塔式起重机大臂减臂使用的受力分析和计算

1、塔式起重机大臂减臂使用的受力分析和计算我公司在*项目高层建筑施工中遇到了塔式起重机施工时，由于施工现 场场地狭小，而周围又有成品高层建筑物，且与待建工程距离很近，起重臂与已 有建筑物发生干涉，给施工现场所选用得C4510塔式起重机运行及升高加节和 将来拆除工作受阻。1塔机起重性能C4510是我公司购置的*建设机械（集团）股份有限公司 生产的塔式起重机。该机出厂随机安装使用说明书中有关技术性能参数如下：1.1.1主要参数（附着式）起升高度m倍率附着式a=2100a=450最大起重量t4幅 度最大幅度45最小幅度25起升机构a=2a=4起升速度m/min3015起重量t24功率KW15回转机构速度

2、r/min0 0.8功率KW4.4牵引机构速度m/min15， 33， 30功率KW1.5/2.4行走机构速度m/min12， 73， 25功率KW2* (1.7/3.4)顶升机构速度m/min0.4功率KW5.5工作压力pa20*10.6电缆卷筒速度m/min25电机输出扭矩N.m14工作维度-2040摄氏度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序号名称尺寸重量Kg总体长度（A）高度（B）宽度（C）45191起重臂根节总成76209871085681小车牵引机构3102后吊点节总成760098710855433臂架7.5m节总成759598710855144臂架5m节总成（2节）509098710

4、856055前吊点节总成758798710854766臂架5m节总成（1节）508498710852467臂端节总成638载重小车135吊钩1269钢丝绳1710拉杆80411平衡臂总成3072根据现场情况，若缩短为40m范围内使用，则可以解决大源项目高层建筑施工中保证起重臂360全回转，也能满足9#楼施工面的要求，且不与已有建筑物发 生碰撞干涉，保证施工安全和已有建筑物的安全。目前该塔机在大源项目是按臂长最大45m安装和使用的，根据厂家使用说 明书的介绍，也可以缩短为40m或35m使用.起重臂长度m45403530配重组合块数2A+2B2A+1B2A+1B2A重量kg780065006500

5、5200配重：A=2600kgB=1300kg为此，我们考虑在原来已按最大臂长45m安装的工况下，减去一节（6#节即起 重臂杆稍倒数第二节）起重臂架总成（长为5084mm重量为246Kg）使臂长为 39.916m,将原起重臂长度45m配重组合块数（2A+2B）重量7800kg，减为起重臂长 度40m时额定配重组合块数（2A+1B）重量6500kg（卸掉一块原机上由两种规格 的钢筋混凝土块构成的小配重块（B=1300kg）。以其解决现场存在的起重臂长度 45m运行和升高加节及将来拆除工作受阻的困难。但必须分析计算到底需减少多少平衡重，并保证在不降低原机起重性能的前 提下塔机不失稳。因验算塔机整体

6、稳定性较复杂，现采用类比法进行验算过程。根据表可知塔机最大起重力矩发生在臂长为13.43m，最大起重量（在a=4为4t情况下，最大起重力矩Mmax=13.45x4 = 53.80 （t-m）载荷分析及计算按塔式起重设计规范，作用在塔机起升平面和回转平面的载荷主要有自 重载荷，吊重载荷，工作状态风载荷、动载荷及其它水平方向力。因此方案仅是 减短起重臂长度使用，其它方面与原厂的设计没有任何变化，风载荷的影响在此 方案中不做考虑。另外安装方式为附着式，离心力可忽略不计，其它动载荷与原 厂设计不变，故动载荷也不在此方案的考虑之中，所以在此方案中只须考虑自重 载荷和吊重载荷的变化的影响，在起重载荷不变的

7、前提下用类比法验算其由自重 及起重荷载引起的力矩平衡问题，保证其平衡、保证其使用安全。下面分别分析 计算超重臂长为45m、40m、35m时自重载荷、吊重载荷所产生的力矩，以及各 种臂长情况下塔机倾翻力矩的比较。假定40m臂长使用时在45m臂的基础上减 去一块7.5t平衡重，即平衡重只有6.5t。45m臂长工况45m臂长时自重为4.519t，则自重分布率：v = G / L = 4.519 / 45 = 0.1004（t/m）起重臂自重产生的力矩：M 起=4.519x（45/2+1） = 106.197（tm）平衡臂、卷扬机、平衡重等产生的力矩：M 平=（平衡臂长度）5.5x3.072+2.3x5.5+7.8x11=116.35（tm）空载时，塔机倾翻力矩：M 倾=M 平-M 起=116.35-106.197=10.1（tm）满载时，塔机倾翻力矩：M倾=M 平-M 起-Mmax=10.1-80.58 = -70.48（tm）40m臂长工况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 倾=107.65-84.336=23.31（tm）M倾=23.31 - 80.58 = -57.27（tm）3结论由上表所列数据分析，可知：厂方规定的臂长情况下