Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
A - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG HẠ PHỤC VỤ
XÂY DỰNG
+ Giới thiệu chung:
−Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30 ÷ 50, hoặc cao
hơn nữa (có thể đến 100 ÷ 120 m). Phía trên gần đỉnh tháp có gắn cần dài từ 12 ÷ 50
m đôi khi đến 70m, được kết nối bằng chốt bản lề. Một đầu cần còn lại được treo
bằng cáp hoặc thanh kéo đi qua đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp chủ yếu
gồm 2 phần: phần quay và phần không quay). Trên phần quay bố trí các cơ cấu công
tác như: tời nâng vật, tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng, trang thiết
bò điện và các thiết bò an toàn.
−Phần không quay có thể được đặt cố đònh trên nền hoặc có khả năng di chuyển
trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển. Tất cả các cơ cấu của cần trụ được điều khiển
bởi cabin treo trên cao gần đỉnh tháp phổ biến là loại cabin được treo ở phần liên kết
giữa cần tháp và cột tháp.
−Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, có không gian phục vụ nâng nhờ các
chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay toàn vòng và dòch chuyển toàn bộ
máy mà cần trục tháp được sử dụng rộng rãi trong 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 nhiều chi phí trong quá
trình tháo dỡ và lắp ráp, di chuyển, chuẩn bò mặt bằng nếu cần tháp được yêu cần chỉ
sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp tương đối lớn và khi sử dụng cần trục tự hành là
không đem lại hiệu quả kinh tế cao hoặc khả năng đáp ứng yêu cầu về công việc
thấp. 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, dựng lắp và vận chuyển hoặc có khả năng tự
dựng và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy. Điều này làm giảm đi
được chi phí và thời gian dựng lắp cần trục.
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 1
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
min
12.5 m
Vận tốc nâng hàng V
n
5 m/phút
Tốc độ quay của cần trục N
q
0.7
Vòng/phú
t
Tốc độ di chuyển của cần
trục
V 0.8
Vòng/phú
t
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 2
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
III-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:
STT 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
phép nâng vật nặng ở vò trí nhỏ nhất lên cao như cần trục có trục gãy
* Các thông số cơ bản kết cấu thép của cần:
-Chiều dài cần : L=26 m
-Chiều cao tiết diện cần ở giữa chiều dài chọn phụ thuộc vào chiều dài cần và
thường lấy trong khoảng :1 1
( ). 0,86 1,3
20 30
h L= ÷ = ÷
chọn h=1m
-chiều rộng của tiết diện cần lấy trong khoảng :
(1 1,5) 1 1,5b h m= ÷ = ÷
chọn b=1m.
* Cần của cần trục tháp kiểu tháp quay dài 26m,gồm có 5 đoạn ghép lại với nhau
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 3
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
-3 đoạn ở giữa cần mổi đoạn dài 6 m
-Đoạn đầu cần có khớp bản lề dài 4 m
-Đoạn đầu cần có lắp pa lăng dài 4 m
-Khoảng cách giữa các mắt thuộc cùng một đường biên dài 1,5 m
-Cần gồm một thanh biên trên ,hai thanh biên dưới và các thanh giằng
* Các thanh trong dàn được tính theo đúng giả thuyết về dàn là các thanh chỉ chòu
kéo hoặc nén .Tiết diện các thanh được chon sao cho đảm bảo điều kiện làm việc
về độ bền và độ ổn đònh
Khi thiết kế cần chọn tiết diện các thanh trong một dàn giống nhau để đảm bảo
cho việc chế tạo và sửa chửa….
, II
a
: Tương ứng trạng thái cần trục làm việc, cần trục đứng yên chỉ có
một cơ cấu nâng làm việc, tính toán khi khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng
một cách từ từ tính cho tổ hợp I
a
; khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng một cách
đột ngột tính cho tổ hợp II
a
.
+ Tổ hợp I
b
, II
b
: Máy trục mang hàng đồng thời lại có thêm cơ cấu khác hoạt động
(quay, thay đổi tầm với, di chuyển…) tiến hành khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó
một cách từ từ tính cho tổ hợp I
b
; khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó một cách đột
ngột tính cho tổ hợp II
b
.
+Bảng tổ hợp tải trọng.
Khi tính toán cần trục tháp người ta thường tính theo trạng thái giới hạn về độ bền
và tính ổn đònh của chúng và không tính đến độ bền mỏi vì cần trục tháp thường
làm việc ở chế độ nhẹ và trung bình
Đối với từng loại cần trục, căn cứ vào điều kiện khai thác của cần trục và các tải
trọng tác dụng lên nó mà ta có bảng tổng hợp tải trọng sau :
Các dạng tải trọng
- - + + + -
vgóc với mp
treo hàng
+ - - - - -
p lực gió
nP
gII
- nP
gII
nP
gII
nP
gIII
nP
gIII
Tải trọng lắp rắp và vận
chuyển
- - - - - +
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 5
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
Bảng tổ hợp tải trọng khi tính toán độ bền và độ ổn đònh của cần trục tháp xây
dựng
Các tải trọng tính toán lên cần trục xác đònh đối với tất cả các trạng thái có thể
diển ra của cần trục như: trạng thái không làm việc ,kí hiệu IIIa; trạng thái không
làm việc đang tiến hành lắp rắp ,kí hiệu IIIb; trạng thái làm việc kí hiệu II
1-Các tổ hợp tải trọng qui ước dùng cho các bộ phận kết cấu thép như:IIa,IIb,IIc,
cho các thanh biên của cần cột,tháp,bệ quay:IIc cho các thanh bụng của cần:IId
cho các thanh bụng của tháp
2-Dấu “+”chỉ tải trọng có để ý đến:dấu “-“ chỉ tải trọng không cần để ý đến
L
→ = =
Với n
1
=1,1 : hệ số vượt tải
G
bt
,q
bt
:trọng lượng bản thân của kết cấu thép
+Tải trọng tính toán của trọng lượng bản thân bộ phận mang hàng
Q
m
=1,1.Q
bt
=1,1.500=550 (KG)=0,55 (T)
Với Q
bt
=500 (KG) trọng lượng bản thân bộ phận mang hàng
+Tải trọng tính toán thẳng đứng do trọng lượng hàng :
Q=n
2
.Q
H
n
2
=1,2 : hệ số vượt tải (tra bảng 6-1 sách kết cấu kim loại máy trục chế độ làm
việc trung bình)
1,2
H
Pqt tác dụng lên kết cấu tính bằng
.
qt
P m
γ
=
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
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 mà khối lượng của chúng
được uy đổi về đuôi cần m
1
P
10
= m
1.
γ
Với m
1
=m
c
.k
m
1
t
−
= + ⇒ = = =
2
2 .0,0029 0,018( )
rad
s
ε π
→ = =
R=1,2m: khoảng cách từ m
1
đến
trục quay
→
2
0,018.1,2 0,022( )
m
s
γ
= =
,
10
0.022.8800 193,6P→ = =
kG
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 7
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
Tải trọng quán tính thẳng đứng do phần dao động của cần trục quy đổi về đầu m2
và dao động do hàng và móc cần quy về m3
kG,
30
0.47.5350 2514,5P = =
kG
tầm với R
tb
=20 m , Q
H
=6T
→
2
0,018.(20 1,2) 0,38( )
m
s
γ
= + =
m
2
=8800 kG ,m
3
=6000+550=6550 kG
20
0.38.8800 3344P→ = =
kG,
30
0.38.6550 2489P = =
kG
tầm với R
min
=12,5 m , Q
4500 90
i
B
= = =
Trong đó B=4500 (mm) chiều rộng của bánh xe
Lực ngang do trọng lượng bản thân cần:
1
11000. 122,2
90
nc
P = =
kG
Lực ngang do trọng lượng vật nâng và bộ phận mang hàng
tầm với R
max
=25m , Q
H
+Q
m
=5350 kG
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 8
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
1
5350. 59,4
90
nh
P→ = =
kG,
tầm với R
nghiêng. Tải trọng gió tác dụng trog mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng treo
hàng
+ Tải trọng gió phân bố lên hàng :
. .q c k
o
h h
ω
=
Trong đó
q
o
=15kG/m
2
: tải trọng gió phân bố(không phụ thuộc vào khu vực đặc cần trục)
C=1.2 : hệ số khí động học,trong trường hợp đường bao không tim được
K
h :
Hệ số xét đến sự tăng áp lực gió theo độ cao từ mặt đất
Theo bảng 6-2 trang 308 Sách TTKCT k
h
= 1,7
( )
2
15.1,2.1,7 30,6 /
0
kG m
ω
= =
Tải trọng gió tác dụng lên hàng :
.P F
2
m
,
30,6.9 275,4
hg
P→ = =
kG,
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 9
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng
.P n P
IIg
gh
=
n : hệ số hiệu chỉnh áp lực gió
Theo bảng 4.5. sách KCKLMT n=1,7
tầm với R
max
=25m ,
1,7.183,6 312,12P
IIg
=
=
kG
tầm với R
tb
=20m ,
1,7.244,8 416,16P
IIg
β
: Hệ số kể đến tác dụng động của gió.Trong thực hành kết cấu , đối với cần trục
tháp ,hệ số
β
phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng
Tra bảng 4.10 –KCKLMT
β
=1,65
γ
: Hệ số vược tải ,phụ thuộc vào phương pháp tính toán ,với phương pháp trạng
thái tới hạn
γ
=1.1
( )
2
25.1,7.0,6.1,65.1,1 46,3 /kG m
ω
⇒ = =
Tải trong gió tác dụng lên cần
.FP
gc
ω
=
Với F là diện tích chắn gió của kết cấu
F=k
c.
F
b
( CT 4.5- KCKLMT)
k
cấu làm việc nâng hạ hàng
P
10
kG 193,6 193,6 193,6
P
20
kG 4136 3344 2200
P
30
kG 2514,5 2489 2537,5
Lực ngang do nghiêng cần
trục (vuông góc với mp
mang hàng)
Do cần(P
nc
) kG 122.2 122.2 122.2
Do hàng(P
nh
) kG 59,4 72,8 112,8
p lực gió tác dụng lên
các bộ phận khi làm việc
Lên cần(P
gc
) kG 305.58 305.58 305.58
Lên hàng(P
gh
) kG 312.12 416.16 468.18
b -Tổ hợp IIc
Căn cứ vào bảng tổ hợp tài trọng ,đối với tổ hợp Iib thì ta chỉ cần tính các dạng tải
trọngsau
q
ng
Q
h
m
Q
x
y
z
q
g
q
g
Q
h
m
Q
x
y
z
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
Tải trọng gió tác dụng lên hàng và cần có giá trò giống tổ hợp IIa ,có phương nằm
trong mặt phẳng nâng hàng ,theo quy ước chiều của áp lực gió P
g
lấy tương tự như
chiều của lực ngang sinh ra do cần bò nghiêng . Mà trong tổ hợp Iic lực ngang do
nghiêng cần trục nằm trong mặt phẳng treo hàng
Lực gió tác dụng lên cần : P
nc
: tải trọng quán tính của hàng và bộ phận mang hàng
P
h
= G
v
+G
m
n : hiệu suất của 1 puly
i :=2 số puly dẩn hướng
Ta được bảng số liệu sau
Đại lượng
Đơn
vò
Rmax Rml Rmin
P
h
kG 5350 6550 10150
S
v
kG 5570.6 6820 10568.
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 12
Q
S
A
c
m
a
ß
+
Lực căng dây cáp nâng vật S
v
Lực căng dây cáp nâng cần S
c
Trọng lượng cần G
c
Các lực quán tính quy đổi P
10
,P
20
,P
30
Xét mô men tại B ta có:
(
)
(
)
(
)
0 . .sin . .cos . .cos 0
20 30
2
1
. .cos .cos .sin
20 30
2
sin
l
M S S l G P P Q Q l
v c m
0
cos15
11000. (4136 2514,5 4800 550).cos15 5570,6.sin 25
2
34468
sin 25
c
S kG
+ + + + −
→ = =
tầm với R
tb
:
0 0
20 30
40 , 15 , 6000, 6820( ), 550( )
11000( ), 3344( ), 2489( )
h v m
c
Q S kG Q kG
G kG P kG P kG
β α
= = = = =
= = =
0
0 0
0
cos 40
11000. (3344 2489 6000 550).cos 40 6820.sin15
2
sin10
c
S kG
+ + + + −
→ = =
2- Xác đònh tổ hợp IIc
Trong mặt phẳng ngang gồm có các lực sau:
Tải trọng tính toán của hàng :Q
h
Tải trọng tình toán của vật mang hàng Q
m
Lực căng dây cáp nâng vật S
v
Lực căng dây cáp nâng cần S
c
Trọng lượng cần G
c
Các lực quán tính quy đổi P
10
,P
20
,P
30
Tải trọng gió tác dụng lên cần
Tải trọng gió tác dụng lên hàng
Xét mô men tại B ta có:
( )
( )
( )
20 30
+
=
+
+ + + + + −
tầm với R
max
:
0 0
20 30
15 , 25 , 4800, 5570,6( ), 550( )
11000( ), 4136( ), 2514,5 ( )
h v m
c
Q S kG Q kG
G kG P kG P k G
β α
= = = = =
= = =
( ) ( )
0 0 0
0
214 59,4 312,12 10850 4136 2514,5 . 5570,6
34786,7
.sin15 cos15 .sin 25
sin 25
c
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 14
Q
S
A
c
m
a
ß
+
Q
h
S
v
c
P
20
30
P
X
Y
B
B
B
G
x
y
z
l
nc
nh
sin10
c
S kG
+ +
= =
+ + + −
VIII- Xác đònh các phản lực ở gối
a.Trong mặt phẳng nâng (hạ) hàng :
Tổ hợp IIa
( ) ( )
20 30 10
0 sin .sin .cos .cos 0
b c h m h c
X X G P P Q Q P S S
β β β α
∑ = ⇔ − − + + + + − + =
( ) ( )
20 30 10
.sin .sin .cos .cos
B c h m h c
X G P P Q Q S S P
β β α β
→ = + + + + + + −
tầm với R
max
:
0 0
20 30 10
15 , 25 , 4800, 5570,6( ), 550( ), 34468( )
11000( ), 4136( ), 2514,5 ( ), 193,6( )
( ) ( )
11000. 3344 2489 6550 6820 46109,5 193,6
sin 40 .sin 40 .cos15 .cos40
66008
B
B
X
X kG
→ = + + + + + −
→ =
tầm với R
min
:
0 0
10
20 30
60 , 10 , 9600, 10568,5( ), 550( ), 193,6( )
11000( ), 2200( ), 2537,5( ), 48135( )
h v m
c c
Q S kG Q kG P kG
G kG P kG P kG S kG
β α
= = = = = =
= = = =
( ) ( )
11000. 2200 2537,5 10150 10568,5 48135 193,6
sin60 .sin 60 .cos10 .cos60
80134
B
β α
= = = = = =
= = = =
( ) ( )
11000 193,6 4136 2514,5 5350 34468 5570,6.cos15 .sin15 .cos15 .sin 25
5345,8
B
B
Y
Y kG
⇔ = + + + + − +
⇔ =
tầm với R
tb
:
0 0
20 30 10
40 , 15 , 6000, 6820( ), 550( ), 46109,5( )
11000( ), 3344( ), 2489( ), 193,6( )
h v m c
c
Q S kG Q kG S kG
G kG P kG P kG P kG
β α
= = = = = =
= = = =
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 15
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
( ) ( )
B
Y
Y kG
⇔ = + + + + − +
⇔ =
b- Trong mặc phẳng ngang
Tổ hợp IIa :
Trong mp nằm ngang co các lực tác dụng:
Lực ngang do nghiêng cần :P
nc
Lực ngang do nghiêng hàng : P
nh
Lực gió tác dụng cần P
gc
Lực gió tác dụng lên hàng P
gh
0 0
B c nc gh nh
Z Z P P P P∑ = ⇒ − − − − =
B c nc gh nh
Z P P P P= + + +⇔
tầm với R
max
:
305,58( ), 122,2( ), 312,12( ), 59,4( )
gc nc gh nh
P kG P kG P kG P kG= = = =
305,58 122,2 312,12 59,4 799
B
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 16
A
a
ß
B
x
y
z
l
nc
nh
gc
gh
Z
P
P
P
P
B
26,6°
c
c
c
G'
m
G
G
m
Q
Q
c
G
β
=
Với trọng lượng tính toán của cần:11000kG
số mắt :41
góc nghiêng thanh nghiêng của cần :26,6
tầm với R
max
:
0 0 0
11000
15 .cos 26,6 .cos15 115,86
2.41
m
c
G kG
β
= → = =
' 0
11000
.sin15 34,72
2.41
m
c
G kG→ = =
tầm với R
tb
= → = =
' 0
11000
.sin 60 116,2
2.41
m
c
G kG→ = =
+Tải trọng quán tính của hàng và bộ phận mang hàng tác dụng lên đầu của mổi
dàn
0 '
.cos 26,6 .cos , .sin
2 2
d d
h m h m
Q Q Q Q
Q Q
β β
+ +
= =
tầm với R
max
:
0 0 0
4800 550
15 .cos 26,6 .cos15 2310
2
d
6000 550
40 .cos 26,6 .cos 40 2243
2
d
Q kG
β
+
= → = =
' 0
6000 550
.sin 40 2105
2
d
Q kG
+
→ = =
tầm với R
min
:
0 0 0
9600 550
60 .cos 26,6 .cos 60 2269
2
d
Q kG
β
+
= → = =
tầm với R
max
:
0 0
10
193,6
15 .cos15 93,5
2
d
p kG
β
= → = =
' 0 0
10
193,6
.cos 26,6 .sin15 22
2
d
p kG→ = =
tầm với R
tb
:
0 0
10
193,6
40 .cos40 74
2
d
+Tải trọng quán tính P
20
, P
30cùng phương và chiều tác dụng với Q nên cách xác
đònh giống Q và tác dụng lên dàn ở đầu mắc puly
0 '
20 30 20 30
.cos 26,6 .cos , .sin
2 2
d d
p p p p
p p
β β
+ +
= =
tầm với R
max
:
0
20 30
15 , 4136( ), 2514,5 ( )P kG P k G
β
= = =
0 '
4136 2541,5 4136 2541,5
20 30
60 , 2200( ), 2537,5( )P kG P kG
β
= = =
0 '
2200 2537,5 2200 2537,5
.cos 26,6 .cos60 1059 , .sin 60 2051
2 2
d d
p kG p kG
+ +
→ = = = =
Để thuận lợi cho tính toán ta có
d
p
và
d
Q
tác dụng cùng phương chiều và điểm đặt
nên ta đặt
d d
Q Q p= +
và
' ' 'd d
Q Q p= +
tầm với R
max
:
d d
Q Q p= +
Q Q p kG= + = + =
2- Tổ hợp IIc :
Với tổ hợp IIc các lực tác dụng lên một dàn nghiêng, trong mặt phẳng dàn nghiêng
đó được xác đònh giống như tổ hợp IIa đồng thời ta phải tính đến các lực ngang do
nghiêng cần trục ,do lực này nằm trong mặt phẳng nâng hạ cần và áp lực gió tác
dụng lên các bộ phận khi làm việc ,áp lực gió có chiều xác đònh như chiều của lực
ngang.
-Lực ngang do nghiêng cần trục tác dụng lên cần được chia đều cho mổi mắt
' 0
.cos , .cos 26,6 .sin
2.41 2.41
m m
nc nc
nc nc
p p
p p
β β
= =
tầm với R
max
:
' 0
122,2 122,2
.cos15 1,44 , .cos26,6 .sin15 0,34
2.41 2.41
m m
nc nc
p kG p kG= = = =
tầm với R
= =
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 19
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
tầm với R
max
:
' 0
59,4 59,4
.cos15 28,7 , .cos26,6 .sin15 6,9
2 2
d d
nh nh
p kG p kG= = = =
tầm với R
tb
:
' 0
72,8 72,8
.cos 40 27,9 , .cos26,6 .sin 40 20,9
2 2
d d
nh nh
p kG p kG= = = =
tầm với R
min
:
' 0
112,8 112,8
.cos60 28 , .cos 26,6 .sin 60 43,7
305,58 305,58
.cos 40 2,85 , .cos26,6 .sin 40 2,14
2.41 2.41
m m
gc gc
p kG p kG= = = =
tầm với R
min
:
' 0
305,58 305,58
.cos60 1,86 , .cos26,6 .sin 40 2,9
2.41 2.41
m m
gc gc
p kG p kG= = = =
p lực gió tác dụng lên hàng được chia đều cho hai dàn và tác dụng lên đầu dàn
có mắc puly:
' 0
.cos , .cos 26,6 .sin
2 2
gh gh
d d
gh gh
p p
p p
β β
= =
tầm với R
m
nc
p
và
m
gc
p
có cùng phương cùng chiều và điểm đặt thành:
m
p
'm
gc
p
và
'm
nc
p
có cùng phương cùng chiều và điểm đặt thành:
'm
p
d
nh
p
và
d
gh
p
có cùng phương cùng chiều và điểm đặt thành:
d
p
d
nh
p
=28,7 kG ,
d
gh
p
=150,7 kG,
'd
nh
p
6,9 kG,
'd
gh
p
=36 kG
' ' '
1,44 3,6 5 , 0,34 0,86 1,2
m m m m m m
nc gc nc gc
p p p kG p p p kG→ = + = + = = + = + =
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 20
Thiết kế KẾT CẤU THÉP GVHD NGUYỀN DANH
CHẤN
' ' '
28,7 150,7 179,4 , 6,9 36 43
d d d d d d
nh gh nh gh
p p p kG p p p kG→ = + = + = = + = + =
tầm với R
=20,9 kG,
'd
gh
p
=119,6 kG
' ' '
1,14 2,85 4 , 0,86 2,14 3
m m m m m m
nc gc nc gc
p p p kG p p p kG→ = + = + = = + = + =
' ' '
27,9 159,4 187 , 20,9 119,6 140,5
d d d d d d
nh gh nh gh
p p p kG p p p kG→ = + = + = = + = + =
tầm với R
min
:
m
nc
p
=0,75 kG ,
m
gc
p
=1,86 kG,
'm
gc
p
=2,9 kG,
p p p kG p p p kG→ = + = + = = + = + =
+ Lực tác dụng lên dàn ngangtrong mặt phẳng dàn:
1- Tổ hợp IIa:
-Lực ngang do nghiêng cần trục
Do cần được chia đều cho mỗi mắt :
39
m
nc
nc
p
p =
mọi vò trí:
122,2
3,13
39
m
nc
p kG= =
Do hàng tác dụng ở đầu dàn mắc puly:
tầm với R
max
:
59,4( )
d
nh
P kG=
tầm với R
tb
:
72,8( )
d
gh
P kG=
tầm với R
tb
:
416,16( )
d
gh
P kG=
tầm với R
min
:
468,18( )
d
gh
P kG=
Để thuận tiện cho tính toán ta gộp các lực :
m
nc
p
và
m
gc
p
có cùng phương cùng chiều và điểm đặt thành:
m
p
d
nh
19
20
21
22
23
24
25
2627
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
P
N
13
10
d
G
m
c
112,8 468,18 509( )
d
P kG= + =
2- Tổ hợp IIc: dàn ngang không chòu tác dụng của các lực
X- Xác đònh nội lực của các thanh trong dàn
1- Tổ hợp IIa:
Tính cho dàn đứng:
Tách mắt 1:các lực tác dung lên mắt 1 ở mặt phẳng cần gồm có lực phân bố
'
,
m m
c c
G G
, lực quán tính
'
10 10
,
d d
p p
,phản lực gối lhi dặt lên mặt phẳng dàn ta có :
0
, cos26,6
2 2
B B
X Y
X Y= =
Ta có:
' 0
10 13
→ = − − −
∑
tầm với R
max
:
'
'
10 10
21026,5( ), 115,86( ), 34,72( ),
93,5( ), 22( ), 2390( )
m m
c c
d d
X kG G kG G kG
P kG P kG Y kG
= = =
= = =
13
0
115,86 22 2390
9309
sin14
N kG
+ −
→ = = −
0
12
34,72 9309.cos14 93,5 21026,5 12053N kG→ = + − − = −
34
G
m
c
G
m
c
'
N
31
N
32
14
0
N
24
G
m
c
N
25
N
23
N
21
G
m
c
'
53
12
116,2 4832.cos14 48, 4 40067 35310,7N kG→ = + − − = −
Mắt 3:
0 0 '
34 31
0 '
31
34
0
0 .cos14 .cos14 0
.cos14
cos14
m
c
m
c
X N N G
N G
N
= → − − =
+
→ =
∑
0 0
34 32 31
0 0
32 34 31
0 .sin14 .sin14
.sin14 .sin14
tầm với R
tb
:
'
31
92( ), 86,23( ), 7403( )
m m
c c
G kG G kG N kG= = = −
0
34
0
7403.cos14 86,23
7314
cos14
N kG
− +
→ = = −
0 0
32
7314.sin14 115,86 7403.sin14 70,5N kG→ = − − + = −
tầm với R
min
:
'
31
60( ), 115,2( ), 4832( )
m m
c c
G kG G kG N kG= = = −
∑
' 0
25 21 24
' 0
25 21 24
0 .cos53 0
.cos53
m
c
m
c
X N N G N
N G N N
= → − − + =
→ = + −
∑
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 23
N
46
G
c
N
43
G
m
c
'
14
0
14
23 21
115,86( ), 34,72( ), 107( ), 12053( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = − = −
24
0
115,86 107
279
sin 53
N kG
+
→ = =
0
25
34,72 12053 279cos53 12197N kG→ = − − = −
tầm với R
tb
:
'
21 23
92( ), 86,23( ), 25860( ), 70,5( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = − = −
24
0
92 70,5
203,5
sin 53
43 42 45
46
0
0 .cos14 .sin 37 .cos14 .sin 37 0
.cos14 .sin 37 .sin 37
cos14
m
c
m
c
X N N N N G
N N G N
N
= → + − − − =
+ + −
→ =
∑
0 0 0 0
46 43 42 45
0 0 0
46 43 42
45
0
0 .sin14 .sin14 .cos37 .cos37 0
.sin14 .sin14 .cos37
cos37
m
c
m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = = −
45 46
206 , 6942N kG N kG→ = − = −
,
tầm với R
min
:
'
42 43
60( ), 116,2( ), 114( ), 4712( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = = −
45 46
206 , 4451N kG N kG→ = − = −
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 24
N
68
G
m
c
N
64
G
m
c
'
57 52 54 56
' 0 0
57 52 54 56
0 .cos53 .cos53 0
.cos53 .cos53
m
c
m
c
X N G N N N
N G N N N
= → − − − + =
→ = + + −
∑
0 0
54 56
0
54
56
0
0 .sin53 .sin 53 0
.sin 53
sin 53
m
c
m
c
Y N G N
G N
N
'
52 54
60( ), 116,2( ), 35263( ), 110( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = − = −
56 57
185 , 35324N kG N kG→ = = −
Mắt 6
0 0 0 0 '
68 67 64 65
0 0 ' 0
64 65 67
68
0
0 .cos14 .sin 37 .cos14 .sin 37 0
.cos14 .sin 37 .sin 37
cos14
m
c
m
c
X N N N N G
N N G N
N
= → + − − − =
+ + −
→ =
∑
419,8 , 8300N kG N kG→ = − = −
tầm với R
tb
:
'
64 65
92( ), 86,23( ), 6942( ), 321( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = − = −
67 68
294 , 6471N kG N kG→ = − = −
tầm với R
min
:
'
64 65
60( ), 116,2( ), 4451( ), 185( )
m m
c c
G kG G kG N kG N kG= = = − =
67 68
159 , 4417,5N kG N kG→ = − = −
SVTK HỒ NGỌC CƯỜNG Trang 25