TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
PHẦN 1:

GIỚI THIỆU CHUNG
Cần trục tháp là một loại cần trục có một thân tháp thường cao từ
30 đến 75m hay cao hơn nữa(đến 100 m).Phía trên cần đỉnh tháp
có gắn một cần dài từ 12 m đến 50 m.
Đôi khi đôi khi đến 70 m,bằng chốt bản lề.Một đầu cần còn lại
được treo bằng cáp,thanh cáp đi qua đỉnh tháp.
Kết cấu chung của cần trục tháp gồm hai phần: phần quay và phần
không quay. Trên phần quay bố trí các bộ phận công tácnhư: tời
nâng vật tời nâng cần,tời kéo xe con,cơ cấu quay ,đối trọng,trang
bò điện và các thiết bò an toàn.
Phần không quay có thể được đặt trên nền hoặc có khả năng di
chuyển trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển.Tất cả các cơ cấu cần
trục được điều khiển từ cabin treo ở trên cao gần đỉnh tháp.
Do chiều cao nâng và tầm với lớn,khoảng không gian hoạt động
rộng nhờ các chuyển động nâng hạ vật ,thay đổi tầm với,quay toàn
vòng và dòch chuyển toàn bộ mà cần trục tháp được sử dụng rộng
rải trong xây lắp các công trình xây dựng dân dụng xây dựng công
nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ,vận chuyển hàng hóa, cấu kiện,vật
liệu trên các kho bãi.
Tuy nhiên do kết cấu phức tạp tháp cao và nặng,tốn kém trong
việc tháo dỡ,lắp dựng, di chuyển,chuẩn bò mặt bằng nên cần trục
tháp chỉ nên sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp khá lớn,và sử
dụng cần trục tự hành là không kinh tế hoặc không có khả năng
đáp ứng nhu cầu công việc.
Do tính chất làm việc của cần trục tháp là luôn thay đổi đòa điểm
nên chúng thường được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ ,lắp dựng và di
chuyển hoặc có khả năng tự dựng và di chuyển trên đường dưới
SVTK : Trần Duy Khiêm trang 1

Bảng tổ hợp tải trọng
Các dạng tải trọng
IIa IIb IIc IId IIIa IIIb
Trọng lượng bản thân các
bộ phận
1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.5G
Trọng lượng hàng( không
kể móc treo)
n
2
Q n
2
Q n
2
Q n
2
Q
- -
Tải trọng
quán tính
khi cơ cấu
làm việc
Nâng hoặc
hạ hàng
+ + + - - -
Quay có
hàng
- + - + - -
Lực ngang
do nghiêng

SVTK : Trần Duy Khiêm trang 3
TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
Vật liệu chế tạo và ứng suất cho phép kết cấu thép của cần
Chọn vật liệu chế tạo kết cấu thép cần là thép CT3, có cơ tính:
ST
T
Cơ tính vật liệu Kí
hiệu
Trò số Đơn vò
1 Môđun đàn hồi E 2,1.10
6
KG/cm
2
2 Môđun đàn hồi
trượt
G 0,84.10
6
KG/cm
2
3 Giới hạn chảy σ
ch
2400 ÷
2800
KG/cm
2
4 Giới hạn bền σ
b
3800 ÷
4200
KG/cm

- Trọng lượng của kết cấu thép trong cần trục:
Đới với loại cần trục có cợt khơng quay :
G
kc
= ( 60% - 65%)G
G
kc
= 0.65*11.5 = 7475 (kg)
2 . Trọng lượng cần ( khơng tính đến khối lượng xe con )
Theo số liệu đã cho ở trên ta có :
G
bt-can
= G
c
- Gxe = 3000 - 250 = 2750(kg)
3 . Trong lượng cột :
G
bt-cột
= G - G
cần
= 7475 – 2750 = 4725 (kg)
B . Tải trọng tính tốn
1.Tính cho tổ hợp IIa
a . Do trọng lượng bản thân các bộ phận :
+ Tải trọng tính tốn do trọng lượng kết cấu thép cần
G
c
= n
1
* G

* Q
h
n
2
= 1.25

SVTK : Trần Duy Khiêm trang 5
TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
Thông số
Vò trí
Q (kg) R (m)
R
min
1500 2
R
tb
1250 10
R
max
500 22
Ta có bảng giá trị sau :
Thông số
Vò trí
Q
tt-h
(kg)
R (m)
R
min
1875 2

Với m: khối lượng từng phần quy đổi về điểm tính toán

γ
: gia tốc dài tính toán tại điểm này
Trong tổ hợp IIa ta chỉ quan tâm đến khi nâng hoặc hạ hàng
SVTK : Trần Duy Khiêm trang 6
TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
Tải trọng quán tính này xuất hiện do sự dao động của khối lượng
cần trục và hàng gồm :
- Tải trọng nằm ngang do các phần dao động của cần trục và khối
lượng của chúng được quy đổi về đuôi cần m
1
Với m
1
=m
c
*k
m
1
:khối lượng quy đổi
m
c
: khối lượng của cần
k = 0.8 : hệ số quy đổi
m
1
= 2750 * 0.8 = 2200(kg)
Trong bảng 1.11 sách tính toán máy nâng chuyển(Phạm Đức)
Thời gian khởi động (hảm) các cơ cấu máy trục tiêu chuẩn
Đồi vơi cơ cấu nâng hạ hàng : t = 3 - 8(s) ,ta chọn t = 4 (s)

=m
2
*
γ
Với m
2
= 0.8 * 2750 = 2200 (kg)
Suy ra : P
20
= 0.1875*2200 = 412.5 (kg)
+ Dao động của hàng cùng với móc câu quy về m
3
:

P
30
=m
3
*
γ
SVTK : Trần Duy Khiêm trang 7
TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
m1
10
20
30
P
P
P
Thông số


50 50 1
3200 64
i
B
= = =

Trong đó B: chiều rộng của hai ngàm, ngàm vào cơng trìnhB=3200
Tầm với
Các thành phần lực ngang
Rmax=22m Rtb=12m Rmin=2m
Trọng lượng cột (kg) 73.8
Trọng lượng cần (kg) 43
Trọng lượng hàng và móc treo
(kg)
11.7 23.5 27.5
Trọng lượng cabin (kg)
11
Trọng lượng chốp cột (kg)
1.5
e . Tải trọng gió :
SVTK : Trần Duy Khiêm trang 9
TKMH:KẾT CẤU THÉP GVHD : NG.DANH CHẤN
Ta chỉ xét trường hợp tải trọng gió tác dụng lên cần trục trong trạng
thái đang làm việc : Tải trọng này được đề cập tới khi tính kết cấu
thép , cơ cấu quay, cơng suất động cơ và ổn định của cần trục .trong
trường hợp này ta lấy hệ số vượt tải n = 1

2
15*1.2*1.7 30.6 /
0
kG m
ω
 
 
 
= =
+ Tải trọng gió tác dụng lên hàng :*P F
hg
ω
=ω
:Tải trọng phân bố của gió
Với F là diện tích chắn gió của hàng ,F có thể lấy theo thực tế hay
số liệu thống kê, khi không có số liệu này có thể lấy theo
trọng lượng
Theo bảng 4.2 ,KCKLMT thì
Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng

*P n P
IIg
gh
=


2
3*30.6 90.9( / )P kG m
gC
= =
+ . Tải trọng gió tác dung lên cần:
- Tải trọng gió phân bố tác dụng lên diện tích chắn gió của kết cấu
kim loại cần của cần trục tháp

* * * *
0
q n C
ω β γ
=
(CT4.6 –KCKLMT)
Trong đó
q
0
: p lực gió trung bình ở trạng thái làm việc , q
0
=25.5kG/m
2
n : Hệ số hiệu chỉnh áp lực gió tính đến sự tăng áp lực theo chiều
ca . Tra bảng 4.5 –KCKLMT n = 1.7
C : Hệ số khí động học của kết cấu .Tra bảng 4.6 –KCKLMT
C = 0.6
β
: Hệ số kể đến tác dụng động của gió.Trong thực hành kết cấu ,
đối với cần trục tháp ,hệ số
β

F
b
: diện tích hình bao của kết cấu cần
F
b
= 0.65 * 22 = 14.3 (m
2
)
F = 14.3 * 0,4 = 5,72(m
2
)

P
IIg
= 46.3 * 5,72 = 265(kG)
+ Tải trọng gió tác dụng lên cột
Diên tích hình bao của cột : F
b
= 1.7 * 14,5 = 24,65 (m
2
)
k
c
=0.4
Vậy tải trọng gió tác dụng lên cột là :

P
IIg
= 0,4*24,65*46.3 = 456,5 ( kg )
+ Xem tải trọng gió tác dụng lên cột phân bố đều :