第十六章单桅杆吊装

1、起重机械与吊装起重机械与吊装湖南城建职业技术学院陈树文第十六章第十六章单桅杆吊装单桅杆吊装 第十六章第十六章 单桅杆吊装单桅杆吊装单桅杆吊装有：直立单桅杆夺吊；直立单桅杆板吊；倾斜单桅杆正吊；倾斜单桅杆侧偏吊之分。 目前国内采用的格构式桅杆，起重能力最大的已达6000kN30m。而且已在制造10000kN30m的格构式桅杆。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊 直立单桅杆夺吊，桅杆直立，在下滑车吊索处设曳引索，并串有滑车组，使起升滑车组与桅杆呈一定角度，不致造成被吊物件(设备、结构)碰桅杆，如图l61所示。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊 这里值得注意的是曳引索的牵引方向，直接

2、影响着起吊滑车组的受力(见图l6-2)。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊 由图分析可知，图l62(a)所示Pl最大，图l62(c)所示P1最小，实际施工中，直立单桅杆夺吊多为图l62(a)所示。 对直立单桅杆夺吊而言，曳引索与地面的夹角越小越好，最大不得大于30。，否则会增大起吊滑车组受力。再有，曳引索要随设备起升而随时调整控制，以使设备不碰桅杆为原则，来尽量减小起吊滑车组与桅杆间的夹角。 二、直立单桅杆夺吊的受力分析计算 1计算荷重P 动载系数应根据工作情况而定，这里主要是考虑起升速度的大小；其次是重要程度和操作水平，一般对机械驱动的轻级取1.1，中级取l.3，重级取l.5。第一节

3、第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊2起吊滑车组受力Pl 3滑车组跑绳最大拉力S(即卷扬机所需牵引力) 二、直立单桅杆夺吊的受力分析计算 4曳引力P5起吊滑车组上吊索受力Pd6、桅杆主缆风绳受力 7桅杆铰支座的垂直压力P。 8桅杆计算截面的正压力P。 9桅杆计算截面的弯矩M 第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊三、缆风绳受力分配系数 1理论推导 桅杆吊装设备后，桅杆头部要向前偏移，其后方的缆风绳均承受不同的承载。为使后方各缆风绳的受力达到合理分配，从而减少缆风绳的规格和地锚的吨位。假定： 所有缆风绳的长短相等，平面夹角相等。 所有缆风绳的挠度相等。 起吊物品时，桅杆头部的偏移量很小，挠度

4、变化很小。 钢丝绳的弹性模量一样，结构一样。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊三、缆风绳受力分配系数 1理论推导 这样可将缆风绳的受力分配推导为第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊三、缆风绳受力分配系数 2实际利用 按理想条件推导计算出来的缆风绳受力分配系数理论上是合理的，但与实际施工条件出入较大，难以满足要求，易造成缆风绳超载的情况，增加了不安全因素，所以实际选用缆风绳和锚点时采用主缆风绳法，即用一根或两根缆风绳来平衡外力，其他缆风绳相应配置，并使其挠度稍大，以达到主缆风绳受力的目的。 即选择主缆风绳和锚点时，其受力为 选择辅助缆风绳和辅助锚点时，其受力为 式中 T主主缆风绳受

5、力； T辅辅助缆风绳受力； Ptf由风载荷引起的缆风绳受力。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊四、缆风绳预张力的计算 缆风绳预张力的大小对桅杆受力和桅杆头部偏移量有直接影响，预张力小，缆风绳受力也小，其挠度大，桅杆头部偏移量也大，但给桅杆头部的正压力小。如要求偏移量小，则缆风绳挠度就要小，所需预张力就要大，这样不但缆风绳本身受力大，而且预张力给桅杆的正压力也大，因而应合理选择计算预张力。在预张力计算中可以给定挠度求得在预张力计算中可以给定挠度求得预张力，把挠度值控制在一个比较大的范围内即预张力，把挠度值控制在一个比较大的范围内即(150-120)Lt。这样求得的预张力的范围值较大，有时

6、满足不了吊装要求，有时则凭经验估计给定。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊(一)给定挠度计算预张力 给定挠度计算预张力，假定缆风绳本身为一均布载荷。参照缆索式起重机承载索计算(见图l65)，其集中载荷为主要载荷，远大于绳索的均布载荷，当缆索式起重机的载荷位于中点(L2)时，其垂度为最大值，其水平分力为第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊(一)给定挠度计算预张力 为了简化计算而又考虑滑车组对其的影响，经计算分析和实际测定，比较结果，按均布载荷加集中载荷的各种情况计算得到的数值比按均布载荷计算时增大35左右，故有 式中 f-缆风绳的挠度，m，一般取f=(1/501/20)Lt。 如以

7、f值代人式(1616)则有 在给定挠度f值计算预张力T时，f值的范围较大，因此在选择f值时，要考虑吊装设备时允许桅杆头部的偏移量的大小，若偏移量允许大些无妨，则挠度值可取大些，这样预张力值就小些，反之，挠度值取小些，预张力就大些。当然预张力大，缆风绳直径选择要粗，地锚吨位要增当然预张力大，缆风绳直径选择要粗，地锚吨位要增大，桅杆受力增大，不经济。大，桅杆受力增大，不经济。第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊(二)主缆风绳选择 桅杆吊装受力后头部向前偏移，则前方缆风绳挠度增大，受力减少，所以主缆风绳和主地锚的选择可按Pt+T的受力来计算，即第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊五、辅助

8、缆风绳的确定 桅杆的辅助缆风绳在吊装时不承受外力，只考虑桅杆自身的稳定，因此，应按照缆风绳预张力加工地最大风载荷作用于桅杆所产生的缆风绳受力来选择辅助缆风绳和地锚。 如设备吊装进向与桅杆受力平面垂直时，则还应计算设备抬头或脱排时侧缆风绳的受力。(一)风载荷的计算 由第三章的学习知第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊五、辅助缆风绳的确定 (二)由风载荷引起的缆风绳受力Ptf 因为桅杆高度不同，所承受的风载荷不同，为计算由风载荷产生的缆风绳受力，现以桅杆沿高度按每l0m为一段，即La(第1/2Ld,即5m)来计算，以式(33)求得各段风载荷及其作用半径。 各段风载荷为 风载荷的作用力臂为 第

9、一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊五、辅助缆风绳的确定 所以由风载荷产生的缆风绳受力Ptf为第一节第一节 直立单桅杆夺吊直立单桅杆夺吊(三)辅助缆风绳的选择第二节第二节 直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊系旋转法的一种，是扳起就位的。直立单桅杆扳吊系旋转法的一种，是扳起就位的。 其操作要点基本与旋转法竖立桅杆方法相同，桅杆最大受力发生在设备起吊开始(设备抬头)时，是一种比较安全的方法，且使用的机索具少而小，但产生较大的水平推力，需增设止推索具，基础需加以处理(见图l67)，基础上需焊接两个能使设备回转的铰链轴套(见图l68)和使铰链轴不能沿塔轴向移动的止推座。设备裙座的局部强度和

10、稳定性必须验算，需符合要求，否则需加固。宜采用铰轴，如无铰轴，操作时止推滑车组应能控制调整，基础高度不宜大(应在2m以下)，基础螺栓不能预埋，需预留孑L二次灌浆等。第二节第二节 直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊 单桅杆扳吊还有如下特点：它能高杆吊矮塔(见图l6-9)，能以较小的力量起吊较大质量的塔；它能矮杆吊高塔(见图l610)，能以较矮的桅杆起吊较重的设备；有充分的空间位置给设备进行“穿衣戴帽”。第二节第二节 直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊1计算荷重P2扳起滑车组受力Pl 第二节第二节 直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊2扳起滑车组受力Pl 当设备水平放置，开始抬头时90，扳起滑车组受力为第二节第二节

11、直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊3设备旋转支承点(或铰轴)的水平推力Ns4设备旋转支承点(或铰轴)的垂直压力Nc5设备溜放力Py16临界角 式中角是设备底面与水平面的夹角，这里所说的临界角，是指设备重心力线通过支承点的瞬时角度，此时设备自行旋转，溜放绳可提前控制渐放至直立。 其他计算与直立单桅杆各参数计算相同，这里不再重述。第二节第二节 直立单桅杆扳吊直立单桅杆扳吊第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装 倾斜单桅杆吊装分正吊(见图l612)和侧偏吊两种，正吊时，桅杆要高于设备，滑车组垂直于设备基础中心，侧偏吊桅杆可低些。第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装一、正吊1受力分析 倾斜单桅杆正

12、吊受力分析如图1613所示。第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装一、正吊1受力分析 倾斜单桅杆正吊受力分析如图1613所示。2受力分析计算(1)计算荷重P与滑车组受力Pl 因为是桅杆倾斜，滑车组垂直于地面，故滑车组受力等于计算荷重，即(2)起吊滑车组出绳端受力(3)桅杆主缆风绳受力Pt 如桅杆为球铰或铰轴，则e3=0，即 第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装一、正吊2受力分析计算 (4)桅杆支座的垂直压力Pc (5)桅杆底部支承点(或铰轴)的水平推力Ps 第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装一、正吊3桅杆计算截面的正压力Pz 4桅杆计算截面的弯矩M第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装一、正吊5强度校核 6稳定性验算第三节第三节 倾斜单桅杆吊装倾斜单桅杆吊装