbb80a8db38376baf1ffc4ffe4733687f21fc11.png)
塔机基础承载力修正方法嘿,咱今儿就来唠唠塔机基础承载力修正方法这档子事儿。
你说塔机这玩意儿,那可是建筑工地上的大力士啊!要是它的基础不给力,那可就麻烦啦!就好比一个人要站稳,脚下得有坚实的土地一样。
那怎么修正塔机基础承载力呢?咱得先了解了解它为啥需要修正。
就好比你身体不舒服了,得先知道病因才能对症下药呀!有时候是因为地质条件不太好,有时候是设计的时候考虑得不够周全。
那这时候就得想办法让它变得更强壮。
比如说,可以通过增加基础的面积来提高承载力。
这就像你想让一张桌子更稳当,就把它的脚变得更大一样。
面积大了,承受的力量也就大了。
还有啊,可以采用更好的材料来建造基础,就像给房子用更坚固的砖头一样。
再或者,可以对基础进行加固处理。
就跟给一个虚弱的人补充营养让他强壮起来似的。
用一些特殊的工艺和材料,让基础变得更厉害。
咱想想,要是塔机在工作的时候突然基础不行了,那多吓人啊!上面的东西掉下来可不是闹着玩的。
所以说修正塔机基础承载力可不是小事儿。
这就好比你要去参加一场重要的比赛,你得把自己的状态调整到最好。
塔机也是一样,它得有一个可靠的基础才能好好工作呀!你说是不是?而且啊,修正方法得选对,不然可就白忙活了。
就像你治病,得吃对药才能好得快呀!要是选错了方法,那不是浪费时间和精力嘛。
咱还得注意,修正的过程中要严格按照要求来做。
不能马虎,不能偷工减料。
这可不是能随便对付的事儿。
你想想看,塔机在高空中工作,要是基础出了问题,那后果不堪设想啊!这可不是开玩笑的,这是关乎安全的大事儿啊!所以修正塔机基础承载力,一定要认真对待,不能有一丝一毫的马虎。
总之呢,塔机基础承载力修正方法很重要,咱得重视起来。
选对方法,认真去做,让塔机稳稳地工作,为我们的建筑工程出一份力。
别小看了这修正方法,它可是关系到整个工程的安全和顺利进行呢!所以大家可都得记住啦!。
压杆失稳对塔式起重机安全的威慑(2篇)
![压杆失稳对塔式起重机安全的威慑(2篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/32103e660812a21614791711cc7931b765ce7b9d.png)
压杆失稳对塔式起重机安全的威慑塔式起重机是建设工地上应用最广、工作空间最大的起重机,因而塔机已为我国的建设事业做出了重大贡献。
然而,由于塔式起重机安装得高、臂架伸得长、一般都是现场安装、施工中要经常顶升加高,因而塔式起重机比较容易引发事故,安全知识就特别重要。
尽管从上到下,已一再强调要注意施工安全,有的地方也组织了培训班。
但是不少单位和机构,在培训时只重学文件、学制度,技术知识的学习并没有引起足够重视,使得事故下降并不很明显。
笔者近两年参于调查处理多起塔机事故,深感专业知识的缺乏,对塔机的安全构成重大威慑。
引发塔机事故的因数多种多样,在这里,我想先谈谈压杆失稳对塔式起重机安全的威慑。
1问题的提出塔式起重机最可怕的事故是出现倒塔。
一旦发生这种事故,往往是机毁人亡,损失惨重。
特别是结构件,有的折弯,有的断开,有的撕裂,真是面貌全非。
说句实话,面对这种情况,如果不具备一定的塔式起重机专业知识,要想对事故进行分析,是件很困难的事。
但是,也有些地方在出了事故以后,只要看到发生了断裂,就认为是质量问题。
而且特别容易做出材料不合格或者焊接质量有问题的结论,这是不太妥当的。
固然,材料不合格和焊接不到位的现象是存在的,是事故隐患之一,但要做出结论仍然要有充分的事实依据。
特别是对那些使用多年的塔式起重机,或是对那些多年来一直稳定批量供货的材料,要做这样的结论更应该慎重。
因为塔式起重机发生破坏的因素很多,各种可能因素要进行对比。
断裂只是一种现象,不一定是发生事故的原因。
很多人容易看到的只是断裂现象。
但断裂有内在质量缺陷引起的,还有属于连锁反应引起的,很多人却看不清。
实际上,在塔式起重机结构中,压杆失稳引发的事故并不少见,可能比原发性受拉断裂还要多,所以我们必须深入了解压杆失稳对塔式起重机的安全威慑。
此外,有限元软件的推广应用,有些人只注意计算节点应力,不进行压杆局部失稳校核,也有可能留下安全隐患,值得提起注意。
2塔式起重机主要结构部件的受力分析前面已提到:压杆失稳引发的事故并不少见,可能比原发性受拉断裂还要多。
固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制
![固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制](https://img.taocdn.com/s3/m/cd49825b17fc700abb68a98271fe910ef12dae9c.png)
固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制摘要:固定塔式起重机是目前广泛应用于建筑工地等领域的重要起重设备。
本文将对固定塔式起重机的应力与挠度进行详细分析与控制。
首先介绍固定塔式起重机的结构和工作原理,然后分析其在使用过程中可能产生的应力和挠度,并提出相应的控制方法。
最后根据实际情况,总结出优化固定塔式起重机结构和控制的建议,以提高其运行效率和安全性。
1. 引言固定塔式起重机是建筑工地等领域常见的重要起重设备,其通过吊臂实现货物的起升和移动。
在起重作业中,起重机的应力和挠度是影响其工作性能和安全性的关键因素。
因此,对固定塔式起重机的应力和挠度进行分析与控制具有重要意义。
2. 固定塔式起重机的结构和工作原理固定塔式起重机主要由塔架、吊臂、臂头、钢丝绳等部件组成。
它的工作原理是利用电动机驱动吊钩进行起升和移动操作,通过施加力矩实现平衡。
3. 固定塔式起重机的应力分析固定塔式起重机在使用过程中,容易受到垂直荷载和水平荷载的影响,引起应力集中。
主要的应力集中部位通常是吊臂的连接点和塔架的顶部连接点。
通过应力分析,可以确定固定塔式起重机的受力情况,为后续的挠度分析提供依据。
4. 固定塔式起重机的挠度分析固定塔式起重机的挠度主要受到三个因素的影响:荷载、自重和风载。
荷载是起重机所承受的物品重量,自重是起重机本身的重量,风载则是风力对起重机产生的压力。
通过挠度分析,可以评估固定塔式起重机在工作过程中的变形情况,为后续的控制提供依据。
5. 固定塔式起重机的应力和挠度控制方法为了减小固定塔式起重机的应力和挠度,可以采取以下控制方法:- 结构优化:通过改变各个部件的尺寸和材料,降低起重机受力情况,减小应力和挠度。
- 荷载控制:合理安排货物的数量和重量,减小起重机所承受的荷载,降低应力和挠度。
- 风力控制:采用风力传感器实时监测风力情况,并通过控制系统自动调整起重机的姿态,以减小风力对起重机的影响。
6. 固定塔式起重机结构和控制的优化建议基于对固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制方法的总结,本文提出以下优化建议:- 采用高强度材料制造各个部件,减小起重机的自重,降低应力和挠度。
压杆失稳对塔式起重机安全的威慑
![压杆失稳对塔式起重机安全的威慑](https://img.taocdn.com/s3/m/d2ff172c4531b90d6c85ec3a87c24028905f8572.png)
压杆失稳对塔式起重机安全的威慑压杆失稳对塔式起重机安全的威胁主要体现在以下几个方面:1. 倾覆风险:压杆失稳会导致塔式起重机的重心偏移,进而增加倾覆的风险。
一旦塔式起重机倾覆,可能造成设备损坏,人员伤亡甚至引发其他事故。
2. 降低承载能力:压杆失稳会导致塔式起重机的承载能力降低。
当压杆失稳后,塔式起重机的臂长和吊重受限,不能正常进行作业,可能导致设备超载,引发事故。
3. 结构破坏:压杆失稳会给塔式起重机的结构造成不可逆的损伤。
失稳时产生的弯曲力和扭矩可能导致塔式起重机主梁、压杆等部件的破裂或变形,使结构承受更大的压力,降低整个起重机的安全性能。
为了保证塔式起重机的安全,减少压杆失稳对其带来的威胁,可以采取以下措施:1. 保证压杆的稳定性:在起重机设计和制造过程中,要确保压杆的结构稳定,并采用足够强度和刚度的材料制造。
在安装和使用过程中,要定期检查和维护压杆,确保其舒适稳定。
2. 强化起重机的基础:起重机的基础是确保起重机稳定的关键。
在安装、使用和维护中,要严格按照设计要求进行施工,保证基础的强度和稳定性。
3. 加强起重机的监测和维护:定期对起重机的各项参数进行监测和检测,及时发现和修复可能存在的问题,防止压杆失稳对起重机安全的影响。
4. 提高起重机操作员的技能水平:起重机操作员是起重机安全的直接责任人,他们的技能水平直接关系到起重机的安全性能。
因此,应加强操作员的培训和考核,提高其安全意识和操作技能。
5. 严格遵守操作规程和安全标准:对起重机的操作和维护要严格按照操作规程和安全标准进行,确保每一步操作都符合安全要求,避免操作不当导致压杆失稳。
总之,压杆失稳对塔式起重机的安全性带来了严重威胁,需要通过对压杆的稳定性、基础的强化、监测和维护、操作员的培训和遵守安全标准等多个方面的措施,来减少这种威胁的发生和影响,保障起重机的安全运行。
塔吊现象调研报告总结
![塔吊现象调研报告总结](https://img.taocdn.com/s3/m/6d9dd7da50e79b89680203d8ce2f0066f433647f.png)
塔吊现象调研报告总结根据对塔吊现象的调研和分析,在不同的环境和应用中,塔吊现象表现出了不同的特点和挑战。
以下是对该调研的总结和结论:1. 定义:塔吊现象是指在特定条件下,塔吊在起重物体重超过一定阈值时出现的不稳定振动现象,可能会导致塔吊倾覆和严重事故发生。
2. 影响因素:塔吊现象的发生受多种因素影响,包括但不限于气候条件、物体重心位置、起重物体秤重、风速和风向等。
3. 特点和表现:a. 频率分析:塔吊现象往往在特定的频率范围内发生,可能是由于塔吊结构的固有振动频率与外界激励频率相互作用所致。
b. 振幅变化:塔吊现象的振幅随着起重物体的质量增大而增加,这可能会超过塔吊的极限承载能力。
c. 时间延迟:由于塔吊自身的惯性和受力传导的延迟,塔吊实际响应的时间会滞后于外界激励。
4. 预防措施和解决方案:a. 塔吊设计优化:通过优化塔吊结构的刚度和阻尼,可以降低塔吊的共振频率,减少塔吊现象的发生机率。
b. 运行限制:在气候恶劣的情况下,限制塔吊的使用范围或减小起重物的重量,以避免塔吊现象的发生。
c. 塔吊监测和报警系统:安装塔吊振动监测和报警系统,通过实时监测塔吊振动参数,及时发出警报并采取相应措施,确保塔吊的安全运行。
5. 相关法规和标准:a. 安全生产法律法规:塔吊的设计、制造、安装和使用必须符合相关的国家安全生产法律法规,以确保塔吊的安全性。
b. 安全标准:建议制定更加严格和详细的塔吊使用标准,涵盖塔吊现象的预防和处理措施,确保塔吊在使用过程中的安全性。
通过对塔吊现象的调研和分析,可以更好地了解塔吊现象的特点和挑战,并采取相应的预防措施和解决方案,以确保塔吊在使用过程中的安全性和稳定性。
固定塔式起重机的可靠性分析与故障诊断
![固定塔式起重机的可靠性分析与故障诊断](https://img.taocdn.com/s3/m/86f6413f49d7c1c708a1284ac850ad02de8007bd.png)
固定塔式起重机的可靠性分析与故障诊断随着工业和建筑领域的发展,固定塔式起重机在各种建筑和工地中扮演着重要的角色。
然而,由于长时间的使用和复杂的工作环境,固定塔式起重机也面临着各种故障和可靠性问题。
因此,对固定塔式起重机的可靠性进行全面分析和故障诊断显得尤为重要。
首先,固定塔式起重机的可靠性分析是确保其正常运行的基础。
可靠性分析的主要目的是评估起重机在设计寿命内的可靠程度,并确定关键系统和部件的寿命。
通过对起重机的结构、传动系统、控制系统和安全系统等进行分析,可以识别出可能导致故障的薄弱环节。
例如,起重机的承重杆、钢丝绳和滑车等部件的磨损与损坏会直接影响起重机的工作效率和安全性。
因此,通过定期的检查和测试,及时发现和预防这些问题,对于提高固定塔式起重机的可靠性至关重要。
其次,故障诊断是固定塔式起重机维护和维修的重要环节。
通过及时、准确地诊断故障,可以避免故障因疏忽或延误而导致的更大损失。
故障诊断主要包括故障模式识别和故障定位两个方面。
故障模式识别通过对起重机在工作过程中产生的各种异常行为和信号进行分析,确定可能引起故障的原因。
例如,起重机在工作中出现异响、晃动或电器控制系统发出警报等情况,可能表明存在故障。
故障定位则是根据诊断结果,对故障部位进行进一步的检查和测试,找出具体问题所在,并进行及时修复。
为了实现固定塔式起重机的可靠性分析和故障诊断,可以采用如下的方法和工具:1. 数据记录和监控系统:安装传感器和监测设备,实时监测起重机的运行状态和工作参数。
通过记录数据、分析数据以及与正常工作状态进行对比,可以发现异常情况并诊断故障。
2. 故障诊断软件:利用专业的故障诊断软件,对起重机的工作状态进行模拟和分析。
通过与预设模型对比,可以识别出潜在问题,并提供修复建议。
3. 维护和保养计划:建立定期的维护和保养计划,包括检查、润滑、更换易损件等。
通过对起重机的系统性检查和维护,可以发现和预防潜在故障,提高起重机的可靠性。
评价建筑工程塔吊安全影响因素
![评价建筑工程塔吊安全影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/3a2a12236d85ec3a87c24028915f804d2b16871b.png)
评价建筑工程塔吊安全影响因素
一、塔吊自身结构的安全
此外,塔吊的安装、调试、使用和维护过程中,都需要遵守操作规程,防止操作失误和不当维护等因素对塔吊的安全造成影响。
同时,要经常检查、修理和更换塔吊的重要零部件,保障设备的正常运行和寿命。
二、工程环境的安全
建筑工程现场环境复杂多变,塔吊的安全也受到环境因素的影响。
比如,施工现场的地形地貌、气候条件、土壤类型、地基承载能力等都会对塔吊的安全产生一定的影响。
施工现场还可能存在一些隐患,如渣土场地、暴雨、强风、公路交通对塔吊的影响,这些都需要有充分的防护措施,杜绝各类意外事故发生。
三、作业人员的安全
塔吊的使用和作业需要专业的操作人员,其中作业人员的操作技能和安全意识对于预防事故的发生至关重要。
作业人员必须具备必要的技能和证书,掌握塔吊的操作规程和安全知识,制定详细的操作方案,并严格按照方案进行操作。
此外,协调沟通的效果也影响着塔吊的安全。
施工现场作业人员之间的沟通交流是否顺畅、负责人对作业现场的管理是否严谨等也都至关重要。
因此,在建筑工程塔吊的设计和使用上,需要严格遵守国家和地方的安全管理规定,保障设备的安全运行,同时也要充分考虑周边环境的安全。
如何利用直线运动原理提高机械装置的可靠性
![如何利用直线运动原理提高机械装置的可靠性](https://img.taocdn.com/s3/m/757a6229ce84b9d528ea81c758f5f61fb7362894.png)
如何利用直线运动原理提高机械装置的可靠性在机械工程领域,机械装置的可靠性是至关重要的。
它直接关系到生产效率、产品质量以及设备的使用寿命。
直线运动原理作为机械运动的基础之一,对于提高机械装置的可靠性具有重要的意义。
直线运动是指物体沿着一条直线进行的运动,其特点是运动轨迹明确、简单,易于控制和分析。
在机械装置中,许多部件都需要进行直线运动,如活塞在气缸内的运动、导轨上滑块的运动等。
利用好直线运动原理,可以从多个方面提高机械装置的可靠性。
首先,精确的设计和制造是关键。
在设计直线运动部件时,必须充分考虑其工作条件、负载情况以及运动精度要求。
例如,在选择直线导轨时,要根据负载的大小、方向和运动频率来确定导轨的类型、规格和精度等级。
如果负载较大,应选择承载能力强的导轨;如果对运动精度要求高,则需要选用高精度的导轨。
同时,制造过程中的加工精度和装配精度也直接影响直线运动部件的性能和可靠性。
严格控制加工误差和装配误差,确保部件之间的配合良好,可以减少磨损、振动和噪音,提高机械装置的可靠性。
材料的选择也不容忽视。
对于直线运动部件,材料应具备良好的耐磨性、强度和韧性。
例如,常用的导轨材料有铸铁、钢、铝合金等。
铸铁具有良好的耐磨性和减震性能,适用于重载和低速运动的场合;钢的强度高,适用于高速和高精度运动的场合;铝合金重量轻,适用于对重量有要求的场合。
根据具体的工作条件选择合适的材料,可以延长部件的使用寿命,提高机械装置的可靠性。
润滑是保证直线运动部件可靠运行的重要因素之一。
良好的润滑可以减少摩擦、降低磨损、防止过热和腐蚀。
在选择润滑剂时,要考虑工作温度、负载、速度等因素。
对于高速、高温和重载的直线运动,应选用高性能的润滑剂,如合成润滑油或润滑脂。
同时,合理设计润滑系统,确保润滑剂能够均匀地分布到运动部件表面,也是提高机械装置可靠性的重要措施。
直线运动部件的安装和调试也非常重要。
在安装时,要保证部件的安装基准面平整、垂直,安装位置准确无误。
塔机计算问题范文
![塔机计算问题范文](https://img.taocdn.com/s3/m/ee558413905f804d2b160b4e767f5acfa1c78382.png)
塔机板式基础设计采用PKPM软件计算的几个问题1.0关于地基基础设计所采用的荷载效应和相应的抗力限值问题1.1根据相关国家和行业设计规范规程规定:当按地基承载力确立基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
但在该PKPM软件中采用的是其荷载效应的基本给合(即标准组合的分项系数应均取 1.0,而基本组合是永久荷载的分项系数取L2,可变荷载的分项系数取1.4)。
可见荷载取值比规范要求大了。
1.2根据建筑地基基础的国家现行设计规范,当基础宽度大于3.0M或埋置深度大于0.5M时,其地基承载力特征值应按力=以+〃Mb-3)+%匕“3-0.5)公式进行修正,但在该PKPM软件中未反映出该程序。
1.3根据塔机碎基础工程技术规程规定,方形基础和底面边长比小于或等于L1的矩形基础应按双向偏心受压作用验算地承载力,塔机倾覆力矩的作用方向应取基础对角线方向,但在该PKPM软件中未反映出该程序。
1.4根据国家现行的有关规范规定,地基基础设计时,所取用的荷载应为荷载效应的最不利组合,对某某地区而言,由于地下水位高,其基础的干水期容重和丰水期容重的变化将影响荷载效应的最不利组合,对此PKPM软件中也未予反映。
2.0关于板式基础采用PKPM软件计算的建议由上款(第LO条)的原因,给板式基础的计算采用PKPM软件程序应用带来了一些复杂的因素。
为此,对应用PKPM软件程序建议如下:2.1当按地基承载力确定基础底面积及埋深或时,传至基础或承台底面上荷载的输入值可按塔机荷载参数(标准值)除以荷载分项系数(即永久荷载除以L2,基础高度除以1.2,可变荷载除以1.4)后输入(使其通过程序运算时与采用标准组合值相吻合)取其中确定基础底面积的相关计算资料。
当确定基础载面、计算基础结构内力、确定配筋等时传至基础承台的荷载,可按塔机荷载参数的标准值直接输入,重新计算一遍,得出在荷载效应的基本组合作用下的计算结果,取其中结构计算的计算资料(含受冲切承载力计算资料)。
塔式起重机臂架腹杆受力问题探讨
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塔式起重机臂架腹杆受力问题探讨余太吉(北京建筑机械化研究院,北京 100007)[摘要]塔式起重机臂架自重对整机的性能有重大影响,而臂架腹杆是臂架的主要组成部分。
用有限元分析腹杆的受力,合理选择臂架腹杆的形状、截面和布置方式是减轻臂架重量的有效途径。
[关键词]塔式起重机;臂架自重;腹杆受力;布置方式[中图分类号]TH213.3 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X (2014)08-0075-03Force discuss of arms frame abdomen for tower craneYU Tai -ji减轻塔式起重机臂架自重的一个有效方法是根据腹杆的受力,合理选择腹杆的截面和布置方式。
本文以QTZ5610双吊点水平臂塔机为例,通过有限元分析两吊点间臂架腹杆的受力情况,确定腹杆拉压杆受力的变化情况和各节臂最大压杆所在位置,探讨减轻臂架自重的有效途径。
1 塔机臂架双吊点间的结构某QTZ5610塔机臂架采用正三角截面型式及双吊点方式,如图1所示。
臂架的腹杆体系为水平臂等腰三角形布置方式。
臂架上弦杆和腹杆采用圆管,下弦杆采用方管。
图1 QTZ5610塔机臂架结构臂架力学模型的边界条件是臂架根部和臂架拉杆上部为铰支座,臂架拉杆按杆单元计算,其余按梁单元计算。
按塔机起重性能表在相应的工作幅度处施加载荷。
2 臂架腹杆的轴向内力计算和分析根据塔机整机起重性能表用有限元方法对两吊点间的臂架腹杆逐节进行受力分析(见图2)。
图2 两吊点间腹杆编号2.1 臂节5腹杆轴向内力计算臂节5各腹杆有限元分析计算的轴力如表1[收稿日期]2014-05-30[通讯地址]余太吉,北京市东城区安定门内方家胡同21号设计计算DESIGN & CALCULATION所示。
表1 臂节5各腹杆轴内向力值 N幅度/m腹杆单元号1234567841.53-2312*2790*5889-62795224-53545969-6819 40.28-10289△10632△-1688*1649*7426-75076334-7350 39.03-85728766-10063△9747△-522*609*8659*-9471* 37.78-85138850-82817801-8983△9049△478*-1670* 36.53-81008366-82127893-71537052-8363△7134△注:标“*”数字表示载荷所在的位置和腹杆单元受力值;后标“△”数字数字表示该节间腹杆单元最大受力值和位置。
塔吊受力分析
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建筑力学受力分析报告专业:建筑工程技术班级:技术6姓名:******学号:******塔吊的基本组成:塔机的金属结构是构成塔吊的重要部分。
常见的金属结构是起重臂、塔身、转台、承座、平衡臂、底架、塔尖等组成。
塔吊的示意图:塔吊的作用:塔吊主要用于建房时吊装各种材料,如模板、钢筋;也可以用于装卸。
塔吊的结构图:塔吊的受力分析:塔吊的静力学分析先考虑满载时的情形,对塔吊整体为研究对象.要保证机身满载是平衡而不向右倾倒,则必须∑M B=0, W2(a+b)-F A b-W1-W max l max=0;限制条件F A≥0.再考虑空载时的情形,这时W=0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒,则必须满足平衡方程:∑MA=0, W2 a+FBb-W1(b+e)=0; F1限制条件FB≥0.F x对图2-2塔吊的平衡臂,由平衡 l2条件得:m1g Fy∑Fx=0, F1cosθ=Fx; l1∑Fy=0, F1sinθ+Fy=W2+m1g;W2∑M=0, (F1sinθ-W2)l1=m1gl2;塔吊平衡臂受力情况运动力学分析:塔吊的运动学模型图所示,塔吊的运动情况有几个分运动组成。
以下进行详细分析说明。
Ⅰ:重物分运动的情况:①重物在塔吊吊索的提升下在竖直方向向上或向下平动;②重物在变幅小车的作用下沿水平方向向左或向右平动;③在旋转机构的作用下塔吊吊臂在水平面内转动,从而带动重物在水平面上转动。
Ⅱ:在三维空间坐标系下,重物相对于固定参考系的运动情况:z以地面作为固定参考系,连体基建立在塔吊吊臂上。
当重物同时参与三个分运动时,则重物的绝对运动是重物三y个分运动的合运动,这种运动有点复杂,且不容易进行操控。
一般情况下塔吊在工作时,不同时参与三个分运动,基本上是O x一个或两个运动的合成,这样容易操控,且不容易出现危险。
Ⅲ:重物运动时的速度分析:在塔吊工作时,重物一般情况下都应该是匀速运动,则根据速度合成法重物的绝对速度就等于两个平动速度和一个转动速度的合速度。
塔式起重机三杆式附墙杆件受力分析_马俊
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!" 两种附墙形式杆件受力比较
由上述计算得出当杆 ! 设置于 $ 点和 $" 点时 各附墙杆件的内力后,就可对两种附墙形式的杆 件受力情况进行比较分析。 ( % ) !! # !! ",!% # !% "及 !. # !. "的比值。
表 #" $%&’(#) 型塔机附墙杆内力比值 (% * ’ (! * ’ 比值 ! * 89: " * 4.$ 8.: # * !4$ 94: !! < !! = !% < !% = !. < !. = "$ 9!# %$ """ "$ 9" (% * ! ’ (! * ! ’ ! * 89: " * 94$ .: # * ..$ 4-: "$ 9% %$ "" "$ 9 (% * ! ’ (! * . ’ ! * 94$ .: " * 4.$ 8.: # * 89: "$ .-! "$ --; "$ 8%4 (% * ! ’ (! * 8 ’ ! * 4.$ 8.: " * 4;$ !: # * 9.$ %.: "$ .%"$ --# "$ .94 (% * . ’ (! * . ’ ! * 89: " * 9.$ %: # * .4$ ;#: "$ 9"; %$ ""% "$ 9 (% * ’ (! * ! ’ ! * 4.$ 8.: " * #%$ 94: # * 89: "$ .%4 "$ --"$ .#9 (% * ’ (! * 8 ’ ! * #9$ -4: " * #;$ 4-: # * 4.$ 8.: "$ %;% %$ """ "$ !9 (% * . ’ (! * 9 ’ ! * 9-: " * 4.$ 8.: # * 9%$ .8: "$ .44 "$ --! "$ .;-
塔吊附着撑杆内力及强度稳定性计算书
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TC5013塔吊附着撑杆内力及强度稳定性计算书由于建筑物的外形变化或施工现场等客观条件的限制,塔机的附着形式和设备使用说明书不一致,需要改变附着形式才可以附着,故而就必须要进行塔吊附着撑杆强度及稳定性计算。
目前实际工程中常见的塔机附着方式有两种:一种是三附着杆支撑形式,这种附着杆的内力计算属于静定结构计算,内容比较简单。
另一种是四附着杆支撑形式,这种附着杆的内力计算属于一次超静定结构计算,内容比较繁琐。
中联TC5013塔机附着杆属于四附着杆形式,现采用结构力学的力法计算各杆件内力,以满足使用要求。
1、支座力计算塔机按照使用说明书与建筑物附着时,最上面一道附着装置的负荷最大,因此以该附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的弹性支承连续梁,支座反力计算简图如图1所示:图 1塔机附着支座反力计算的荷载、水平力和塔身端部弯矩,TC5013塔吊风荷载按0.2KN/m2,塔机最大端部弯矩M0=1339KNM,根据上述连续梁计算简图可以确定塔机附着支座反力,选择最大支座力P进行计算。
如图2所示:图 2以Rb(P)为研究对象:Ra + qwac + qwc – Rb = 0M0 + qwc×34 - qwac×2 - Ra×26 = 0求得:Ra = 52.24KNRb = 75.84KN2、塔机附着杆内力计算塔机四附着杆的计算属于一次超静定力计算,可采用结构力学的力法计算各杆件内力。
如图3所示,中联TC5013塔机最大扭矩M=285KNM,最大支座反力P=75.84KN,P与水平方向夹角θ为变量角。
杆4杆1杆3杆2参考以下塔机附着的计算平衡公式:2.1 第一种工况的计算:塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解,其中θ从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况,求得各附着杆最大值。
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直线度对塔机结构杆件承载力的影响分析
摘要:塔式起重机主要是由型钢焊接的桁架结构拼装而成,桁架结构承载杆件的失效和破坏是塔式起重机倒塌、倾覆的先决条件。
塔式起重机承载杆件失效、破坏的原因有许多,这里我们仅对杆件本身直线度对承载力的影响进行分析,通过力学计算确定塔式起重机承载杆件直线度与杆件承载能力下降的相应数理关系,据此推导直线度较大的杆件使塔式起重机使用过程中的安全系数下降程度,并以此判断杆件所在结构是否能够继续安全使用。
关键词:承载杆件直线度安全系数
塔式起重机作为建筑工地的主要施工起重机械,在建筑工程中得到广泛的应用,为我国的建设事业做出了重大贡献。
由于塔式起重机的工作负载大、工作环境恶劣、安装拆卸频繁、维修保养不够专业,致使塔式起重机在使用过程中存在着较多的安全隐患,经常出现机毁人亡甚至群死群伤的重大安全事故。
塔式起重机安全事故的频繁发生,给国家和社会带来重大经济损失,确保塔式起重机的使用安全是相关行业人员的共同责任。
塔式起重机在设计时,都要对承载杆件的直线度进行明确要求,承受交变载荷的重要结构杆件一般要求直线度不大于1‰,关键承载结构杆件一般要求不大于1/750,但在塔式起重机实际使用时,总会有些杆件的直线度超出设计规定的范围,产生此种情况的原因主要有:结构杆件在成型时未校直,直线度不符合设计要求;桁架结构焊接时产生过大焊接变形;安装运输过程中的不当操作;使用过程中轻微碰撞等。
如果因使用操作不当或者超载后杆件失稳造成直线度过大,因其塑性变形量较大、强度损失已超出安全使用的允许范围,不在本文讨论之列。
本文所分析的杆件,除因直线度对杆件产生附加弯矩外,产生直线度较大的原因应并没有对杆件生成其它的内应力,或者生成的内应力远远低于杆件的承载能力,可以忽略不计。
下面我们就以现在建筑工程比较常用的QTZ63塔式起重机的标准节主肢为例,从杆件的强度、刚度、稳定性分析直线度对杆件承载能力的影响。
一、确定标准节主肢材料力学参数及载荷参数
根据现在国内常用QTZ塔式起重机的机型结构,我们确定标准节为等边角钢焊接而成的空间桁架结构,高度为 2.5m,结构形式如图一所示。
选取标准节主肢材料为热轧等边角钢,材料牌号为Q235B,规格型号为L160×16,其截面如图二所示,并在计算过程中选取角钢直线度为2‰。
根据空间桁架结构的受力分析,我们知道此种结构中,标准节主肢可以认为是两端固定只受拉、压交变载荷的拉压杆,杆件计算长度为标准节高度的1/2。
据此我们可以确定标准节主肢的计算参数如下:
δs-----材料屈服强度,235MPa;
E-----材料弹性模量,2.03×105MPa;
-----材料泊松比,0.3;
L-----角钢杆件计算长度,1.25m;
D-----角钢杆件直线度,2‰;
A-----角钢截面面积,49.067cm2;
I-----角钢方向X的惯性矩,1175.08 cm4;
Ix0-----角钢方向X0的惯性矩;1865.57 cm4;
Iy0-----角钢方向Y0的惯性矩;484.59 cm4;
N-----标准节最不利工况时主肢所受最大拉(压)力;
二、直线度对杆件强度的影响
由于杆件有弯曲变形,仅受拉力或者压力的杆件将产生一个附加弯矩,使杆件所受应力增加或减小。
根据不利原则,我们选择附加弯矩使应力增加最大的部位进行计算。
假定弯曲杆件和理想杆件所受应力相同,则此时弯曲杆件所受拉、压力要比理想杆件小,设此值为N1 ,根据拉(压)弯组合计算公式,我们可得,整理后得。
据此公式我们将角钢三个不同方向的弯曲变形对强度影响计算如下:
1、标准节主肢产生X方向的弯曲变形
根据观察法可以确定,附加弯矩在B点处产生的影响最大,根据以上公式计算如下:
2、标准节主肢产生X0方向的弯曲变形
根据观察法可以确定,附加弯矩在B、C点处产生的影响最大,根据以上公式计算如下:
3、标准节主肢产生Y0方向的弯曲变形
根据观察法可以确定,附加弯矩在A点处产生的影响最大,根据以上公式计算如下:
通过以上计算结果可知,在Y0方向上产生弯曲变形最危险,标准节主肢强度损失最大。
三个方向的弯曲变形都对杆件强度有较大影响,2‰的直线度就会使杆件丧失10%以上的理想承载能力。
三、直线度对杆件刚度的影响
拉压杆件除了产生轴向变形,还会产生横向变形,杆件弯曲变形产生的附加弯矩也会使杆件出现挠度。
为了验证附加弯矩会对杆件刚度产生多大的影响,我们分别计算以上两者的最大变形量,并进行比较分析。
塔式起重机由于工作性质恶劣,设计时使用Q235材料一般取许用应力为[δ]= 170 MPa。
根据轴向拉压横向变形公式,可得上例中拉压杆的最大横向变形量为:
根据弯矩变形公式,可知1/2L处发生最大弯曲,就会带来杆件的最大挠度,直线度2‰产生的附加弯矩会造成的最大挠度为:
最大挠度与长度的比值为:
由以上计算结果可知,附加弯矩产生的挠度小于拉压杆的横向变形量,并远远小于直线度1‰的要求,所以附加弯矩对杆件的刚度没有太大的影响。
四、直线度对杆件稳定性的影响
计算压杆稳定,必须首先确定压杆是大柔度杆还是中柔度杆,我们根据柔度计算公式可得上例标准节主肢的最大柔度为:
式中长度系数u因压杆是两端固定,取值2。
标准节主肢材料是Q235,所以材料比例极限为:根据公式计算Q235材料的大柔度杆和中柔度杆的分界值为:
由于
所以上例标准节主肢是中柔度杆。
中柔度杆的临界应力可用直线经验公式求得,对于Q235材料,系数a=304MPa;b=1.12MPa,由以上可求得标准节主肢的临界应力为:
因临界应力已经确定,标准节主肢弯曲变形产生的附加弯矩就会使主肢能够承受正常应力值减小,减小比率与强度损失相同。
综上所述,塔式起重机承载杆件的直线度对杆件的刚度影响较小,但对杆件强度、稳定性影响较大,2‰的直线度误差就会使结构杆件承载力下降10%以上,所以直线度误差超过允许范围的结构杆件,必须经专业人员评估,确定修整、强化方案后,才能进行维修,并保证维修后强度不低于原结构强度。
承受交变载荷的重要结构杆件失稳后,不得进行修复,如塔式起重机的标准节主肢、起重臂下弦杆。
塔式起重机制造、使用单位都应该严格控制塔式起重机重要承载杆件的直线度误差,确保塔式起重机的使用安全。
参考文献
《机械设计手册》第五版第一卷,主编闻邦椿。