塔式起重機(jī)大臂減臂使用的受力分析和計(jì)算

1、塔式起重機(jī)大臂減臂使用的受力分析和計(jì)算我公司在*項(xiàng)目高層建筑施工中遇到了塔式起重機(jī)施工時(shí)，由于施工現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng)地狹小，而周圍又有成品高層建筑物，且與待建工程距離很近，起重臂與已 有建筑物發(fā)生干涉，給施工現(xiàn)場(chǎng)所選用得C4510塔式起重機(jī)運(yùn)行及升高加節(jié)和 將來拆除工作受阻。1塔機(jī)起重性能C4510是我公司購置的*建設(shè)機(jī)械（集團(tuán)）股份有限公司 生產(chǎn)的塔式起重機(jī)。該機(jī)出廠隨機(jī)安裝使用說明書中有關(guān)技術(shù)性能參數(shù)如下：1.1.1主要參數(shù)（附著式）起升高度m倍率附著式a=2100a=450最大起重量t4幅 度最大幅度45最小幅度25起升機(jī)構(gòu)a=2a=4起升速度m/min3015起重量t24功率KW15回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度

2、r/min0 0.8功率KW4.4牽引機(jī)構(gòu)速度m/min15， 33， 30功率KW1.5/2.4行走機(jī)構(gòu)速度m/min12， 73， 25功率KW2* (1.7/3.4)頂升機(jī)構(gòu)速度m/min0.4功率KW5.5工作壓力pa20*10.6電纜卷筒速度m/min25電機(jī)輸出扭矩N.m14工作維度-2040攝氏度1.12起重性能幅度R (m)2021222324252627起重量Q（Kg）a=220002000200020002000200019441861a=425742436231021962091199519051823幅度R (m)2.513.414151617181928起重量Q（Kg

3、）a=220002000200020002000200020001784a=440003815353932983085289527261746幅度R (m)2930313233343536起重量Q（Kg）a=217131646158315251470141813691323a=416751608154614881433138113331287序號(hào)名稱尺寸重量Kg總體長度（A）高度（B）寬度（C）45191起重臂根節(jié)總成76209871085681小車牽引機(jī)構(gòu)3102后吊點(diǎn)節(jié)總成760098710855433臂架7.5m節(jié)總成759598710855144臂架5m節(jié)總成（2節(jié)）509098710

4、856055前吊點(diǎn)節(jié)總成758798710854766臂架5m節(jié)總成（1節(jié)）508498710852467臂端節(jié)總成638載重小車135吊鉤1269鋼絲繩1710拉桿80411平衡臂總成3072根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，若縮短為40m范圍內(nèi)使用，則可以解決大源項(xiàng)目高層建筑施工中保證起重臂360全回轉(zhuǎn)，也能滿足9#樓施工面的要求，且不與已有建筑物發(fā) 生碰撞干涉，保證施工安全和已有建筑物的安全。目前該塔機(jī)在大源項(xiàng)目是按臂長最大45m安裝和使用的，根據(jù)廠家使用說 明書的介紹，也可以縮短為40m或35m使用.起重臂長度m45403530配重組合塊數(shù)2A+2B2A+1B2A+1B2A重量kg780065006500

5、5200配重：A=2600kgB=1300kg為此，我們考慮在原來已按最大臂長45m安裝的工況下，減去一節(jié)（6#節(jié)即起 重臂桿稍倒數(shù)第二節(jié)）起重臂架總成（長為5084mm重量為246Kg）使臂長為 39.916m,將原起重臂長度45m配重組合塊數(shù)（2A+2B）重量7800kg，減為起重臂長 度40m時(shí)額定配重組合塊數(shù)（2A+1B）重量6500kg（卸掉一塊原機(jī)上由兩種規(guī)格 的鋼筋混凝土塊構(gòu)成的小配重塊（B=1300kg）。以其解決現(xiàn)場(chǎng)存在的起重臂長度 45m運(yùn)行和升高加節(jié)及將來拆除工作受阻的困難。但必須分析計(jì)算到底需減少多少平衡重，并保證在不降低原機(jī)起重性能的前 提下塔機(jī)不失穩(wěn)。因驗(yàn)算塔機(jī)整體

6、穩(wěn)定性較復(fù)雜，現(xiàn)采用類比法進(jìn)行驗(yàn)算過程。根據(jù)表可知塔機(jī)最大起重力矩發(fā)生在臂長為13.43m，最大起重量（在a=4為4t情況下，最大起重力矩Mmax=13.45x4 = 53.80 （t-m）載荷分析及計(jì)算按塔式起重設(shè)計(jì)規(guī)范，作用在塔機(jī)起升平面和回轉(zhuǎn)平面的載荷主要有自 重載荷，吊重載荷，工作狀態(tài)風(fēng)載荷、動(dòng)載荷及其它水平方向力。因此方案僅是 減短起重臂長度使用，其它方面與原廠的設(shè)計(jì)沒有任何變化，風(fēng)載荷的影響在此 方案中不做考慮。另外安裝方式為附著式，離心力可忽略不計(jì)，其它動(dòng)載荷與原 廠設(shè)計(jì)不變，故動(dòng)載荷也不在此方案的考慮之中，所以在此方案中只須考慮自重 載荷和吊重載荷的變化的影響，在起重載荷不變的

7、前提下用類比法驗(yàn)算其由自重 及起重荷載引起的力矩平衡問題，保證其平衡、保證其使用安全。下面分別分析 計(jì)算超重臂長為45m、40m、35m時(shí)自重載荷、吊重載荷所產(chǎn)生的力矩，以及各 種臂長情況下塔機(jī)傾翻力矩的比較。假定40m臂長使用時(shí)在45m臂的基礎(chǔ)上減 去一塊7.5t平衡重，即平衡重只有6.5t。45m臂長工況45m臂長時(shí)自重為4.519t，則自重分布率：v = G / L = 4.519 / 45 = 0.1004（t/m）起重臂自重產(chǎn)生的力矩：M 起=4.519x（45/2+1） = 106.197（tm）平衡臂、卷揚(yáng)機(jī)、平衡重等產(chǎn)生的力矩：M 平=（平衡臂長度）5.5x3.072+2.3x5.5+7.8x11=116.35（tm）空載時(shí)，塔機(jī)傾翻力矩：M 傾=M 平-M 起=116.35-106.197=10.1（tm）滿載時(shí)，塔機(jī)傾翻力矩：M傾=M 平-M 起-Mmax=10.1-80.58 = -70.48（tm）40m臂長工況G 起=40 x0.1004=4.016（t）M 起=4.016x（40/2+1）=84.336（tm）M 平=4.273x5.5+2.3x5.5+6.5x11=107.65（tm）M 傾=107.65-84.336=23.31（tm）M傾=23.31 - 80.58 = -57.27（tm）3結(jié)論由上表所列數(shù)據(jù)分析，可知：廠方規(guī)定的臂長情況下