Author: Матвеев В.В.
Tags: строительство строительные материалы строительно-монтажные работы технология строительного производства
Year: 1987
Text
В. В. Матвеев, Н. Ф. Крупин
ПРИМЕРЫ
РАСЧЕТА
ТАКЕЛАЖНОЙ
ОСНАСТКИ
Издание 4-е, переработанное и дополненное
Допущено Главным управлением кадров и учебных
заведений Министерства монтажных и специальных
строительных работ СССР в качестве учебного пособия
для техникумов
ЛЕНИНГРАД
СТРОЙИЗДАТ
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
1987
ББК 38.6-44
МЗЗ
УДК 69.057.7 : 621 ЖОО
Рецензент А. А. Кузьмич (Союзпромбуммонтаж)
Матвеев В. В., Крупин Н. Ф.
МЗЗ Примеры расчета такелажной оснастки: Учеб, пособие
для техникумов. 4-е изд., перераб. и доп.—Л.: Стройиздат.
Ленингр. отд-ние, 1987. — 320 с., ил. ISBN 5-274-
-00031-2.
Изложены вопросы расчета и выбора грузоподъемных средств и отдельных
элементов такелажной оснастки, применяемых при монтаже различного техно-
логического оборудования и конструкций. Рассмотрены аналитический н графи-
ческий способы определения усилий в оснастке с дальнейшим расчетом конструк-
тивных размеров элементов. Отдельные расчеты иллюстрированы схемами и прак-
тическими примерами. Новое издание пособия дополнено расчетами, учитываю-
щими новинки грузоподъемных средств, такелажа и монтажной технологии.
Для учащихся монтажных техникумов по специальности «Монтаж и ремонт
промышленного оборудования».
Издание 3-е вышло в 1979 г.
3204660600—089 Св, пл. для средних
"* 047 (01)__87 специальных учебных 50—88
заведений
ББК 38.6-44
© Стройиздат, Ленинградское отделение,
1979
ISBN 6-274 00031-2
© Стройиздат, Ленинградское отделение,
с изменениями, 1987
ПРЕДИСЛОВИЕ
В соответствии с решениями XXVII съезда КПСС, апрельского (1985 1 >
и январского (1987 г.) Пленумов в стране осуществляется всесторонняя пере
стройка, направленная на ускорение экономического и социального разни щи
нашего общества. Основные направления экономического и социального разни
тня СССР на 1986—1990 годы н период до 2000 года предусматривают увеличение
числа объектов, возводимых из элементов заводского изготовления, вынут и
технологического оборудования повышенных единичных мощностей в комплект
ном н комплектно-блочном исполнении.
Коренная перестройка капитального строительства, сокращение сроков
возведения новых объектов требуют н от монтажных организаций внедрения
эффективной техники и технологии. В основу развития монтажа заложены уста-
новка на фундамент оборудования, агрегированного в блоки, комплектно-блоч-
ный и крупноблочный конвейерный методы монтажа, демонтажная изоляция
и футеровка оборудования н газоходов.
Масса отдельных аппаратов химических и нефтеперерабатывающих устано
вок достигает 1000 т, диаметр 14 м и высота 100 м. Хотя рост параметров обору
дования в дальнейшем не представляется значительным, размеры уже по-
ставляемых для монтажа аппаратов н агрегированных установок предъявляют
повышенные требования к грузоподъемным механизмам и такелажной оснастке,
которые должны обеспечивать комплексную механизацию монтажных ра-
бот.
В настоящем учебном пособии приведены виды расчета такелажной оснастки
и грузоподъемных приспособлений, а также способы выбора кранов и транспорт-
ных механизмов для подъема и перемещения различного технологического обо-
рудования и конструкций. Рассмотренные способы расчета просты, достаточно
точны н полны для практического применения. Кроме определения усилий в эле-
ментах такелажной оснастки, в книге излагается методика конструктивных
расчетов этих элементов; наряду с аналитическим рассматривается также и гра-
фический метод определения усилий в такелажной оснастке, являющийся более
простым и наглядным.
В книге представлен ряд справочных данных в виде таблиц и приложений,
что избавляет от необходимости обращаться во время расчета такелажной ос-
настки к другим справочным источникам. Приведенная методика позволяет ис-
пользовать технические характеристики новых типов подъемно-транспортного
оборудования и опытных данных, не вошедших в справочные материалы настоя-
щего пособия. Расчеты иллюстрированы схемами и наиболее распространенными
практическими примерами.
Пособие рассчитано на учащихся монтажных техникумов и технических
училищ, но может быть применено и при соответствующих расчетах монтажными
организациями и проектными институтами. Для более сложных схем монтажа и
возможности проведения расчетов на электронно-вычислительной машине необ-
ходимо пользоваться дополнительным справочным материалом из других лите-
ратурных источников.
Примеры расчета, приведенные в настоящем издании, позволяют избежать
ошибок при выборе такелажных средств и подъемно-транспортного оборудования
и тем самым обезопасить выполнение наиболее трудоемких и ответственных мон-
тажных операций, связанных с подъемом и перемещением оборудования и кон-
струкций. Для выбора кранов необходимой грузоподъемности даны грузовые
1*
3
характеристики стреловых кранов, наиболее часто применяемых при монтаже.
Объем и перечень расчетов грузоподъемных средств соответствуют учебной про-
грамме техникумов по специальности «Монтаж и ремонт промышленного оборудо-
вания» с учетом рекомендуемых тем курсового и дипломного проектирования.
В четвертом издании материал пособия не только значительно перерабо-
тан, но и дополнен новыми примерами расчета сварных и решетчатых балок,
а также расчетами отдельных схем подъема (монтаж оборудования гидроподъ-
емником, подающим шевром, перехватом и т. п.).
Предисловие, § 36, 41, 42, 45, 47, 51, 52, частично § 3 и 21 написаны инж.
Н. Ф. Крупиным, остальной объем книги — инж. В. В. Матвеевым.
НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЕМЫЕ
БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. Усилия и нагрузки
N — продольное усилие, кН;
Q — поперечное усилие, кН;
Р, S — усилия в элементах такелажной оснастки, кН;
— усилие трення, кН;
Яи — разрывное усилие в канате, кН;
G — масса, т или кг;
М — изгибающий момент, кН-см, кН-м.
2. Геометрические характеристики
Н, h — высота, м, см, мм;
L, I — длина, м, см, мм;
F — площадь сечения, см®;
W — момент сопротивления сечения, см®;
/ — момент ииерцнн сечения, см4;
г — радиус инерции сечения, см;
6 — толщина элемента, см, мм;
X — гибкость элемента (предельные гибкости см. прилож. XX).
3. Характеристики материалов
R — расчетные сопротивления металла на растяжение, сжатие, изгиб, срез
и смятие; наименьшая возможная величина норматинного сопротив-
ления, представляющая собой сопротивление материала, отвечающее
значению предела текучести, МПа (расчетные сопротивления для про-
катных сталей, сварных и болтовых соединений см. прилож. XIII);
овр — временное сопротивление металла разрыву, МПа;
Е — модуль упругости: для стали Е = 2,1 -10в МПа, или 2,1-Ю4 кН/см®.
4. Коэффициенты
ка — коэффициент запаса прочности каната: число, показывающее во сколько
раз следует уменьшить нагрузку на канат по сравнению с разрывным
усилием, чтобы натяжение каната при выполнении такелажной опера-
ции было безопасным (значения коэффициента см. прилож. XI);
кп— коэффициент перегрузки, равный 1,1: учитывает возможное отклонение
фактической нагрузки в неблагоприятную сторону от нормативного
значения в результате изменчивости нагрузки, отступлений от нормаль-
ной эксплуатации, а также вследствие неточного определения массы и
расположения центра массы поднимаемого оборудования;
Кд — коэффициент динамичности: учитывает повышение нагрузки на такелаж-
ные элементы, связанное с изменением скорости подъема илн опускания
груза и неравномерным сопротивлением трення прн перемещении обо-
рудования (коэффициент в среднем может быть принят равным 1,1);
Кд — коэффициент неравномерности нагрузки иа такелажные элементы при
подъеме и перемещении оборудования спаренными подъемно-транспорт-
ными средствами (кранами, мачтами, полиспастами), работающими с раз-
ными скоростями (коэффициент в среднем может быть принят равным:
при использовании балансирных устройств— 1,1, при их отсутствии —
1.2);
т — коэффициент условий работы: учитывает действительные особенности
работы такелажных элементов и конструкций, не учтенные расчетом,
такие, например, как изменение температур, многократность силовых
воздействий, приближенность и упрощение расчетов (значения коэффи-
циента см. прилож. XIV);
ц — коэффициент приведения расчетной длины элемента, зависящий от усло-
вий закреплений его концов и приложения нагрузки (значения коэф-
фициента см. прилож. XII);
Ф—коэффициент продольного изгиба стержня (см. прилож. XV—-XVII)
Глава I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА
ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
И ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ СРЕДСТВ
§ 1. Основные принципы расчета
такелажной оснастки
и грузоподъемных средств
При монтаже технологического оборудования и металлокон-
струкций наравне с монтажными кранами различных типов при-
меняются всевозможное такелажное оборудование и оснастка:
монтажные мачты, порталы, шевры и стрелы, опоры, стойки,
распорки, монтажные балки, монорельсы, траверсы, полиспасты,
блоки, якоря, лебедки, домкраты, канатные элементы различных
назначений (стропы, ванты, стяжки, оттяжки, тяговые и тормоз-
ные канаты и т. п.). Технически грамотное использование их
при условии обеспечения безопасности ведения монтажных работ
без излишних запасов прочности связано с расчетом этого обору-
дования и оснастки. Большинство из вышеперечисленных видов
подъемно-транспортных и такелажных средств может быть изго-
товлено монтажной организацией. Для этого также необходим
их предварительный расчет.
Расчет такелажных средств и оснастки сводится к решению
следующих двух задач:
1. Определение максимальных расчетных усилий, возникаю-
щих в различных элементах такелажных средств в процессе подъ-
ема и перемещения оборудования и конструкций.
2. Определение конструктивных размеров этих элементов с
учетом максимальных нагрузок, действующих на них, или подбор
стандартного такелажного оборудования по расчетным нагрузкам.
Так, для изготовления траверсы вначале определяются рас-
четные усилия, действующие на нее, а затем по ним — ее сече-
ние; при использовании тягового механизма вначале рассчиты-
ваются усилия, действующие на тяговый канат, после этого по
таблицам подбирается лебедка или трактор с соответствующей этим
усилиям технической характеристикой. Решение первой задачи,
состоящей в определении расчетных усилий, действующих на
элементы такелажа, может быть выполнено аналитическим или
графическим методами. Эти методы рассматриваются и исполь-
зуются в данном пособии.
Все расчеты такелажной оснастки выполнены с учетом требо-
ваний «Инструкции по проектированию, изготовлению и эксплуа-
6
„ / BCH 42 - 74 \
тации монтажных приспособлении» (дмёССССР/’ соответствУю
щих СНиП* 23—81 «Стальные конструкции. Нормы проектиро-
вания» и отраслевому стандарту «Канаты стальные такелажных
средств» (ОСТ 36—73—82).
Расчеты прочности и устойчивости элементов такелажной ос-
настки из прокатной стали выполняются по методу предельных
состояний. Предельным называется такое состояние, при котором
конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней тре-
бованиям, связанным с назначением и ответственностью. Этот
метод заключается в определении расчетных усилий в элементах
оснастки и сравнении напряжений от этих усилий с соответствую-
щими расчетными сопротивлениями, умноженными на коэффи-
циенты условий работы. Расчетные усилия, в свою очередь, оп-
ределяются по расчетным нагрузкам, получаемым путем умноже-
ния нормативных нагрузок, отвечающих условиям нормальной
эксплуатации и представляющих собой массы поднимаемого
оборудования и монтажных приспособлений, на коэффициенты
перегрузки. При этом расчетные нагрузки учитывают возможное
превышение нормативных нагрузок, вызванное отступлениями
от нормальных условий эксплуатации.
Существуют следующие виды расчета такелажной оснастки
из прокатной стали по методу предельных состояний:
1. Проверка прочности элемента при известной нагрузке
на него по заданным размерам сечения и материалу (провероч-
ный расчет)
N/F < тО,\R.
2. Подбор сечения элемента при известной нагрузке по усло-
виям его работы и материалу (проектный расчет)
FTp > N/(mO,\R).
3. Определение несущей способности (допускаемого усилия)
на элемент по известным размерам и материалу
У с mO,lRF,
где N — величина нагрузки на элемент, кН, F — площадь сечения элемента,
сма; т — коэффициент условий работы, R - расчетное сопротивление, МПа.
Прочность стальных канатов рассчитывается по методу коэф-
фициентов запаса, который состоит в определении максимальных
расчетных усилий в ветвях канатов. Эти усилия должны соответ-
ствовать нормативным нагрузкам от массы поднимаемого оборудо-
вания и монтажных приспособлений без учета коэффициентов
перегрузки и динамичности, умноженным на коэффициент за-
паса прочности, и сравниваться с разрывным усилием каната
в целом.
Все грузоподъемные устройства рассчитываются с учетом сле-
дующих нагрузок и воздействий:
масс поднимаемого груза и самого грузоподъемного устрой-
ства вместе со всеми монтажными приспособлениями;
усилий в оттяжках, расчалках и сбегающих ветвях полиспа-
стов;
нагрузок, вызываемых отклонением грузоподъемного устрой-
ства от вертикали;
динамических воздействий, учитываемых коэффициентом, рав-
ным 1,1;
'ветровых нагрузок.
Все захватные приспособления рассчитываются с учетом сле-
дующих нагрузок;
масс поднимаемых грузов и захватных приспособлений;
усилий оттяжек;
динамических воздействий, учитываемых коэффициентом, рав-
ным 1,1.
При определении усилий в грузоподъемных устройствах и
траверсах масса поднимаемого груза и самого грузоподъемного
устройства умножается на коэффициент перегрузки, равный 1,1.
При определении усилий в грузовых полиспастах, расчалках,
оттяжках, тягах и стропах коэффициенты перегрузки и динамич-
ности не учитываются.
Для некоторого упрощения расчетов, приведенных в настоя-
щем пособии, не учитываются ветровые нагрузки ввиду их малой
величины. При необходимости их учета следует пользоваться ука-
заниями СНиП П-6—74 «Нормы проектирования. Нагрузки и воз-
действия».
При переводе единиц системы МКГСС в систему СИ необхо-
димо учитывать, что килограмм-сила Р равна весу тела, имеющего
массу G — 1 кг при нормальном ускорении свободного падения
g = 9,80665 м/с2, т. е. в системе СИ Р Gg. Округляя величину
ускорения g flfi 10 м/с2, получаем Р = 10G (точность, достаточная
для учебного пособия). В системе СИ единицей напряжения и
давления является паскаль, или 1 Н, деленный на 1 м2. Для
расчетов используют единицы килопаскаль и мегапаскаль
(1 кгс/см2 0,1 МПа — 10 кН/см2).
§ 2. Материалы, применяемые для изготовления
такелажной оснастки
и грузоподъемных средств
Элементы такелажной оснастки и грузоподъемных средств
изготавливаются из стали, представляющей собой сплав железа
с углеродом. В зависимости от содержания углерода сталь под-
разделяется на три группы:
низкоуглеродистая (до 0,25 %); среднеуглеродистая (0,25—
0,6 %); высокоуглеродистая (0,6—-2 %).
8
Для улучшения свойств стали в нее вводятся легирующие
компоненты. В соответствии с количеством легирующих компо-
нентов в сталях последние делятся на:
углеродистые (легирующие элементы не вводятся);
низколегированные (до 2,5 %);
среднелегированные (2,5—10 %);
высоколегированные (более 10 %).
В зависимости от механических свойств (предел текучести
и временное сопротивление) для грузоподъемных средств приме-
няются стали четырех классов прочности (классы стали): С38/23,
С44/29, С46/33 и С52/40. Здесь приняты обозначения: С — сталь,
числитель — временное сопротивление, знаменатель — предел те-
кучести. Причем низкоуглеродистые стали класса С38/23 относятся
к группе сталей обычной прочности, а низколегированные стали
классов С44/29, С46/33 и С52/40 — к сталям повышенной прочности.
В грузоподъемных устройствах обычно используются стали
группы В, в которых гарантируются механические свойства и
требования по химическому составу; для этой группы сталей
механические свойства — прочность, а требования к химическому
составу — свариваемость и качество стали.
Марки углеродистых сталей имеют буквенно-цифровые обозна-
чения: так, буквы Ст обозначают «сталь», а цифры 0, 1, 2, 3 и
т. д. — порядковый номер, зависящий от химического состава и
свойств. Сталь группы В перед обозначением марки имеет букву В.
Степень раскисления стали обозначается: сп — спокойная, пс —
полуспокойная и кп — кипящая. При повышенном содержании
марганца после номера марки ставится буква Г. Категория стали
обозначается в конце марки номером. Например марка стали
ВСтЗспб означает: сталь марки 3 спокойная группы В 5-й кате-
гории, сталь ВСтЗкп2 — сталь марки 3 кипящая группы В 2-й
категории.
В такелажных приспособлениях и в грузоподъемных средствах
наиболее распространена СтЗ, обозначающая все разновидности
сталей этой марки,так как хорошо сваривается и надежно работает
при различных нагрузках.
Так, для монтажных и такелажных приспособлений и грузо-
подъемных средств из листового, фасонного и сортового проката
обычно применяются стали:
для расчетных температур до —30 °C — сталь класса С38/23
марки ВСтЗкп2;
для расчетных температур от —30 до —40 °C — сталь того же
класса марок ВСтЗпсб или ВСтЗГпсб.
За расчетную температуру принимают среднюю температуру
наиболее холодной пятидневки года для данной местности. Зна-
чения этих температур определяются по таблице, приведенной
в СНиП II-A.6—72.
Для изготовления грузоподъемных средств и такелаж-
ных приспособлений рекомендуется использовать следующие
9
виды прокатных сталей: сталь угловая равнополочная по
ГОСТ 8509—72* (СТ СЭВ 104—74), балки двутавровые с уклоном
внутренних граней полок по ГОСТ 8239—72* (СТ СЭВ 2209—80)
и с параллельными гранями полок, швеллер с уклоном внутренних
граней полок по ГОСТ 8240—72* (СТ СЭВ 2210—80).
Для элементов грузоподъемных средств применяются следую-
щие типы стальных труб: горячедеформированные бесшовные
по ГОСТ 8732—78 (СТ СЭВ 1481—78); электросварные прямошов-
ные по ГОСТ 10704—76 (СТ СЭВ 490—77).
Для осей и шарниров используется круглый прокат из стали
марок СтЗспЗ и СтбспЗ по ГОСТ 380—71*; сталь 20; 35 и 45 по
ГОСТ 1050-74**.
Для соединения элементов и узлов грузоподъемных средств
и такелажной оснастки, воспринимающих сдвигающие или растя-
гивающие усилия, применяются болты из стали марок сталь 20
и 45 по ГОСТ 1050—74** или сталь 35Х по ГОСТ 4543—71*.
Для сварки элементов такелажной оснастки и грузоподъем-
ных средств рекомендуются электроды следующих типов: для стали
класса С38/23 и стали 20—Э42 или Э46; для стали С44/29 и
С46/33—Э46 или Э50; для стали С52/40—Э50А.
При такелажных работах рекомендуются стальные канаты
следующих типов (прилож. I): для полиспастов и стропов — канат
типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1 + 7 + 7/7 + 14) 4- 1 о.
с. по ГОСТ 7668—80 и в качестве замены — канат типа
ТЛК-0 конструкции 6x37 (1 4- 6 4- 15 + 15) + 1 о. с. по
ГОСТ 3079—80: для оттяжек, тяг, вант — канат типа ЛК-Р кон-
струкции 6x19 (14-6-1- 6/6) 4-1 о. с. по ГОСТ 2688—80
и в качестве замены — канат типа ЛК-0 конструкции
6x19 (1 + 9 4- 9) + 1 о. с. по ГОСТ 3077—80.
§ 3. Расчет элементов грузоподъемных средств,
работающих на поперечный изгиб
В такелажных приспособлениях и грузоподъемных устрой-
ствах широко используются элементы, работающие как балки на
поперечный изгиб. К таким элементам относятся: монтажные
балки; траверсы, работающие на изгиб; монорельсы; кран-балки;
ригели порталов, шевров, монтажных подпорок и опор.
В зависимости от назначения, величин нагрузок и пролетов
эти элементы изготавливаются различных сечений. Так, для срав-
нительно небольших нагрузок и пролетов обычно используются
сплошные балки, выполненные из одиночных швеллеров, двутав-
ров или стальных труб. Для значительных нагрузок применяются
балки сквозных сечений, составленные из парных швеллеров или
двутавров, соединенных стальными пластинами, либо выполнен-
ные из стальных труб, усиленных элементами жесткости (уголки,
пластины), или, наконец, имеющие решетчатую или составную
сварную конструкцию.
Ц?
Балки, работающие на поперечный изгиб, рассчитываются
в определенной последовательности.
1. Подсчитывают нагрузки (кН), действующие на балку с уче-
том масс поднимаемых грузов и такелажных приспособлений,
усилий в оттяжках и сбегающих ветвях полиспастов. При этом
нагрузки от масс поднимаемых грузов и такелажных приспособ-
лений умножаются на коэффициенты перегрузки и динамичности,
равные 1,1.
2. Находят максимальный изгибающий момент Л4макс (кН-см)
от расчетных нагрузок по правилам сопротивления материалов
или по формулам, приведенным в табл. 1 для наиболее часто встре-
чающихся случаев использования балок. Учитывая, что в боль-
шинстве такелажных приспособлений и грузоподъемных средств
пролеты балок, как правило, сравнительно незначительны, в прак-
тических расчетах изгибающим моментом от собственной массы
балки можно пренебречь, так как по сравнению с изгибающим мо-
ментом от основных монтажных нагрузок он очень мал.
При значительных пролетах к основной формуле для изгибаю-
щего момента прибавляется изгибающий момент от собственной
массы балки, равный 10 gl2/8 (здесь I — рабочая длина балки, см;
g— масса 1 м балки, т). Массой g задаются ориентировочно исходя
из основного изгибающего момента Л4макс от расчетных нагрузок,
действующих на балку:
Ломакс• кН-см До 1000 1500— 3000 3000- 8000 8000— 15 000 15 ОСО- 45 000 45 000- 60 000 60 ООО- Уб 000 75 000— 100 000
g. т 0,015 0,04 0,07 0,10 0,16 0,18 0,20 0,22
3. Вычисляют требуемый момент сопротивления поперечного
сечения балки (см3):
^тр 2S Л4Макс /(/л0,17?),
где т — коэффициент условий работы (см. прилож. XIV); R — расчетное сопро-
тивление при изгибе, МПа (см. прилож. XIII для прокатной стали).
4. Устанавливают расчетную схему балки, задаваясь профи-
лем по сортаменту для сплошных балок (швеллер, двутавр или
стальная труба), выбирают одну из схем сквозного сечения балки
по табл. 2 или, наконец, принимают решетчатую либо сварную
составную конструкцию балки.
5. Для сплошных балок, пользуясь прилож. II, III, V, выби-
рают профиль с моментом сопротивления Wx, ближайшим боль-
шим к требуемому В7тр. Для сквозных балок определяют Wx
для схемы, принятой по табл. 2, подобрав предварительно по
прилож. II—V профиль с такими размерами, при которых мо-
мент сопротивления балки в целом Wx не меньше Ц7тр.
Расчеты сечения решетчатой или сварной составной балок
приводятся ниже.
н
Таблица 1. Расчетные формулы элементов грузоподъемных средств, работаю
собственной массы элементов)
Расчетная схема Соотношение плеч Опорные
na
р0 1 Л/Ч5 I 4-, Г «!= г2 0.5P
" и , 1/1 L |р '’-Г
I г ii = I2 p
/?Г |Ч > тб li < "(ч-'’/')
1 /71 Г 1 t Ий- ti — I2 P1~(P1~P,)^-
, 1- Pl г PSP? Г
G < h pA,-r)+r'Jr
Na 1 1 Wf. ii=i, pi + ^r
Л с H. н ..-ч—ЛР
к р, м
| m па поперечный изгиб и продольное сжатие (без учета
реакции Максимальный изгибающий момент 7Имакс Максимальный прогиб f
"Б
0,5Р рт РР 48Е1
Рк^ PhP 27Е1 (--4) W-4)
р Pll Pl? (W Л 27EI k If )
Ph(l + _^_Г/ 27El L' />-4) /’(-£)+
\ 1 / X If /1 * ' г: !-г г + -4) У’0-4)]
Г Р, — (Р, — Р,Х X
pB+(₽i-p.)4 4Z» 27EI+ ^(-4)У3(--Ю
I р1-т+ [<>.(-4)+ PthP (, 27El V -4)Г>(-4)+
+р‘(.1-т) , P№ 1 27E1 (1-4)Уз(1-4)
Pih+pt-~ 27El k -4)/з(>-4)+
, P^ 1 1 27EI \ -ji’) X 3 (b""F‘) +
PJ*
48Ь7
<.(1 '•,'*)+ Pihl2 f, 27El V , PM* ( Г 27EI \ -4)/»(-4)-
1 2. Р» 2 +Ps 4 г—к) X s(1-4) + р./й 1. 1 ‘r“48£Z
13
Таблица 2. Схемы сквозных сечений балок и стержней и формулы для опре
№ схе- мы Схема сечения сквозной балки или стержня Главные
X — X
1х, см* Wx, см*
1 Уо г У 2/ш 1 X 21Г7
д
1 р
У
Уо г
2 X 1 I X 2Wf
1
и У
3 1 У j
У
i4
деления их расчетных данных
оси
У — У
гх, см 1У см‘ Wy, см» гу с“
1/ _к_ У 2ГШ ьэ «в + "ч Ё О» 1 oN W 21Г“ V
}/"2Г“' 2 [/“ + Fw ( <о| о- + oN ( ьз э % & сч 1/^ у 2Fm
У 2/* 1 1 i 2 [/« + ГД (4)’]. 2W* у 2FR
16
6. В случае необходимости определяют прогиб балки (см),
который зависит от характера прилагаемых к ней усилий. Его
вычисляют по одной из формул, приведенных в табл. 1. Если
необходимо учесть прогиб от собственной массы балки, то к основ-
нои формуле приплюсовывается выражение Так, для
случая, изображенного на рис. 1, прогиб найдется по формуле
h
i
р р
г£;
&2
' 27£/x k /?
, 6 10?/* rfl
' 384 * EIX
lrl2
Рис. 1. Расчетная схема
балки
16
Продолжение табл. 2
ОСН
в — У
| Гх„ см CM1 Гу» CM
1 1 1 1 1/— У 4Fyr i h 1 t 4 Г Zyr + fyr ( k>| a- J* to ly h/2 1/— Y 4Fyr
i »/ у F'+4Fyr + 4 64 /Уг -|- fyr 1 + fct 8] d„/2 1/ ± У f’+4Fyr
где Р — усилие, приложенное к балке, кН; I, L, 1Ъ — плечн на балке, см; Е —
модуль упругости, равный для стали 2, ЫО1 кН/см2; 1Х — момент инерции балки
расчетного сечення, см4 (определяется для сплошных балок по прнлож. И, III, V,
а для сквозных — по одной из формул, приведенных в табл. 2 для выбранной
схемы сечеиия балки); q — масса 1 м балки, кг (определяется и зависимости от
выбранного профиля по прнлож. II—V); [f] — предельный прогиб балки, зави-
сящий от ее назначения (прилож. XXI).
РАСЧЕТ СВАРНОЙ СОСТАВНОЙ БАЛКИ
Сварная составная балка состоит из трех основных листов:
одного вертикального — стенки и двух горизонтальных — полок
(рис. 2).
Расчет сварной составной балки выполняется следующим об-
разом:
17
р
Рис. 2. Расчетная схема балки сварной
составной конструкции
1. Определяют нагрузки Р, действующие на балку; максималь-
ный изгибающий момент 7Имаис и требуемый момент сопротивле-
ния Ц7тр, как это указано в пунктах 1, 2 и 3 данного параграфа.
2. Определяют высоту балки (см), исходя из условия обеспе-
чения ее жесткости
^МИН ~
где I — пролет балкн, см; п„ — коэффициент, зависящий от предельного прогиба
[/] для данного типа балки (прилож. XXI):
[Л .........| 1/1000 1/750 | 1/600 | 1/500 | 1/400 | 1/250 | 1/200
пп ........| 6 8 | 10 | 12 | 15 | 25 | 30
3. Находят оптимальную высоту балки (см), исходя из условий
экономичности расхода стали:
Лопт = К 1^тр/бст»
где к — коэффициент (для сварных балок постоянного сечеиия к — 1,1-4-1,15,
для переменного — к — 1,0); 6'т — толщина стенкн, мм, определяемая предва-
рительно по формуле S'T = 7 4 ЗА (здесь h = 1/пЕ, величина I подставляется
в метрах).
Окончательную высоту балки h принимают близкой к Лопт
(на 5—10 % меньше), но не менее чем Лмин, при этом учитывают
размер пространства для установки балки и размеры прокатного
листа по ГОСТу (ГОСТ 19903—74 или ГОСТ 82—?0).
4. Подсчитывают минимальную толщину стенки (см) из усло-
вия работы на срез:
^ст.мин ^.A/MaKC/(/lOT0,l/?Cp),
18
где к — коэффициент при работе на срез балки: без учета полок к = 1,6, с уче-
том полок к = 1,2; Л'макс— максимальная реакция на опоре, кН: Аммане”
— Р/2; йст — высота стенки балки, см: Лст = Л — (2—5), Ptp — расчетное
сопротивление прокатной стали при срезе, МПа (прилож. XIII).
По полученной величине 6СТ.МИН выбирают 60Т с учетом тол-
щины листа по ГОСТу. Если выбранная бст отличается от 6СТ,
ранее принятой для расчета йопт, более чем на 2 мм, то Лопт
следует пересчитать по выбранной бст.
5. Проверяют на местную устойчивость стенку выбранной
толщины без дополнительного укрепления ее продольными реб-
рами (при R, МПа):
Если стенка толщиной 6СТ не удовлетворяет условию местной
устойчивости, то производят ее дополнительное крепление или
увеличивают толщину.
6. Определяют требуемую площадь сечения одной полки (см2)
Ftl. тр ~ 2/П. -tvihn,
где тр—требуемый момент инерции полки, см4: /п. тр /б. тр—/ст!
/б. тр—требуемый момент инерции балки, см4: /б. тр = ^трй/2; ^ст—момент
инерции стенки, см4: /ст = б^й^/12; Лп — расстояние между центрами
масс полок, см: Лп = h — 6П (здесь <5П — ориентировочная толщина полки, см:
6П =» 16-7-40 мм, ею задаются при условии, что 6П 36ст).
7. Рассчитывают ширину полок (см):
— Fв. тр/^п-
8. Проверяют устойчивость полки, ширина ее для стали класса
С38/23 должна удовлетворять условию
ftn<306n.
При этом рекомендуется выдерживать следующие соотношения:
Ьв = (1/3 1/5) h и Ьсв < 156п (здесь Ьсв — свободный свес
полки, см: Ьсв — (Ь„ — 60Т)/2.
9. Находят фактический момент инерции балки (см4) с учетом
принятых размеров:
/б = 6ст/г?т/12 + 2a2Fn,
где йст— уточненная высота стенки: Лс-Г — Й — 2бп; а — йп/2: Fa — площадь
полки, см*: Fn — ЬиЬв,
10. Подсчитывают фактический момент сопротивления балки
(см3):
W = 2/е/Л>ТГ,р.
В случае, когда W < 1Гтр, сечение балки увеличивают.
11. Проверяют балку с принятым сечением на прочность:
M/W с т0,1/?,
где М — максимальный изгибающий момент, кН -см, действующий иа балку,
с учетом момента от собственной массы балки, равного 10g/2/8; g — масса 1 м
19
балки, т: g — Ftf>; F & — площадь сечения балки, м2: Fk — 2Fn -|- FCT =
= 2йп6п 4- h0T6CT; р — удельная масса стали: р = 7,85 т/м2.
12. Находят толщину каждого из двух сварных швов (см),
соединяющих полки со стенкой;
Лш = 77(2₽0,1Я'в),
где Т — сдвигающее усилие, кН, воспринимаемое сварными швами на длине
1 см балки: Т = Л/макс^н^о; Л’макс— максимальная реакция на опоре: Nmrkc=
= Р/2; Sn — статический момент пояса относительно нейтральной оси: Sn =
= Fnhn/2; Р — коэффициент, учитывающий глубину провара (см. § 5); R?B =
= 150 МПа (прилож. XIII).
13. Проверяют прогиб балки, как указано выше.
РАСЧЕТ БАЛКИ РЕШЕТЧАТОЙ КОНСТРУКЦИИ
Решетчатые балки применяются для подвески грузоподъемных
средств при большом пролете балки (10—12 м) и имеют по две ос-
новные вертикальные фермы с верхним и нижним параллельными
поясами, соединенные между собой одиночными уголками.
Для изготовления решетчатой балки предварительно назначают
ее высоту, ширину и тип решетки. Оптимальная высота балки h
в середине пролета, удовлетворяющая требованиям жесткости и
наименьшей массы, составляет 1/8L (здесь L — длина балки).
Ширина балки b назначается равной 0,66/г по конструктивным
соображениям (из условий устойчивости и в соответствии с креп-
лениями к опорам). Наклон раскосов решетки принимается в пре-
делах 35—50° (в среднем 45°).
Крепление такелажных приспособлений или грузоподъемных
механизмов (полиспастов, талей и др.) производится в узлах ферм.
Расчет ведется следующим образом:
1. Определяют усилия в элементах ферм балки. Аналитический
расчет усилий сложен, поэтому его можно заменить графическим
построением диаграммы Максвелла—Кремоны. Он заключается
в последовательном вырезании узлов фермы и вычерчивании для
них замкнутых силовых многоугольников на одной схеме. При
этом необходимо соблюдать определенную последовательность
рассматривания узлов (в каждом узле должно быть не больше двух
стержней с неизвестными усилиями).
Начинать построение диаграммы нужно с того узла, где схо-
дятся два стержня. Рассматривая схему (рис. 3, а), всю площадь,
занятую фермой и внешними нагрузками, разбивают на отдель-
ные поля, ограниченные стержнями фермы и внешними силами.
Каждое поле обозначают буквой или цифрой. Порядок нумерации
полей принимается следующий: вначале по часовой стрелке, на-
чиная от опоры А, нумеруют поля /, 2, 3 (заштрихованные на
схеме), ограниченные внешними силами РА, ЙБ и Р/2, а потом —
20
Рис. 3. Расчетная схема балки решетчатой конструкции
ограниченные стержнями фермы (поля от 4-го до 13-го). После
нумерации полей стержни и внешние силы обозначаются двумя
цифрами, соответствующими нумерации тех полей, границей
которых они являются. Так стержень АС можно назвать 1—4
(4—/), стержень CR назвать 4—5 (5—4).
Для определения усилий в стержнях фермы балки строится
силовой многоугольник из всех внешних сил — нагрузок и ре-
акций на опорах, действующих на ферму. Контур обходят по ча-
совой стрелке, начало силы обозначают номером того поля, ко-
торое встретится перед силой. Силы откладывают в масштабе
50—100 кН в 1 см.
Далее строят силовой многоугольник от внешних сил для ос-
новной фермы решетчатой балки. На схеме (рис. 3, б) внешними
силами являются усилие Р/2 соответственно от поднимаемого
груза с тяговым усилием лебедки и реакции опор RA и
При построении силового многоугольника откладывают в мас-
штабе сил отрезок, равный заданной силе Р/2, начало его обозна-
чают цифрой 2, конец — цифрой 3. От точки 3 к точке J пойдет
реакция опоры RA. Направление действия RA противоположно
21
действию силы Р/2. Для определения усилий в стержнях фермы
мысленно вырезают последовательно узлы и рассматривают рав-
новесие сил в них. В левом опорном узле А сходятся три силы 3—1
(реакция опоры /?А) и усилия в стержнях 1—4 и 3—4. Из усло-
вия равновесия все они должны образовать замкнутый треуголь-
ник. Неизвестными в данном узле будут две силы в стержнях
1—4 и 3—4
Для определения силы, действующей в стержне 3—4, из точки 3
(рис. 3, б) проводят линию, параллельную стержню 3—4, а из
точки 1 — линию, параллельную стержню 4—1, на пересечении
их получают точку 4. Векторы 1—4 и 3—4, умноженные на мас-
штаб сил, дают усилия в стержнях (в кН). Направления усилий
определяют исходя из направления реакции опоры RA (3—/),
которое известно (направлено вверх). Так как силовой многоуголь-
ник 1—3—4—1 замкнут, а усилие 3—1 имеет направление от
точки 3 к точке 1, то усилие 1—4 направлено от точки 1 к точке 4
и усилие 4—3 — от точки 4 к точке 3. Мысленно эти направления
переносят на соответствующие стержни схемы фермы (рис. 3, а)
и получают: усилие 1—-4 направлено к узлу, а усилие 4—3 —
от узла. Если внутренние усилия в стержнях направлены от уз-
лов, то стержень работает на растяжение, к узлам — на сжатие.
Таким образом в рассматриваемом узле стержень 1—4 работает
на сжатие, а стержень 4-^-3 — на растяжение.
В следующем узле С имеются стержни 1—4; 4—5 и 5—1,
неизвестными являются усилия в стержнях 4—5 и 5—1. На диаг-
рамме из точки 1 проводят прямую, параллельную стержню
5—1, а из точки 4 — прямую, параллельную стержню 4—5, на
пересечении этих прямых получают точку 5. Направление дей-
ствия усилий в стержнях устанавливают исходя из замкнутости
силового многоугольника 1—4—5—1, графически отражающего
равновесие вырезанного узла С. Известно, что стержень 1—4
испытывает сжатие, усилие в нем направлено к узлу С (рис. 3, а),
т. е. от точки 4 к точке 1 (рис. 3, б). Тогда в стержне 1—5 усилие
будет направлено на диаграмме (рис. 3, б) от точки 1 к точке 5,
т. е. к узлу С, а усилие в стержне 4—5 — от точки 5 к точке 4,
т. е. от узла. Таким образом стержни 1—4 и 1—5 испытывают
сжатие, а стержень 4—5 — растяжение.
Рассматривают узел Т. В нем неизвестны усилия в стержнях
5—6 и 6—1. На диаграмме (рис. 3, б) из точки 1 проводят линию,
параллельную стержню 6—1 (она совпадает с линией 1—5), а из
точки 5 — линию, параллельную стержню 5—6 до пересечения
с линией 1—6. Эта линия может быть обозначена только точкой 6,
которая совпадает с точкой 5, и поэтому стержень 5—6 нагрузки
не испытывает. Усилие в стержне 1—6 направлено противоположно
усилию в стержне 5—1, т. е. к узлу, поэтому стержень 1—6
сжат.
Рассматривают узел R. В нем сходятся пять стержней: 3—4;
4—5; 5—6; 6—7 и 7—3. В стержнях 3—4; 4—5; 5—6 усилия
22
известны, необходимо определить усилия в стержнях 6—7 и 7—3.
На диаграмме из соответствующих точек проводят линии, парал-
лельные стержням 6—7 и 7—3, получают точку 7. В многоуголь-
нике 3—4—5—6—7—3 усилия в стержнях 3—4 и 4—5 направ-
лены от узла R, в стержне 6—7 — к узлу, в стержне 7—
3 — от узла. Таким образом стержень 3—7 растянут, а
стержень 6—7 сжат. Далее аналогично рассматривают узлы
Е и F.
Вторая часть фермы (поля 9—13) симметрична первой, поэтому
диаграмма будет иметь зеркальное изображение, а значит, усилия
и их направления будут соответствовать первой половине фермы,
рассмотренной выше.
Так, построив многоугольник и определив^усилия, их заносят
в таблицу по форме (см. пример 38, табл. 14). Если силы, дейст-
вующие на балку, направлены под углом, а не вертикаль-
но, то необходимо определить усилия и в элементах одиноч-
ных уголков, т. е. строить диаграмму для вспомогательной
фермы.
2. Подбирают сечение для элементов фермы. Для этого по ука-
занной таблице для верхнего пояса определяют максимальное
усилие и по нему находят требуемую площадь уголков или труб
Frp, сма: для сжатых стержней FTp = N™KC/(<pR), для растянутых
стержней FTp —- Ммгкс/R (здесь Л^Ткс — максимальное усилие
сжатия, кН; А^акс — максимальное усилие растяжения, кН;
Ф — коэффициент продольного изгиба: для поясов ф = 0,7-т-0,8,
для стержней решетки ф = О.бн-О.б).
Из сортамента (прилож. IV, V) находят соответствующее FTp
сечение (уголок или трубу). После подбора сечения элемента
проверяют его гибкость X (для сжатых стержней). Должно соблю-
даться условие
МИК 1,
где 1В — расчетная длина стержня, принимаемая равной длине стержня: l0 — I;
Гмин — минимальный радиус инерции; [X] — предельная гибкость (принимается
по прилож. XX).
Подобрав сечение для верхнего пояса, аналогично определяют
сечение для нижнего пояса фермы, раскосов и стоек. Толщину
фасонок в опорных узлах подбирают в зависимости от усилий
в опорном раскосе:
Расчетное усилие в опорном раскосе, кН До 250 260— 400 410— 600 610— 1000 1010— 1400 1410— 1800 Более 1800
Толщина фасонки в опорном узле, мм 8 10 12 14 16 18 20
23
3. Определяют прогиб решетчатой балки. Для определения
прогиба нижнего среднего узла фермы (м) используют формулу,
как для фермы с треугольной решеткой:
х „ I Р*13 । 5 lOgl*\
' Ку \ 48£/ср ‘ 384 £/Ср/’
где к7 — коэффициент увеличения прогиба для решетчатых балок:
ку = [1 -|~ (tga 4- ctga) hB/l] (1,61 — 0,33ho/h);
а — угол наклона раскосов, град; Ло — высота балкн на опоре, см; h — высота
балки в середине пролета, см; I — пролет балкн, см; Р* — сосредоточенная
вертикальная монтажная нагрузка, приходящаяся иа одну ферму, кН: Р4 =
= Рн/2; Е — модуль упругости; /ср—приведенный момент инерции поясов
фермы в середине пролета, см4: /ср = (FB 4- Рц) Л2/4; Ев — площадь попереч-
ного сечения верхнего пояса, см2; FK — то же, нижнего пояса, см2.
Прогиб не должен превышать значений, указанных в при-
лож. XXI.
§ 4. Расчет элементов грузоподъемных средств,
работающих на продольное сжатие
Многие такелажные приспособления и грузоподъемные сред-
ства имеют элементы типа стержней, работающие на продольное
сжатие. Это монтажные мачты, стрелы, стойки (ноги) порталов,
шевров и треног, монтажные подпорки, распорки и траверсы.
В зависимости от мест приложения нагрузок и их направле-
ния по отношению к продольной оси стержня определяется
характер его работы — на центральное или на внецентренное
сжатие.
В центрально-сжатом стержне нагрузки прикладываются вдоль
его оси или симметрично относительно ее. Во внецентренно сжа-
том стержне направление действия сжимающей нагрузки не сов-
падает с продольной осью стержня, что характеризуется одновре-
менным воздействием на него продольного сжимающего усилия
и изгибающего момента.
В этом параграфе рассматривается методика расчета наиболее
часто встречающихся элементов грузоподъемных средств, рабо-
тающих на центральное сжатие. Элементы, работающие на вне-
центренное сжатие, встречаются значительно реже. Методика
их расчета приведена в § 28.
В зависимости от величины сжимающих нагрузок, длины
стержня и его назначения элементы, работающие на центральное
сжатие, изготавливаются двух типов:
сплошными, выполненными из одиночных швеллеров, дву-
тавров и стальных труб;
сквозными, составленными из парных швеллеров, двутавров
или нескольких уголков (называются ветвями стержня), соеди-
24
Рнс. 4. Расчетные схемы стержней сквозного сечения
1 — ветвь стержня; 2 ~ соединительная планка; 3 —• стойка решетки; 4 — раскос ре-
шетки
ненных пластинами и раскосами, или стальных труб, усилен-
ных планками и уголками (рис. 4).
При работе на сжатие стержень должен обладать прочностью
и устойчивостью, что обусловливается достижением равноустой-
чивости стержня в главных плоскостях. У сквозных стержней
равноустойчивость достигается раздвижкой ветвей (швеллеров,
двутавров, уголков) на требуемое расстояние.
Расчет центрально-сжатых стержней заключается в предвари-
тельном подборе сечения и окончательной проверке стержня
на устойчивость.
РАСЧЕТ СТЕРЖНЯ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ
1. Подсчитывают суммарное сжимающее усилие W (кН), дей-
ствующее вдоль оси стержня, с учетом масс поднимаемых грузов
и такелажных приспособлений, натяжения расчалок, оттяжек,
сбегающих ветвей полиспастов. Нагрузки от масс поднимаемых
25
грузов и такелажных приспособлений умножаются на коэффи-
циенты перегрузки и динамичности, равные 1,1.
2. Определяют требуемую площадь поперечного сечения
стержня (см2):
FTV = Л7(ф0/пО,1У?),
где фо — коэффициент продольного изгиба стержня, значением которого за-
даются (для стержня из швеллера, двутавра или уголка ф0 = 0,74-0,9, из сталь-
ной трубы — фо = 0,4); т — коэффициент условий работы (для траверс ф —
= 0,85, для мачт, стрел, шевров, порталов, подпорок ф = 0,9); R — расчетное
сопротивление при сжатии, МПа (определяется по прилож. XIII для прокатной
стали).
3. Задавшись профилем стержня и пользуясь прилож. II—V,
определяют для швеллера, двутавра и уголка номер профиля,
а для стальной трубы — наружный диаметр и толщину стенки;
кроме того, находят площадь сечения F, см2, и радиусы инерции тх
и гу (для стальной трубы — г), см.
4. Определяют расчетную длину стержня (см):
= р/,
где р — коэффициент приведения расчетной длины, зависящий от условий за-
крепления концов стержня и приложения нагрузки (прилож. XII); I — геометри-
ческая длина стержня, см.
5. Устанавливают гибкость стержня относительно главных
плоскостей:
для швеллера и двутавра
— Zc/rх [X], Ху = 1р/Гу [X];
для стальной трубы
X — lc/r < [X].
В этих формулах [X] — предельная гибкость (прилож. XX).
6. По наибольшей гибкости, если она не превышает предель-
ной, находят коэффициент продольного изгиба <р по прилож. XV.
7. Полученное сечение стержня проверяют на устойчивость:
H/(F<p) < mR.
РАСЧЕТ СТЕРЖНЯ СКВОЗНОГО СЕЧЕНИЯ
1. Так же, как для сплошного стержня, определяют расчетное
сжимающее усилие N, действующее по его оси, требуемую пло-
щадь поперечного сечения сквозного стержня Атр и его расчет-
ную длину 1С.
2. Устанавливают расчетную схему сечения стержня, выби-
рая ее по табл. 3.
3. Принимают размеры выбранного профиля по прилож. II—V
так, чтобы суммарная площадь сечения стержня F была не ме-
нее FTV. Так, например, для стержня из двух швеллеров F —
= 2Р11 FTp, а для стержня из четырех уголков F = 4F? FTp.
26
4. Определяют расстояние (см) между ветвями стержня ис-
ходя из условия равноустойчивости в двух главных плоскостях:
1,2-^ Л,
leav
где ах и av — коэффициенты (определяются по табл. 3); Л — размер стержня,
см (табл. 3); для стержней из четырех уголков обычно назначают h = Ь, для всех
остальных схем Л определяют по прилож. II, III, V в зависимости от выбранного
профиля.
5. Находят моменты инерции стержня 1Х и 1У (см4) и радиусы
инерции гх и Гу (см) относительно главных плоскостей в зависимо-
сти от выбранной схемы стержня по одной из формул, приведен-
ных в табл. 2.
Затем подсчитывают гибкость стержня, имея в виду, что
у сквозных сечений, выполненных из парных швеллеров или дву-
тавров, есть материальная х—х и свободная у—у оси, для которых
и определяются гибкости. У сечения из четырех уголков обе оси
являются свободными, поэтому для него рассчитывается только
приведенная гибкость (см. п. 7 в и 7 г). У сечения из стальной
трубы, усиленной уголками, обе оси материальны, и гибкость под-
считывается только для одной из них.
6. Определяют гибкость стержня относительно материальной
оси х—х:
— ^с!гх [ЭД
и по прилож. XV принимают коэффициент продольного изгиба <рх.
7. Относительно свободной оси у—у рассчитывают приведен-
ную гибкость, учитывающую податливость элементов, соединяю-
щих пояса стержня (планок или решетки):
а) для сечений с одной свободной осью и соединением ветвей
из швеллеров или двутавров раскосами (рис. 4, а)
ЭДр — ЭД -|- K| (Ff>y/Fpi);
б) для сечений с одной свободной осью и соединением ветвей
из швеллеров или двутавров планками (рис. 4, б)
Хрр — if ку 4" ЭД1 i
в) для сечений с двумя свободными осями и соединением
ветвей из уголков раскосами и стойками (рис. 4, в)
г) для сечений с двумя свободными осями и соединением вет-
вей из уголков планками с четырех сторон (аналогично рис. 4, б)
ЭДр = ^ЭД ЭД1 + ЭДг>
где ЭД — гибкость стержня относительно свободной оси: ЭД = ljrv', Fgp —
площадь сечения всего стержня, см9; Fpl и Fp, — площади сечения раскосов,
27
Таблица 3. Основные схемы сквозных стержней
лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях, см*; ХВ1 и Лвя — гибкость
отдельных ветвей стержня относительно собственных осей 1—1 и 2—2:
ХВ1 = l-Bilfв! и = гва>
1В — расчетная длина ветви, см, принимаемая равной расстоянию между узлами
решетки или между планками (рис. 4), при использовании планок 1В 40гв;
гв — радиус инерции сечения ветви относительно собственной оси, параллельной
свободной оси сечения стержня (определяется для радиуса инерции одного швел-
лера или двутавра относительно оси у—у по прнлож. II, III); и к2 — коэффи-
циенты, зависящие от угла наклона решетки а (рис. 4, а, в);
а, град 30 40 45-60
К1 И Kj . . 45 31 27
д) для сечения из стальной трубы, усиленной уголками
(рис. 4, г), гибкость находят по формуле
1 = 1с/г,
где г — радиус инерции стержня, см (прилож. V).
8. По приведенной гибкости, если она не превышает предель-
ной (прилож. XX), находят коэффициент продольного изгиба
(по прилож. XV) относительно свободной оси у—у.
9. При полученном сечении проверяют устойчивость стержня
относительно оси х—х и у—у:
N/(F<?X) <tnR и N/(Fq>y) < rnR.
10. Для стержней, ветви которых соединены планками или
решетками, дополнительно проверяют устойчивость отдельных
ветвей на участках между планками или узлами решеток:
определяют расчетную длину ветви между планками или уз-
лами решетки
И = р/в,
28
где ц — коэффициент приведения расчетной длины: р. = 0,5; 1В — геометриче-
ская длина ветви, см, которой задаются в соответствии с расстоянием между
узлами (рис. 5);
находят гибкость ветви
X» = 1*1 гв < [Л,,] = 40,
где гв — радиус инерции ветви, полученный по прилож. II—V для выбранного
профиля; [Хв ] — допускаемая гибкость;
определяют коэффициент продольного изгиба ветви <рв (при-
лож. XV);
проверяют ветвь на устойчивость:
^в/(Л><Рв) < mR,
Рис. 5. Расчетные схемы соединительных элементов стержней
29
где Л’и — сжимающее усилие в каждой ветви стержня, кН: NB ~ N/n; п — общее
количество ветвей стержня; Fв — площадь сечения каждой ветви стержня
выбранного ранее профиля, см2 (см. п. 3).
11. Рассчитывают соединительные элементы (планки или ре-
шетку) на условную поперечную силу Qa, принимаемую для стали
класса С38/23 равной 0,2F, кН (здесь F — площадь сечения
всего стержня, см2):
а) проверяют прочность планки (рис. 5):
<ЭП*/(2^ПЛ) = 0,2Г//(2№пл) «! mR,
где I — расстояние между центрами планок, см: I --- 1Б dna; ^пл — ширина
планки: ’ с!пл =(0,54-0,7) b; Wna—момент сопротивления сечения планки,
см8: Й71Ы1 =. ёпдйпл^б; бил — толщина планки: бпл -= 64-12 мм;
б) рассчитывают решетку (рис. 5), для чего:
определяют усилие в раскосе, кН.
А^р — Qn/(2 sin а) = 0,2Fp/(2 sin а);
проверяют раскос на устойчивость:
^p/(Fp<p) « mR,
где Fv — площадь сечения раскоса, см2 (определяется по прилож. IV для уголка,
размерами которого задаются или вычисляют по формуле FTp ~ Np!(q>BmO, 17?),
принимая для уголка <р0 == 0,74-0,9, и затем по прилож. IV подбирают уголок
cfy > ^тр); Т — коэффициент продольного изгиба (определяется по прилож. XV
в зависимости от гибкости Хр 1^/грУ, /р—расчетная длина раскоса: I? =
= р7р = 0,5/р; 7р — геометрическая длина раскоса: 1р — б/sin а (принимается
обычно а = 45“); гр — радиус инерции выбранного уголка, см (определяется по
прилож. IV); т — коэффициент условий работы, равный 0,75 (прилож. XIV).
Если для уменьшения длины ветви стержня между раско-
сами устанавливают стойки, то вначале рассчитывают усилие
в стойке (кН):
N СТ — Qr/2 ~ 0,2FCT/2,
затем проверяют стойку на устойчивость аналогично раскосу:
ct-(.F,стф) mR.
§ 5. Расчет сварных соединений
в грузозахватных и такелажных
приспособлениях
При изготовлении различных грузозахватных и такелажных
приспособлений применяется сварка отдельных деталей и узлов,
прочность которых должна быть проверена расчетом. Обычно ис-
пользуются следующие виды соединений: встык, выполняемые
стыковыми швами; внахлестку и впритык — с применением уг-
ловых швов. Характер действующих на сварные соединения на-
грузок различен, что определяет способы их расчета. В этом пара-
графе рассматриваются расчеты основных видов сварных соеди-
нений при действии на них различных по характеру нагрузок.
30
'ПАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ВСТЫК
Шов прямой, нагрузка осевая (рис. 6, а).
Прочность шва проверяют на растяжение или сжатие по фор-
муле > ” >
Л//(/ш6) < mRCBK,
<де N — расчетное продольное (осевое) усилие, кН, с учетом всех нагрузок,
действующих на грузоподъемное приспособление, масс поднимаемых грузов и
мкелажных приспособлений, усилий оттяжек и расчалок, а также коэффициентов
перегрузки кв — 1,1 и динамичности кя — 1,1; /ш — расчетная длина шва, см
(равна полной проектной длине b за вычетом 1 см с учетом неполноценности на-
чала шва от непровара и конца его — от наличия кратера); 6 — толщина более
><>нкого из соединяемых элементов, см; т — коэффициент условий работы:
т — 0,85; RCB — расчетное сопротивление стыкового сварного шва, МПа, растя-
жению (/?£®) или сжатию (/?с®), определяемое по прилож. XIII для сварных
«единений; к — коэффициент, учитывающий процесс выполнения сварки (для
швов с подваркой корня к —- 1,0; для швов односторонних без подварки корня
ч = 0,7; для швов односторонних на подкладке к — 0,9).
Пример 1. Проверить на прочность сварной стыковой пря-
мой шов двух планок толщиной 6 — 8 мм, шириной b = 80 мм
из стали марки СтЗ (класс С38/23) при растягивающем усилии
N = 70 кН. Сварка ручная с подваркой корня.
Решение. Проверяем сварной шов на прочность:
70/(7-0,8) = 12,5 кН/см2 = 125 МПа <
< 0,85-180.1 = 153 МПа;
щесь расчетная длина шва /ш = 5 — 1 — 8 — 1 = 7 см.
Рис. 6. Расчетные схемы сварных швов встык
31
Шов косой, нагрузка осевая (рис. 6, б).
Прочность шва проверяют по формулам:
на растяжение
N sin а/(/ш 6)
на срез
N cos а/(/ш 6) < тЦсрК,
где а — угол наклона сварного шва к линии действия усилия N; 1т — расчетная
длина шва, см: /ш = б/sin а—1; — расчетное сопротивление стыкового
сварного шва срезу, МПа (принимается по прилож. ХШ для сварных соединений).
Пример 2. Проверить на прочность сварной стыковой косой
шов двух планок толщиной 6 = 6 мм, шириной b = 100 мм из
стали марки СтЗ (класс С38/23) с углом наклона шва а = 60°
к линии действия растягивающего усилия N — 70 кН. Сварка
ручная без подварки корня. \
Решение 1. Находим расчетную длину сварного шва'
/ш = b/sin а — 1 = 10/0,866 — 1 = 10,5 см.
2. Проверяем сварной шов на прочность при растяжении:
N sin а/(1ш 6) < mRpBK-,
70-0,866/(10,5.0,6) = 9,6 кН/см2 = 96 МПа <
< 0,85-180-0,7 =-• 107,1 МПа.
3. Проверяем сварной шов на прочность при срезе:
N cos а/(1т 6) <
70-0,5/(10,5-0,6) = 5,5 кН/см2 = 55 МПа <
< 0,85-130-0,7 = 77,4 МПа.
Шов стыковой при действии изгибающего момента (рис. 6, в)
Прочность шва, работающего на изгиб, проверяют по формуле
M/Wш = 6М/(& 6) < mRcpK,
где М — расчетный изгибающий момент в соединяемых элементах, кН-см.
Пример 3. Проверить на прочность сварной стыковой пря-
мой шов двух планок толщиной 6 = 12 мм, шириной b = 220 мм
из стали марки СтЗ (класс С38/23) при действии на него изгибаю-
щего момента М = 1200 кН-см. Сварка ручная с подваркой
корня.
32
Решение. Проверяем сварной шов на прочность при из-
гибе:
6Л4/(/^ 6) < т/?срв/с;
6- 1200/(21а-1,2) = 13,6 кН/см2 = 136 МПа <
< 0,85-180-1 = 153 МПа.
Шов стыковой при действии изгибающего момента и попереч-
ной силы (рис. 6, г).
Прочность шва, работающего на изгиб и срез, проверяют по
формулам:
на изгиб
6Л4/(£б)<тЯ‘вк;
на срез
' 3^/(2/шб)</п/?срК,
где Q — расчетное поперечное усилие в соединяемых элементах, кН.
Пример 4. Проверить прочность сварного соединения встык
с прямым швом двух листов толщиной 6=14 мм, шириной b =
= 260 мм из стали марки СтЗ (класс С38/23) при совместном дей-
ствии на него изгибающего момента М = 1400 кН-см и попереч-
ной силы Q = 180 кН. Сварка ручная без подварки корня.
Решение 1. Проверяем сварной шов на прочность при
изгибе:
6М/(/^б)</пЯ‘в/с;
6-1400/(252-1,4) = 9,6 кН/см2 = 96 МПа <
< 0,85-180-0,7 = 107,1 МПа.
2. Проверяем сварной шов на прочность при срезе:
* ЗС?/(2/ш6)</п7?е^с;
3-180/(2-25-1,4) = 7,7 кН/см2 = 77 МПа <
< 0,85-130-0,7 = 77,4 МПа.
Шов стыковой при совместном действии изгибающего момента
и осевого усилия (рис. 6, д).
Прочность шва, работающего на изгиб с растяжением, про-
веряют по формуле
N . 6М Пгя
I 6 4" .2 <• т^р к,
ZiuO н
Пример 5. Проверить прочность сварного соединения встык
с прямым швом двух пластин толщиной 6 = 12 мм, шириной
b — 260 мм из стали марки СтЗ (класс С38/23) при совместном дей-
2 В В. Матвеев
33
ствии изгибающего момента Л4 = 1200 кН-см и продольной силы
N = 80 кН. Сварка ручная с подваркой корня.
Решение. Проверяем сварной шов на прочность при из-
гибе и растяжении:
М/(/шб) + 6М/(/шб) < tnR^K-,
80/(25-1,2) + 6-1200/(252-1,2) = 12,3 кН/см8 =
= 123 МПа < 0,85-180-1 = 153 МПа.
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ВНАХЛЕСТКУ
(УГЛВВЫЕ ШВЫ)
Хотя характер работы фланговых и лобовых швов различен,
исследования показали, что и те и другие швы разрушаются
в основном от среза, поэтому расчет их ведется только на срез.
Сварные швы впритык рассчитываются так же, как и угловые.
Швы фланговый или лобовой, нагрузка осевая (рис. 7, а).
Прочность шва проверяют на растяжение или сжатие по фор-
муле
Л//(₽Лш/ш) < mR?,
где N — расчетное усилие, действующее в соединении, кН, с учетом всех нагру-
зок (массы поднимаемого груза и такелажных приспособлений, усилий оттяжек
и расчалок) и коэффициентов перегрузки кп= 1,1 и динамичности кд = 1,1;
М=Р1
Рис. 7. Расчетные схемы сварных угловых швбв
34
Р — коэффициент, учитывающий глубину провара (принимается для однопро-
ходной автоматической сварки ₽ = 1, двух- и трехпроходной Р = 0,9, однопро-
ходной полуавтоматической Р = 0,85, двух- и трехпроходной полуавтоматиче-
ской Р = 0,8, ручной и многопроходной механизированной Р = 0,7); Лш — тол-
щина углового шва, см (катет равнобедренного треугольника, вписанного в про-
филе шва; величина Лш, мм, должна быть не более 1,26 (здесь 6 — наименьшая
толщина свариваемых элементов); минимальные значения Лш, мм, составляют
при наибольшей толщине свариваемых элементов, мм:
Класс стали
С38/23 С46/33
С44/29 С52/40
7—10 . .46
11—22 . 6 8
23—32 . 8 10
33—50 ............................... 10 12
Более 50................................ 12 —
— расчетная суммарная длина угловых швов в соединении, см, за вычетом
1 см с учетом неполноценности начала шва от непровара и конца его — от нали-
чия кратера; т — коэффициент условий работы: т = 0,85; — расчетное со-
противление сварного углового шва (определяется по прнлож. ХШ для сварных
соединений).
Пример 6. Проверить на прочность сварной угловой шов
двух планок толщиной 6 = 12 мм из стали марки СтЗ (класс
С38/23) при общей длине шва I = 280 мм и расчетной осевой на-
грузке N — 140 кН. Сварка ручная.
Решение. Проверяем сварной шов на прочность:
Л//(₽/гш/ш)<т^в;
140/(0,7-0,6-27) = 12,3 кН/см2 = 123 МПа <
< 0,85-150 = 127,5 МПа.
Швы фланговый или лобовой, работающие на изгиб (рис. 7, б).
Прочность шва проверяют по формуле
6М/(рлХ)</и7?;в,
где М — расчетный изгибающий момент, кН-см, в соединяемых элементах
Пример 7. Проверить на прочность сварной угловой шов
двух планок толщиной 6—18 мм из стали марки СтЗ (класс
С38/23) при общей длине шва I — 250 мм и расчетном изгибаю-
щем моменте М = 1100 кН-см. Сварка ручная.
Решение. Проверяем сварной шов на прочность, прини-
мая толщину углового сварного шва йш = 6 = 18 мм:
6Л4/(рМш)<т^в;
6-1100/(0,7-1.8-242) = 9,1 кН/см2 == 91 МПа <
<0,85-150 = 127,5 МПа.
Швы фланговый или лобовой, работающие на поперечный из-
гиб (рис. 7, в).
2»
35
В этом случае в шве от действия срезывающего усилия Q
и изгибающего момента М возникают напряжения по двум взаимно
перпендикулярным направлениям, а равнодействующее срезываю-
щее напряжение является диагональю прямоугольника со сто-
ронами, соответствующими напряжениям от срезывающей силы
и изгибающего момента.
Прочность шва проверяют по формуле
1/( e_y+(_wrj3 mR„.
У \ / \ рйш/ш /
Q — срезывающее расчетное усилие, действующее на сварной шов, кН; М —
расчетный изгибающий момент от усилий Q, равный QI, кН-см.
Пример 8. Проверить прочность сварного углового шва двух
планок толщиной 6 = 18 мм из стали марки СтЗ (класс С38/23)
при общей длине шва b = 340 мм и поперечном усилии Q = 90 кН,
действующем на расстоянии I — 200 мм от шва. Сварка ручная.
Решение 1. Определяем изгибающий момент, действую-
щий на сварной шов от усилия Q:
М = QI = 90-20 = 1800 кН-см.
2. Проверяем прочность шва, принимая толщину сварного
шва Лш = 6 = 18 мм:
= 82 МПа<0,85-150 = 127,5 МПа.
Швы фланговый или лобовой при совместном действии изги-
бающего момента и осевого усилия (рис. 7, г).
Прочность шва, работающего на изгиб с растяжением, прове-
ряют по формуле
N
6Л4
₽Лш/2ш
Пример 9. Проверить прочность сварного шва, крепящего
планку из стали марки СтЗ (класс С38/23) к балке из того же ма-
териала при совместном действии изгибающего момента М =
= 1700 кН-см и продольной силы N = ПО кН. Толщина планки
6=16 мм, длина сварного шва b = 320 мм. Сварка ручная.
Решение. Проверяем сварной шов на прочность, прини-
мая толщину сварного шва /гш = 6 = 16 мм:
6М
<тПсуъ-,
ПО . 6 1700 1О_ 2
0,7-1,6-31 + 0.71.6-312 к^/см —
= 127 МПа <0,85-150= 127,5 МПа.
36
| 6. Расчет болтовых соединений
в грузозахватных и такелажных приспособлениях
В соответствии с характером работы болты рассчитываются
на срез, смятие или растяжение. Соединения на болтах нормаль-
ной точности применяются в тех случаях, когда болты работают
на растяжение. При работе на срез соединение выполняется на
болтах повышенной точности.
В болтовых соединениях расстояние между центрами болтов
должно быть не менее 3d (здесь d — диаметр отверстия для болта)
и не более 8d или 126 (здесь 6 — толщина наиболее тонкого наруж-
ного элемента). Расстояние от центра болта до края элемента при-
нимается минимальным вдоль усилия — 2d и поперек усилия —
l,5d, максимальным — соответственно 4d или 86.
Болтовые соединения рассчитывают по формулам:
на срез N ппср тР/4 < mRcp',
на смятие N < tnRcu,
на растяжение N < wFht CmR6p,
где N — расчетное усилие, кН, с учетом всех нагрузок, действующих на грузо-
подъемное приспособление (массы поднимаемых грузов и такелажных приспособ-
лений, усилия в оттяжках и расчалках), а также коэффициентов перегрузки
кл = 1,1 и динамичности к„ = 1,1; п — число болтов в соединении; пср — чи-
сло срезов одного болта (рис. 8); d—наружный диаметр стержня болта, см:
Диаметр стержня бол- та d, мм 12 14 16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
Площадь сечения бол- та нетто Гнт, см2- • - | 0,861 1,1в| 1,60 1,97 2,49 3,08 3,59 4,67 5,69 8,16 И.2 14,7
— наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направ-
лении, см; FHT — площадь сечения болта (нетто), определяемая в зависимости
от диаметра стержня болта; tn — коэффициент условий работы: т = 0,85; R^p,
^см> — расчетные сопротивления болтовых соединений, соответственно при
срезе, смятии и растяжении, МПа (определяются по прилож. XIII для болтовых
соединений).
Прочность болтовых соединений, работающих одновременно
на срез и растяжение, проверяется отдельно на каждый вид
напряжения.
Пример 10. Проверить на прочность болтовое соединение
двух планок толщиной 6 = 10 мм из стали марки СтЗ (класс
С38/23). Соединение состоит из четырех болтов повышенной
точности диаметром d — 12 мм из стали маркий и работает на
срез от усилия N == 70 кН (рис. 8, а).
37
Рис. 8. Работа болта на срез
а »-* односрез мыЙ болт; б двухсрезный болт; в болт, работающий на растяжение
Решение. 1. Проверяем прочность болтового соединения
на срез:
N .
nncpmP/4 /”Кср’
. . qS -.-oSm = 16,6 кН/см2 = 155 МПа<0,85-230 = 195,5 МПа.
4 • 1•Of1/4
2. Проверяем прочность болтового соединения на смятие:
TVL~ <• П1Асм,
nd о
ТГ§Т = 14,6 кН/см2 146 МПа <0,85-380 « 323 МПа.
Пример 11. Проверить на прочность болтовое соединение для
крепления подвески к балке траверсы (рис. 8, в), состоящее из
четырех болтов нормальной точности диаметром d = 14 мм из
стали марки 45 и работающее на растяжение от усилия N — 90 кН.
Решение. 1фоверяем прочность болтового соединения на
растяжение:
= 19 кН/см2 .= 190 МПа <0,85-230 = 195,5 МПа.
Часто на практике приходится задаваться диаметром болтов
и путем расчета определять их необходимое количество. Эти рас-
четы выполняют, используя'следующие формулы в зависимости
от работы соединения:
на срез
5——-г-;
л эт<Гт0,17?°
на смятие
_ N
п^—~=-----2;
38
на разрыв
N
---------=-
FHtmO,l₽e •
Выполнив последовательно расчет по вышеприведенным фор-
мулам, принимают наибольшее количество болтов, округляя
до ближайшего большего целого числа.
Пример 12. Определить количество болтов повышенной точ-
ности из стали марки 45 для крепления к монтажной балке про-
ушины, изготовленной из листовой стали марки СтЗ (класс С38/23)
толщиной 6 = 12 мм. К проушине приложено усилие N = 160 кН,
болтовое соединение работает на срез.
Решение. Задавшись диаметром болтов d = 18 мм, опре-
деляем их необходимое количество в соединении:
при работе на срез
4W _ 4-160 шт-
" ~лсрЯ42тО,1^р ~ 1-3,14-1,8а-0,85-0,1-230 ШТ>
при работе на смятие
N — 160 _ О о шт
" “ d£6.mO,lflc6M “ 1.8-1,2.0,85-0,1-380 ШТ‘
Учитывая наибольшее расчетное количество болтов в соединении
и округляя до ближайшего большего целого числа, принимаем
п = 4 шт.
§ 7. Расчет проушин, пальцев и осей шарниров
в такелажных и грузоподъемных приспособлениях
Пальцы для крепления различных элементов такелажной
оснастки и оси шарниров грузоподъемных средств обычно за-
крепляются в отверстиях проушин. Расчет пальцев, осей и про-
ушин ведется с учетом их конструктивных особенностей вида
нагрузок, действующих на них.
РАСЧЕТ ПАЛЬЦЕВ И ОСЕЙ ШАРНИРОВ
1. Находят изгибающий момент в пальце или оси шарнира
(кН-см):
при опирании их на две проушины с изгибающим усилием,
приложенным посредине их рабочей длины (рис. 9, а)
Мп = NIK,
где N — поперечное изгибающее усилие, действующее на палец или ось, кН;
I — рабочая длина пальца или оси (расстояние между проушинами), которой
задаются, см:
39
Рис. 9. Расчетные схемы пальцев и осей
при опирании их на две проушины и равных изгибающих
усилиях, приложенных симметрично по рабочей длине пальца
и оси шарнира в двух точках (рис. 9, б),
Ма - Na/2,
где а — расстояние от проушины до точки приложения усилия, которым за-
даются, см.
2. Определяют минимальный момент сопротивления попереч-
ного сечения пальца или оси (см3):
Т7Ц = Л1ц/(т0,1/?),
где т — коэффициент условий работы (определяется по прилож. XIV в зависи-
мости от назначения грузоподъемного средства); R — расчетное сопротивление
круглой прокатной стали для осей и шарниров, МПа (прнлож. XIII).
3. Подсчитывают диаметр пальца (см):
d =
4. Проверяют палец или ось на срез:
N D
где пср — число срезов пальца или оси; /?ор — сопротивление срезу (опреде-
лиется по прилож. XIII для круглой прокатной стали для осей и шарниров).
РАСЧЕТ ПРОУШИН
Проушины обычно выполняются из листового металла и яв-
ляются опорными конструкциями для пальцев или осей шарни-
ров. Они крепятся на сварке к металлоконструкциям грузоподъем-
ных средств: мачт, порталов, шевров, монтажных балок, траверс.
В отдельных случаях проушины усиливаются односторонними
или двусторонними накладками. В зависимости от видов воспри-
нимаемых нагрузок проушины могут работать на изгиб, сжатие
или растяжение. Примером проушин первого вида могут служить
консоли на оголовках монтажных мачт для креплен,^я полиспа-
40
Рис. 10. Расчетные схемы проушии
стов, а примерами второго и третьего вида — проушины с паль-
цами для крепления канатных тяг и подвесок траверс, опорные
шарниры качающихся мачт, порталов, шевров.
Расчет проушин выполняется в определенной последователь-
ности.
Проушины, работающие на изгиб (рис. 10, а).
1. Определяют изгибающий момент в проушине (кН-см):
Л1пр = Na/n,
где N — усилие, действующее на проушины, кН; а — рабочая длина проушины,
см; л — количество проушнн.
2. Находят минимальный момент сопротивления сечения про-
ушины (см3):
№ир = 7Ипр/(/пО,17?).
3. Подсчитывают высоту сечения проушины (см) с учетом
ее толщины 6:
Лпр =6ТГЦр/6.
4. Проверяют проушину на срез:
N/(tM) < mRcv,
где h — высота проушины от пальца до кромки, см.
5. Проверяют проушину на смятие, зная диаметр пальца d:
N7(ndft) шн*
6. Рассчитывают прочность сварных швов, крепящих про-
ушину (см. § 5).
Проушины, работающие на растяжение (рис. 10, а).
1. Проверяют проушину на растяжение в сечениях а—а,
в—в, задаваясь основными размерами ее и учитывая диаметр ка-
ната, пальца или оси шарнира d:
N/F < mR,
41
где N — усилие, действующее на проушину, кН; F — площадь сечения про-
ушины, см®:
сечение а—a F = (Znp — do) 6,
сечение в—в F = Znp6;
/пр — ширина проушины, см; do — диаметр отверстия для каната, пальца или
оси, см; 6 — толщина проушины, см.
2. Проверяют проушину на срез в сечении б—б:
N/F < mRcp,
где F = Л6; Л — расстояние от отверстия в проушине до ее кромки, см.
3. Проверяют проушину на смятие:
N/(dS) < /п/?см.шн.
где d — диаметр каната, пальца или оси шарнира, см.
4. Рассчитывают прочность сварных швов, крепящих про-
ушину (см. § 5).
Проушины, работающие на сжатие (рис. 10, б).
Проушины этого типа проверяют только на смятие анало-
гично проушинам, работающим на растяжение, и рассчитывают
сварные швы крепления их.
Пример 13. Рассчитать палец и проушины для консольной
подвески полиспаста на монтажной мачте. Усилие от полиспаста
на палец N = 14^кН, рабочая длина консоли а = 300 мм.
Решение. Расчет пальца (см. рис. 9, а).
1. Определяем изгибающий момент в пальце, принимая его
рабочую длину I = 240 мм:
Ма = М//4 = 140-24/4 = 840 кН-см.
2. Находим минимальный момент сопротивления сечения
пальца, изготовленного из стали марки Ст5:
WB = /Иц/(т0,1Я) = 840/(0,9230) = 40,5 см8.
3. Подсчитываем диаметр пальца:
d = <<10-40,5 = 7,4 см.
4. Проверяем палец на срез:
N D
ЯорЩр/4
~2 3 14*7 4а/4 = Ь6 кН/см’ = 16 МПа <0,9-140 = 126 МПа.
Расчет проушины (см. рис. 10, а).
1. Определяем изгибающий момент в проушине:
Мар = Na/n = 140-30/2 = 2100 кН-см.
2. Находим минимальный момент сопротивления сечения про-
ушины, изготовленной из стали марки СтЗ:
Гпр = Mvp/(m0,lR) = 2100/(0,9-0,1-210) = 111 см8.
42
3. Подсчитываем высоту проушины (см), задаваясь ее толщи-
ной 6=12 мм:
Лпр = бИТцр/б = у/15й11/1,2 ~ 23,6 см,
принимаем Лпр = 26 см.
4. Проверяем проушину на срез:
ЛГ/(пЛ6) < mRcp;
140/(2-9,3-1,2) = 6,2 кН/см2 62 МПа <
<0,9-130 = 117 МПа,
где Л = (Лпр — d)/2 = (26 — 7,4)/2 = 9,3 см.
5. Проверяем проушину на смятие:
M/(nd6) < ^и/?см,тнт
140/(2-7,4-1,2) = 7,9 кН/см2 = 79 МПа <
<0,9-160 = 144 МПа.
6. Проверяем прочность сварных швов, крепящих проушину
к мачте впритык и работающих на поперечный изгиб (см. § 5)
от усилия Nap — N/2 — 140/2 — 70 кН:
+(тЁяг) <т*“:
/ЦО+( -12’‘кн/см’ -
- 121 МПа <0,85-150 = 127,5 МПа,
где 1Ш = hap — I = 26 — 1 = 25 см.
Глава II. РАСЧЕТ КАНАТОВ И ЦЕПЕЙ
§ 8. Расчет пеньковых и капроновых канатов
Пеньковые и капроновые канаты имеют в такелажных рабо-
тах ограниченное применение. Они используются для подъема
грузов небольшой массы вручную, для расчалок, оттяжек. Пень-
ковые канаты в зависимости от качества сырья и назначения
подразделяются на обыкновенные, повышенные и специальные
(ГОСТ 483—75). Выдержки из ГОСТ 483—75 приведены в табл. 4.
Капроновые канаты в зависимости от разрывной нагрузки также
делятся на три группы: обыкновенные, повышенные и с государст-
венным Знаком качества, разрывная нагрузка у последних пре-
вышает разрывную нагрузку группы канатов повышенных не
менее чем на 15 %. Выдержки из ГОСТ 10293—77 для капроновых
канатов приведены в табл. 5.
43
Таблица 4. Разрывная нагрузка, кН, канатов пеньковых
(выдержка из ГОСТ 483—75*)
Диаметр каната, мм Канаты Диаметр каната, мм Канаты
специ- альные повы- шенные обыкно- венные специ- альные повы- шенные обыкно- венные
26 44,6 39,9 35,2 64 226,1 205,0 181,0
29 55,7 49,8 44,0 72 280,2 254,0 224,0
32 67,3 60,2 53,1 80 238,7 307,0 271,0
37 83,8 75,9 67,0 88 —. 367,0 324,0
40 98,8 89,6 79,6 96 —. 432,0 381,5
48 135,8 123,1 108,6 104 505,0 446,0
56 176,9 160,3 141,5 112 — 584,0 515,0
Расчет пеньковых и капроновых канатов сводится к определе-
нию допускаемого натяжения (кН) по формуле
<$ == Rk/Кз*
где — разрывная нагрузка каната, кН (принимается в условиях монтажа по
сертификату, а при проектировании — по ГОСТам); к3 — коэффициент запаса
прочности (для чалочных канатов принимается к3 = 8).
Пример 14. Определить допускаемое усилие в пеньковом
канате группы «повышенные» диаметром d = 40 мм.
Решение. 1. Находим величину разрывной нагрузки для
данного каната (по табл. 4):
--- 89,6 кН.
2. Подсчитываем допускаемое усилие в канате:
X = 7?к/к3 = 89,6/8 = 11,2 кН
Пример 15. Определить диаметр капронового каната обыкно-
венной группы для допускаемого усилия X — 15 кН.
Решение. 1. Находим разрывную нагрузку в канате:
/?к = Sk3 = 15-8 = 120 кН.
2. По найденной разрывной нагрузке подбираем (по табл. 5)
капроновый канат диаметром d — 29 мм с разрывной нагрузкой
= 121 кН.
Таблица 5. Разрывная нагрузка, кН, канатов капроновых
(выдержка из ГОСТ 10293—77*)
Диаметр каната, мм Канаты Диаметр каната» мм Канаты
обыкновен- ные повышенные обыкновен- ные повышенные
19 50,7 60,2 48 296,0 344,0
22 68,7 81,5 56 402,6 467,0
26 89,0 105,8 64 508,5 590,0
29 121,0 140,0 72 643,0 746,0
32 139,5 162,0 80 790,0 917,5
37 184,0 214,0 88 954,0 1106,0
40 208,0 240,5 96 1136,0 1317,0
44
§ 9. Расчет стальных канатов
При выполнении такелажных работ, связанных с монтажом
различного технологического оборудования и конструкций при-
меняются стальные канаты. Они используются для изготовления
стропов и грузовых подвесок, в качестве расчалок, оттяжек и тяг,
а также для оснастки полиспастов, лебедок и монтажных кранов.
Независимо от назначения в такелажных средствах необхо-
димо применять стальные канаты, отвечающие следующим об-
щим требованиям:
по конструкции — двойной свивки;
по типу прядей — с линейным касанием проволок между
слоями (ЛК) и в качестве замены — с точечно-линейным каса-
нием (ТЛК);
по материалу сердечника — с органическим сердечником (ОС)
и в качестве замены — с металлическим сердечником (МС) из
канатной проволоки;
по способу свивки — нераскручивающиеся (Н);
по направлению свивки — крестовой свивки;
по механическим свойствам проволоки — канаты марки I
и в качестве замены — канаты марки II;
по маркировочной группе — с временным сопротивлением
разрыву 1764 МПа и более; как исключение допускается примене-
ние канатов прочностью не менее 1372 МПа;
по наличию покрытия — для работы в химически активных
средах и воде — канаты с оцинкованной проволокой;
по назначению — грузовые (Г).
В зависимости от назначения применяются канаты следую-
щих типов:
для стропов, грузовых подвесок и оснастки полиспастов,
лебедок, кранов — более гибкие канаты типа ЛК.-РО конструк-
ции 6X36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80); в ка-
честве замены могут быть использованы канаты типа ТЛК-0
конструкции 6 x 37 (1 + 6 4- 15 4- 15) -I- 1 о. с. (ГОСТ 3079—80);
для расчалок, оттяжек и тяг — более жесткие канаты типа
ЛК-Р конструкции 6х 19 (1 4-6 4- 6/6) 4- 1 о. с. (ГОСТ 2688—80);
и качестве замены допускается применение канатов типа ЛК-0
конструкции 6 X 19 (1 4- 9 4- 9) 4- 1 о. с. (ГОСТ 3077—80). Тех-
нические данные рекомендуемых типов канатов приведены
и прилож. 1.
Стальные канаты рассчитываются на прочность путем опреде-
юния максимальных расчетных усилий в ветвях, умножения
их на коэффициент запаса прочности и сравнения полученных
•качений с разрывным усилием каната в целом. При этом расчет-
ные усилия, действующие на канат, включают нормативные
нагрузки без учета коэффициентов перегрузки и динамичности
> । массы поднимаемых грузов вместе с монтажными приспособле-
ниями и усилий в оттяжках, тягах.
46
Расчет стального каната выполняется в следующем порядке:
1. Определяют разрывное усилие каната (кН):
Як = SKs,
где S — максимальное расчетное усилие в канате, кН; к3 — коэффициент аапаса
прочности (прилож. XI).
2. В зависимости от назначения выбирают более гибкий
(6x36) или более жесткий (6x19) канат и по таблице ГОСТа
(прилож. I) устанавливают его характеристику: тип, конструк-
цию, временное сопротивление разрыву, разрывное усилие (не
менее расчетного), диаметр и массу.
Пример 16. Подобрать и рассчитать стальной канат для элек-
тролебедки с тяговым усилием S = 100 кН.
Решение 1. Подсчитываем разрывное усилие в канате,
определив по прилож. XI коэффициент запаса прочности ка = 5
для грузового каната с легким режимом работы:
Як = Sk3 = 100-5 = 500 кН.
2. Выбираем для лебедки гибкий канат типа ЛК-РО конструк-
ции 6x36 (1 + 7 + 7/7 4- 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) и по
таблице ГОСТа (прилож. I) определяем его характеристики:
временное сопротивление разрыву, МПа......... 1764
разрывное усилие, кН.......................... 517
диаметр каната, мм . . 31
масса 1000 м каната, кг 3655
§10. Расчет сварных и пластинчатых цепей
Цепи в монтажных работах имеют ограниченное применение.
Сварные некалиброванные цепи обычно используются в качестве
стропов, сварные калиброванные и пластинчатые цепи — в грузо-
подъемных механизмах.
Для сварных и пластинчатых цепей допускаемое усилие на
ветвь в цепи (кН) определяется по формуле
S = 7?/к3,
где R — разрушающая нагрузка, кН (выбирается по таблицам ГОСТа: для свар-
ных цепей — табл. 6, для пластинчатых — табл. 7); кя — коэффициент запаса
прочности для цепей (выбирается в зависимости от их назначения по табл. 8).
Диаметры барабанов и звездочек, огибаемых сварной цепью,
должны быть не менее: для ручного привода — 20 диаметров звена,
для машинного привода — 30 диаметров звена. Число зубьев
звездочек для пластинчатых цепей должно быть не менее шести.
Пример 17. Определить допускаемое усилие в сварной гру-
зовой цепи с диаметром цепной стали d = 13 мм для грузоподъем-
ного механизма с ручным приводом.
Решение. 1. Находим величину разрушающей нагрузки
для данной цепи по табл. 6: R — 66 кН.
46
Таблица 6. Цепи круглозвенные и тяговые
(ГОСТ 2319—81. СТ СЭВ 2639—80)
Диаметр цепной стали, мм Шаг цепи, мм Разрушаю- щая нагруз- ка, кН Масса 1 м цепи, кг Диаметр цепной стали, мм Шаг цепн, мм Разрушаю- щая нагруз- ка, кН Масса 1 м цепи, кг
6 19 14 0,75 10 28 40 2,25
7 22 18 1,00 11 31 46 2,70
8 23 26 1,35 13 36 66 3,80
9 27 32 1,80 16 44 102 5,80
Таблица 7. Цепи грузовые пластинчатые
ГОСТ 191—82. СТ СЭВ 2642—80).
Тип цепн Шаг t, мм не между ими пласта- ми Размеры пласти- ны, мм Размеры валика, мм Разрушающая нагруз- ка, кН Масса 1 м цепи, кг
Толщина 6 Длина L Ширина В Длина 1, мм Диаметр сред- ней части dc, мм Диаметр шейки под пластины «« Количество пластин в од- ном звене
И к е со О. виутренн нами /в,
25 18 2,5 41 15 35 10 8 2 25 1,4
I 35 22 2,5 53 16 52 13 9 4 50 2,7
40 25 3,0 62 20 59 14 11 4 80 3,4
50 36 3,0 83 30 78 22 17 4 125 7,0
60 45 4,0 104 38 97 26 22 4 200 10,5
70 50 5,0 120 47 104 32 26 4 320 17,0
80 60 5,0 134 51 146 36 28 6 500 23,0
ITT 100 80 8,0 168 63 214 45 35 6 1000 53,0
120 по 8,0 208 82 285 55 45 8 1600 89,0
140 120 8,0 256 120 342 60 60 10 2000 150,0
IV 170 145 10,0 314 130 405 70 70 10 2500 210,0
200 170 10,0 380 160 450 85 85 НО 3000 305,0
Примечание. Грузовые пластинчатые цепи изготавливаются четырех типов
I — с расклепкой без шайб; II — с расклепкой на шайбах; III —. на шплинтах; IV —.
с гладкими валиками.
Таблица 8. Коэффициент запаса прочности
Назначение цепи Тип привода Сварные цепи Пластинча- тые цепн
Краны и подъемные меха-
низмы Ручной 3 3
То же Машинный 6 5
Стропы:
при обвязке — 6 —
с захватами 5
47
2. Определяем допускаемое усилие в цепи при к3 — 3:
S = R/k3 = 66/3 = 22 кН.
Пример 18. Подобрать пластинчатую цепь для грузоподъем-
ного механизма с машинным приводом при максимальной нагрузке
на ветвь цепи S = 35 кН.
Решение. 1. Находим разрушающую нагрузку в ветви
цепи:
R = Sk3 = 35-5 = 175 кН.
2. Пользуясь табл. 7, подбираем пластинчатую цепь со сле-
дующими характеристиками:
тип цепи............................................. 11
разрушающая нагрузка R, кН ........................ 200
шаг цепи t, мм ....................................... 60
ширина пластины В, мм.............................. 38
диаметр средней 'части валика d, мм .... 26
длина валика Z, мм ........................ . . . . 97
количество пластин в одном звене . . ........... 4
Глава III. РАСЧЕТ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ
УСТРОЙСТВ
§ 11. Определение мест строповки оборудования
Для захвата различных грузов, оборудования и конструк-
ций грузоподъемными механизмами применяются специальные
устройства. Учитывая большое разнообразие массы, габаритов,
конфигурации, прочности и расположения точек строповки мон-
тируемого оборудования, а также конкретные условия подъема,
в монтажной практике используется большое количество захват-
ных устройств, расчет которых имеет определенные особенности.
При монтаже часто приходится определять положение центра
массы различных видов технологического оборудования. Как
правило, это связано с решением вопросов о способах и местах
строповки как горизонтальных, так и вертикальных цилиндриче-
ских аппаратов, а также оборудования сложной конфигурации.
Если не учитывать положения центра массы поднимаемого обору-
дования, то возможны перегрузка отдельных грузоподъемных
средств и ветвей стропов, потеря устойчивости и опрокидывание
поднимаемого аппарата.
Положение центра массы оборудования находится по формуле
Хц. м ~
где Хц. м и Xj — расстояния от центра массы соответственно аппарата и отдель-
ного элемента аппарата до плоскости, проходящей через одну из крайних точек
корпуса аппарата и перпендикулярной его оси, м; Gi — масса отдельного эле-
мента аппарата, т; 0о — общая масса аппарата, т.
48
X
Таблица 9. Положение центра массы некоторых геометрических фигур и тел
Продолжение табл. 9
Продолжение табл. 9
Рис. 11. Расчетная схема определения положения центра массы оборудования
Рис. 12. Расчетная схема определения центра массы реактора
Для аппарата, изображенного на рис. И, эта формула при-
мет вид
•^Ц. М (G4X| 4* ^2Х<^К’О.
При определении центра массы сложных геометрических фигур
и тел следует пользоваться данными табл. 9.
Пример 19. Определить положение центра массы реактора
(рис. 12) общей массой Go = 103 т, если известно, что массы отдель-
ных его частей составляют: опорной — Gt — 4 т; нижней — G2 =
= 60 т; конической — G3 = 6 т; верхней —- G4 = 30 т; сфериче-
ской — G5 — 3 т. при этом расстояния центров масс этих эле-
ментов от опорной плоскости А—А следующие: х1 — 1,4 м; х2 —
= 6,5 м; х3 — 12,5 м; х4 = 16,5 м; хБ == 20,5 м.
Решение. Находим положение центра массы реактора:
-^ц. м = (GjXj “Ь G2X2 4“ 4“ G4X4 ’4" G^X^/Gq —
= (4-1,4 + 60-6,5 + 6-12,5 4- 30-16,5 + 3-20,5)/103 10 м.
§ 12. Расчет каиатных стропов
Стропы из стальных канатов применяются для соединения
монтажных полиспастов с подъемно-транспортными средствами
(мачтами, порталами, щеврами, стрелами, монтажными балками),
якорями и строительными конструкциями, а также для строповки
поднимаемого или перемещаемого оборудования и конструкций
с подъемно-транспортными механизмами.
В практике монтажа используются следующие типы канатных
стропов: обычные, к которым относятся универсальные и одно-,
двух-, трех- и четырехветвевые, закрепляемые на поднимаемом
оборудовании обвязкой или инвентарными захватами, а также
витые и полотенчатые.
Для строповки тяжеловесного оборудования преимущественно
используются инвентарные витые стропы, выполняемые в виде
замкнутой петли путем последовательной параллельной плотной
укладки перевитых между собой витков каната вокруг начального
центрального витка. Эти стропы имеют ряд преимуществ: равно-
62
/
мерность распределения нагрузки на все витки, сокращение рас-
хода каната, меньшая трудоемкость строповки.
Полотенчатые стропы выполняют также в виде замкнутой
петли из плотно укладываемых витков каната, располагая их
однослойно на захватное устройство и элемент поднимаемого
оборудования (монтажный штуцер, цапфу, вал). Это обеспечи-
вает равномерное натяжение отдельных ветвей стропа. Концы
каната закрепляются петлей с помощью сжимов.
Способы изготовления и использования витых и полотенча-
тых стропов описаны в отраслевом стандарте ОСТ 36-73—82
Минмонтажспецстроя СССР. Витой строп, допущенный к эксплуа-
тации, снабжается металлической биркой с указанием основных
технических данных.
Канатные стропы рассчитываются в следующем порядке
(рис. 13, о).
1. Определяют натяжение (кН) в одной ветви стропа:
S — РЦт cos а),
где Р — расчетное усилие, приложенное к стропу, без учета коэффициентов
перегрузки н динамичности, кН; т — общее количество ветвей стропа; а — угол
между направлением действия расчетного усилия и ветвью стропа, которым за-
даются исходя из поперечных размеров поднимаемого оборудования и способа
строповки (этот угол рекомендуется назначать не более 45°, имея в виду, что
с увеличением его усилие в ветви стропа значительно возрастает).
2. Находят разрывное усилие в ветви стропа (кН):
7?к — Sk3
где /с3 — коэффициент запаса прочности для стропа (определяется по прилож. XI-
в зависимости от типа стропа).
Чсс
Рис. 13. Расчетные схемы стропов
а нанатвый строп; б витой строп
53
3. По расчетному разрывному усилию, пользуясь таблицей
ГОСТа (прилож. 1), подбирают наиболее гибкий стальной канат
и определяют его технические данные: тип и конструкцию, вре-
менное сопротивление разрыву, разрывное усилие и диаметр.
Пример 20. Рассчитать стальной канат для стропа, приме-
няемого при подъеме горизонтального цилиндрического тепло-
обменного аппарата массой Go — 15 т (рис. 13, а).
Решение 1. Определяем натяжение в одной ветви стропа,
задаваясь общим количеством ветвей т = 4 и углом наклона их
а — 45° к направлению действия расчетного усилия Р:
S = Р/(т cos а) — lOGo/(m cos а) =
= 10-15/(4-0,707) = 53 кН.
2. Находим разрывное усилие в ветви стропа:
Ря — Sk3 — 53-6 = 318 кН.
3. По найденному разрывному усилию, пользуясь прилож. I,
подбираем канат типа ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 -f- 7 + 7/7 +
+ 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа ............... 1960
разрывное усилие, кН................................ 338
диаметр каната, мм . . 23,5
масса 1000 м каната, кг . 2130
РАСЧЕТ ВИТОГО СТРОПА (рис. 13, б)
1. Определяют натяжение (кН) в одном канатном витке стропа:
S = Pl(tnn cos а),
где Р — усилие, приложенное к стропу, кН; т — количество ветвей стропа (для
витого стропа т — 2); п — число канатных витков в сечении одной ветви стропа
(обычно л = 7,19, или 37 витков); а — угол между ветвью стропа и направлением
усилия Р (рекомендуется а. 30°).
2. Находят разрывное усилие (кН) в одном канатном витке
стропа:
Рк — ^Кз,
где к3 — коэффициент запаса прочности (прилож. XI).
3. По расчетному разрывному усилию, пользуясь таблицей
ГОСТа (прилож. 1), подбирают стальной канат для витого стропа
и определяют его технические данные.
4. Находят расчетный диаметр dc поперечного сечения ветви
стропа (мм) в зависимости от количества витков в сечении одной
ветви:
7 витков
19 витков
37 витков
где d — диаметр каната для
.................. dc = 3d
.................. dc = 5d
................... dc = 7d
витков стропа.
54
5. Находят минимальный диаметр захватного устройства:
Р8 ~ ^с^с»
где кс — коэффициент соотношения диаметров захватного устройства и попереч-
ного сечения ветви стропа; минимальная величина его составляет:
для захватного устройства двойной кривизны (типа
ковша)......................................... кс > 2
для захватного устройства цилиндрической формы кс 4
6. Подсчитывают длину каната (м) для изготовления витого
стропа
LK = 2,2п/ + 2t,
где I — требуемая длина стропа по центральному витку, м; t — шаг свивки стропа,
равный 3(М, м.
Пример 21. Рассчитать витой строп для подъема аппарата
массой Go = 300 т за монтажные штуцера.
Решение. 1. Определяем натяжение в одном канатном
витке стропа, задаваясь углом а = 20°, количеством канатных
витков в одной ветви стропа п = 19 шт. и имея в виду, что Р —
= 10G0:
S = РЦтп cos а) = 10-300/(2-19-0,94) = 84 кН.
2. Находим разрывное усилие в одном канатном витке:
7?н = Sk3 = 84 5 = 420 кН.
3. По прилож. I подбираем стальной канат типа ЛК-РО кон-
струкции 6 X 36 (1 + 7 4- 7/7 4- 14) 4- 1 о. с. (ГОСТ 7668—80)
с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа ................. 1960
разрывное усилие, кН................................... 430,5
диаметр каната, мм...................................... 27
масса 1000 м каната, кг................................ 2800
4. Находим расчетный диаметр поперечного сечения ветви
стропа:
dc = 5d — 5-27 = 135 мм.
5. Подсчитываем минимальный диаметр захватного устройства:
Da = Kcdc = 4-135 — 540 мм.
6. Определяем длину каната для изготовления стропа, задаваясь
его длиной I = 1,5 м:
LK = 2,2п/ 4- 2t = 2,2.19-1,5 4- 2-0,8 = 64,3 м,
где i = 30d = 30-0,027 = 0,8 м.
55
§ 13. Расчет траверс
Траверсы представляют собой жесткие грузозахватные при-
способления, предназначенные для подъема .крупногабаритного и
длинномерного оборудования и конструкций при необходимости
строповки их за несколько точек. Они изготавливаются сплошного
сечения в виде одиночных двутавров, швеллеров или стальных
труб различных размеров, а также сквозного сечения (для значи-
тельных нагрузок), состоящего из парных двутавров или швел-
леров, соединенных стальными пластинами, или из стальных
труб, усиленных элементами жесткости.
В практике монтажа оборудования применяются траверсы
двух типов — работающие на изгиб и на сжатие. Первые конст-
руктивно более тяжелы, но обладают значительно меньшими
высотными габаритами, что имеет существенное значение при
подъеме оборудования в помещениях с ограниченной высотой,
а также при недостаточных высотах подъема крюка грузоподъем-
ного механизма. При подъеме оборудования несколькими кранами
разной грузоподъемности применяются разноплечие уравновеши-
вающие или балансирные траверсы.
В данном параграфе рассматривается принцип расчета простых
и наиболее часто применяемых типов траверс. Для упрощения
расчета траверс сквозного сечения, выполненных из парных дву-
тавров или швеллеров, соединительные планки, являющиеся
скрепляющими элементами, не учитываются.
Масса траверсы составляет весьма незначительную долю от
массы поднимаемого груза (как правило, менее 0,01), поэтому в
практических расчетах изгибающим моментом в траверсе и про-
гибом от ее собственной массы можно пренебречь.
Рис. 14. Расчетные схемы траверс, работающих на изгиб и сжатие
56
РАСЧЁТ ТРАВЕРС, РАБОТАЮЩИХ НА ИЗГИБ {рис. 14, а)
1. Подсчитывают нагрузку (кН), действующую на траверсу:
Р = 10бо«П«д,
i
где 0о — масса поднимаемого груза, т.
2. Определяют изгибающий момент в траверсе (кН-см):
М = Ра/2,
где а — длина плеча траверсы, см.
3. Вычисляют требуемый момент сопротивления поперечного
сечения траверсы (смэ):
№тр = M/(mD, 1R),
где т и R подбираются из прилож. XIV и XIII.
4. Выбирают для траверсы сплошного сечения одиночный
швеллер, двутавр или стальную трубу и по таблицам ГОСТа
(прилож. II, III, V) определяют момент сопротивления Wx бли-
жайший больший к №тр. В случае невозможности изготовления
траверсы сплошного сечения при больших значениях Ц7тр балки
траверсы изготавливаются либо сквозного сечения из парных
швеллеров или двутавров, а также из труб, усиленных элемен-
тами жесткости, либо, наконец, решетчатой конструкции. В табл. 2
показаны схемы сечений сквозных балок и приведены формулы
для подсчета их моментов сопротивления Wx с использованием
расчетных данных (прилож. II—V); при этом Wx для балки
в целом должен быть не менее Ц7тр."
5. Расчет отдельных узлов и деталей траверс (такелажных
скоб, проушин, пальцев, сварных и болтовых соединений, канат-
ных подвесок) приведен в соответствующих параграфах.
Пример 22. Подобрать и рассчитать сечение балки траверсы,
работающей на изгиб, для подъема ротора турбины массой Go —
= 24 т с расстоянием между канатными подвесками I = 4 м
(рис. 14, а).
Решение. 1. Подсчитываем нагрузку, действующую на
траверсу:
Р = 10бо«пкд = 10-24.1,1-1,1 = 290 кН.
2. Определяем изгибающий момент в траверсе:
М = Ра/2 = 290-200/2 = 29000 кН-см.
3. Вычисляем требуемый момент сопротивления поперечного
сечения траверсы:
№тр = M/(tn0,lR) = 29000/(0,85-0,1.210) = 1624 см3.
4. Выбираем по табл. 2 конструкцию балки траверсы сквоз-
ного сечения, состоящую из двух двутавров, соединенных сталь-
ными пластинами на сварке.
57
5. Подобрав по таблице ГОСТа (прилож. И) два двутавра № 40
с Wx = 953 см8, определяем момент сопротивления сечения тра-
версы в целом:
Wx = 2Г2 = 2-953 = 1906 см3> Гтр = 1624 см3,
что удовлетворяет условию прочности расчетного сечения траверсы.
РАСЧЕТ ТРАВЕРС, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ (рис. 14, б)
Траверсы этого типа изготавливаются двух видов: однобалоч-
ные и трехлучевые, обычно применяемые для подъема царг боль-
ших диаметров. Такая конструкция траверсы обеспечивает неиз-
менность формы царг от монтажных нагрузок. Трехлучевые тра-
версы представляют собой жесткую сварную конструкцию из
трех горизонтальных балок, расходящихся лучами под углом
120°
В зависимости от нагрузок и длины траверс стержни их могут
иметь различные поперечные сечения: сплошные, представляю-
щие собой единичные швеллеры, двутавры и стальные трубы,
или сквозные, состоящие из двух швеллеров или двутавров, свя-
занных планками, или же стальной трубы, усиленной уголками.’
Траверсы, работающие на сжатие, требуют проверки как на
прочность, так и на устойчивость.
Учитывая, что масса траверсы составляет незначительную
долю от массы поднимаемого груза (не более 0,01), в практических
расчетах ею можно пренебречь.
Траверсы рассчитываются в определенной последовательности.
1. Находят натяжение (кН) в каждой канатной подвеске,
соединяющей стержень траверсы с крюком грузоподъемного ме-
ханизма:
для однобалочной траверсы
N = 10G0/(2 cos а);
для трехлучевой траверсы
И = 10G0/(3 cos а),
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; а — угол наклона тяги к верти-
кали (величиной а задаются).
2. По найденному натяжению N рассчитывают стальной канат
для подвесок (см. § 9).
3. Определяют сжимающее усилие в стержне траверсы (кН):
для однобалочных траверс
Ni = 10Сокц«д tg а/2;
для трехлучевых траверс
Ni = 100окпКд tg а/3.
4. В зависимости от величины нагрузки и длины траверсы
задаются формой ее поперечного сечения, выбирая сплошное
58
сечение из одиночного швеллера, двутавра, стальной трубы
или одну из схем сквозного сечения по табл. 2.
5. В дальнейшем сечение траверсы подбирают и проверяют
на устойчивость как для стержня, работающего на сжатие. Для
траверс сплошного и сквозного сечения пользуются методикой,
изложенной в § 4.
6. Расчет отдельных узлов и деталей траверс (такелажных
скоб, проушин, пальцев, сварных и болтовых соединений) следует
смотреть в соответствующих параграфах. Канатные подвески,
соединяющие поднимаемый груз с траверсой, рассчитываются как
гибкие стропы (см. § 12).
Ниже приводятся два примера расчета траверс, работающих
на сжатие, сплошной и сквозной конструкции.
Пример 23. Рассчитать траверсу, работающую на сжатие
(рис. 14, б), длиной I = 3 м для подъема горизонтального цилин-
дрического барабана массой Go — 36 т.
Ре шение. 1. Находим натяжение в каждой канатной под-
веске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного меха-
низма,'задавшись углом а = 45°:
N = 10Go/(2 cos а) = 10-36/(2-0,707) = 255 кН.
2. Подсчитываем разрывное усилие, взяв канатную подвеску
в две нити и определив по прилож. XI коэффициент запаса проч-
ности, как для грузового каната с легким режимом работы, = 5:
RK = Nk3/2 = 255-5/2 = 637,5 кН.
3. По найденному разрывному усилию, пользуясь таблицей
ГОСТа (прилож. 1), подбираем стальной канат типа ЛК-РО кон-
струкции 6 X 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с, (ГОСТ 7668 80)
для подвесок с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа ................. 1960
разрывное усилие, кН................................... 638,5
диаметр каната, мм...................................... 33
масса 1000 м каната, кг................................ 4155
4. Определяем сжимающее усилие в траверсе:
Nt= 10СокаКд tg а/2 = 10-36-1,1-1,1-1/2 = 217,8 кН.
5. Для изготовления траверсы принимаем стальную трубу.
6. Находим требуемую площадь поперечного сечения трубы
для траверсы, задаваясь коэффициентом продольного изгиба
<р0 = 0,4: . '
( Ftp = ^/(<Ро«гО,1/?) = 217,8/(0,4-0,85-0,1-210) = 30,5 см2.
7. По таблице ГОСТа (прилож. V) подбираем стальную трубу
сечением 108/10 мм с площадью сечения F* = 30,8 см2 и радиусом
инерции гт = 3,48 см.
59
8. Находим расчетную длину траверсы, определяя по прилож.
XII коэффициент приведения длины р. и считая, что концы тра-
версы закреплены шарнирно:
/с — р/ = 1 -300 = 300 см.
9. Определяем гибкость траверсы:
X -= lc/rr = 300/3,48 = 86 < Ill = 180.
10. По прилож. XV находим коэффициент продольного из-
гиба <р — 0,714.
11. Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость:
ZVT/(FT<p) < mR-,
217,8/(30,8-0,714) = 9,9 кН/см3 = 99 МПа <
< 0,85-210 = 178,5 МПа.
Соблюдение данного неравенства свидетельствует об устой-
чивости расчетного сечения.
Пример 24. Рассчитать траверсу, работающую на сжатие,
длиной I — 3,8 м для подъема горизонтального цилиндрического
аппарата массой Go — 120 т (рис. 14, б).
Решение. 1. Находим натяжение в каждой канатной под-
веске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного меха-
низма, задавшись углом а — 30°:
N = 10Go/(2 cos а) = 10-120/(2-0,866) =
= 692,5 кН.
2. Подсчитываем разрывное усилие, взяв каждую ветвь под-
вески в 4 нити и определив по прилож. XI коэффициент запаса
прочности, как для грузового каната с легким режимом работы
к3 = 5:
RK = Nk3/4 = 692,5-5/4 = 866 кН.
3. По найденному разрывному усилию, пользуясь таблицей
ГОСТа (прилож. I), для подвесок подбираем стальной канат типа
JIK-PO конструкции 6 х 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с.
(ГОСТ 7668—80) со следующими характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа ....... 1960
разрывное усилие, кН................................................ 935
диаметр каната, мм.......................... 39,5
масса 1000 м каната, кг..................... 6080
4. Определяем сжимающее усилие в траверсе:
= 10Gok„k„ tg а/2 =
= 10-120-1,1-1,1.0,577/2 = 418,9 кН.
5. Для изготовления траверсы принимаем два швеллера, соеди-
ненных стальными планками на сварке (см. рис. 4, б и 5, а).
60
6. Находим требуемую площадь поперечного сечения траверсы,
задавшись коэффициентом продольного изгиба <р0 = 0,8:
Гтр = Vj./(<pom0,l/?) = 418,9/(0,8-0,85-0,1-210) = 29,3 см2.
7. Подобрав по таблице ГОСТа (прилож. III) два швеллера
№ 14 с площадью сечения Fw = 15,6 см2, определяем их суммар-
ную площадь сечения:
F = 2ГШ = 2-15,6 = 31,2 см2 > Гтр = 29,3 см2.
8. Находим расчетную длину траверсы, определяя по при-
лож. XII коэффициент приведения длины р и считая, что концы
траверсы закреплены шарнирно:
1С — р/ — 1-380 = 380 см.
9. Определяем расстояние между швеллерами для соблюдения
условия равноустойчивости в двух главных плоскостях:
6>1,2ф25-Л;
, . о 380-0,38 . . , . с
Ь== 1’2 38Щ0Л414==14’5 СМ’
где h — высота швеллера № 14, см; ах и ау — коэффициенты (определены по
табл. V).
10. Перечитываем моменты инерции сечения траверсы отно-
сительно главных плоскостей, используя формулы, приведенные
в табл. 2 для выбранной схемы сечения:
1Х = 27“ = 2-491 -982 см4;
4 = 2 [7“ + (Ь/2 - z0)2] = 2 [45,4 + 15,6(14,5/2 - 1,67)2] =
= 1062 см4,
здесь F“, гв определены по прилож. III для швеллера № 14.
11. Находим радиусы инерции сечения траверсы, используя
формулы, приведенные в табл. 2 для выбранной схемы сечения:
гх = I^F = / 982/31,2 = 5,6 см;
гу = /1062/31,2 = 5,8 см.
; 12. Определяем гибкость траверсы относительно материаль-
ной оси х — х:
Кх = 1с/гх = 380/5,6 = 68 < [Л] = 150.
13. По прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба,
для данной гибкости <рж = 0,82.
14. Подсчитываем приведенную гибкость траверсы относи-
тельно свободной оси у — у.
4хр = V662 + 402 = 77.
61
где Kv — гибкость траверсы относительно свободной оси: Ку = 1с/гу — 380/5,8 =
== 66 < (X] = 150; Кв — гибкость ветви стержня траверсы между планками
относительно собственной оси: Кв = 1в/гв = 68/1,7 = 40 (принимаем длину
ветви между скрепляющими планками 1В = 40гв = 40-1,7 = 68смирадиус инер-
ции гв, который находим по прилож. III для одного швеллера относительно
оси у—у).
15. По Хпр, пользуясь прилож. XV, находим коэффициент
продольного изгиба <ру — 0,768.
16. Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость
в двух главных плоскостях:
относительно оси х — х
Ni/(F<px) < mR,
418,9/(31,2-0,82) = 16,3 кН/см2 = 163 МПа <
< 0,85-210 = 178,5 МПа;
относительно оси у — у
IWvy) <
418,9/(31,2-0,768) = 17,5 кН/см2 = 175 МПа <
< 0,85-210 - 178,5 МПа.
17. Проверяем устойчивость каждой ветви траверсы на участ-
ках между планками:
Л^в/С^вФв) < mR,
209/(15,6-0,215) = 6,2 кН/см2 =
= 62 МПа < 0,85-210 = 178,5 МПа,
где NB — сжимающее усилие в ветви: NB = Njn = 418,9/2 = 209 кН; FB —
площадь сечения ветви: FB —- Fm = 15,6 сма; <рв — коэффициент продольного
изгиба ветви: <рв = 0,215 (определяется исходя из того, чтоХв =1в/гв = 34/1,7 =
= 20, так как /£ = р/в = 0,5-68 = 34 см, а гв == = 1,7 см.
18. Проверяем прочность соединительных планок (см. рис. 5, а):
QalK2Waa) < mR.
6,24- 78/(2-16,7) = 14,5 кН/см2 = 145 МПа < 0,85-210 =
= 178,5 МПа,
где <2П — условная поперечная сила: (?п = 200F = 200-31,2 — 6240Н =
= 6,24 кН; I — расстояние между центрами планок: I = lB -f- dnJI = 68 + 10 =
= 78 см; dn„ — ширина планки: dBn = 0,66 = 0,6-14,5 = 8,7 см (принимаем
dnn = 10 см); 1ГПЛ — момент сопротивления планки: 1ГПЛ — i>nnd‘^/G =
= 1 • 1О’/6 == 16,7 см’; 6ЛЛ = 1 см — толщина планки, которой вадаемся.
62
РАСЧЕТ БАЛАНСИРНОЙ ТРАВЕРСЫ (рис. 15)
Применение балансирной траверсы обеспечивает безопасное
ведение такелажных работ, исключая возможные перегрузки
грузоподъемных средств и перекосы монтируемого оборудования
при подъеме его двумя кранами или другими грузоподъемными
устройствами. Изготавливается балансирная траверса, как пра-
вило, из одиночных или парных швеллеров или двутавров. Узел
подвески поднимаемого груза может перемещаться вдоль стержня
траверсы, изменяя в нужных пределах длину ее плеч.
Расчет балансирной траверсы выполняется в следующем
порядке: '
1. Зная грузоподъемность кранов Р, и Р2 (т) при необходимом
вылете и задаваясь общей длиной траверсы I (м), которая зависит
от поперечных размеров поднимаемого оборудования, находят
длину ее плеч (м):
у-Рх+рг i2-Pi + p/
2. Определяют усилие (кН), действующее на траверсу:
N = 106окпкд.
3. Подсчитывают изгибающий момент в траверсе (кН-м):
при 4 = 4 М = Nl/b,
при 4 ¥= 4 М. — Nlylzll.
4. Находят требуемый момент сопротивления (см8) попереч-
ного сечения траверсы:
Гтр = М /(тО,1Р).
5. Выбирают расчетную схему сечения траверсы, задаваясь
сплошной конструкцией балки или сквозной конструкцией по
одной из схем табл. 2.
6. Для сплошных балок, пользуясь прилож. II, III, V, нахо-
дят профиль с моментом сопротивления Wx, ближайшим большим
к требуемому W4p. Для сквозных балок принимают размеры вы-
бранного профиля по прилож. II—V так, чтобы суммарный момент
сопротивления балки был не
менее Ц7тр.
7> По расчету отдельных уз-
лов и деталей траверс (такелаж-
ных скоб, Цроушин, пальцев,
сварных и болтовых соедине-
ний) следует смотреть соответст-
вующие параграфы. Расчет
Рис. 15. Расчетная схема балансирной
траверсы
63
стропов, соединяющих траверсу с крюками грузоподъемных ме-
ханизмов и грузом, приведен в § 12.
Пример 25. Рассчитать сечение балансирной траверсы для
подъема аппарата массой Go = 75 т двумя стреловыми самоход-
ными кранами грузоподъемностью /\ = 30 т и Р2 = 63 т (рис. 15).
Решение. 1. Находим длину плеч траверсы, задаваясь ее
общей длиной I = 4 м:
г-у -р- г j OU “П оо
, PJ 30-4 . „
12 ~ Pt + Р, ~ 30 + 63 ~ 1’d “•
2. Определяем усилие, действующее на траверсу:
N = Ю0окп/Сд = 10-75-1,1-1,1 = 908 кН.
3. Подсчитываем изгибающий момент в траверсе:
М = ^ZXZ2/Z = 908-270-130/400 = 79 677 кН-см.
4. Находим требуемый момент сопротивления поперечного
сечения траверсы:
Ц7тр = М/(т 0,1/?) = 79 677/(0,85-0,1 -210) = 4464 см3.
5. Выбираем для траверсы сквозную конструкцию, состоящую
из двух двутавров. ,
6. По таблице ГОСТа (прилож. II) подбираем двутавр №60
с U7J = 2560 см3, тогда суммарный момент сопротивления сече-
ния траверсы в целом будет
Wx = 2IF5 = 2-2560 = 5120 см3> Гтр = 4464 см3.
§ 14. Расчет такелажных скоб
Такелажные скобы применяются как соединительные эле-
менты отдельных звеньев различных грузозахватных устройств
или как самостоятельные захватные приспособления.
Зная нагрузку, действующую на скобу, необходимо, задав-
шись размерами элементов, проверить ее на прочность. Этот расчет
выполняется в следующем порядке (рис. 16).
1. Находят усилие (кН), действующее на скобу:
.Р - S/СдКд,
где S — нагрузка, действующая на скобу, кН (например, масса поднимаемого
груза, натяжение каната и т. п.).
2. Проверяют ветви скобы выбранного типоразмера (табл. 10)
на прочность при растяжении:
P/(2FC) < mR,
где Fc — площадь сечения ветви скобы, см2 (определяется исходя из размеров
диаметра ветви скобы d0, подобранного по табл. 10).
64
Рис. 16. Скоба такелажная
1 — ветвь скобы; 2 —• штырь; 3—бобышки
3. Определяют изгибающий
момент в штыре (кН-см):
м = pin,
где I — длина штыря между ветвями
скобы, см (табл. 10).
4. Находят момент сопро-
тивления сечения штыря (см3):
W = 6,1сРш,
где — диаметр штыря, см (табл. 10.)
5. Проверяют штырь скобы
на прочность при изгибе:
M/W < mR.
6. Проверяют штырь скобы на срез:
Pl&Fra) < mR0V,
где Fm — площадь сечения штыря, см’ (определяется исходя из размеров диа-
метра штыря).
7. Проверяют отверстия скобы на смятие:
Pl(26d^) < /п/?см.
где 6 — толщина бобышки скобы для штыря, см (соответствует диаметру ветви
скобы d0).
Пример 26. Подобрать и проверить на прочность такелажную
скобу для каната с натяжением S = 80 кН (рис. 16).
Таблица 10. Скобы такелажные
Типо- размер скобы Допускаемая нагрузка, кН Диаметр сталь- ного каната наи- больший, ум Свободная длина штыря, мм Диаметр ветвн скобы dc = в, мм Диаметр штыря
1,2 12 11,0 28 14 18
1,7 17 13,0 32 16 20
2,1 21 15,5 36 20 24
2,7 27 17,5 40 22 27
3,5 35 19,5 45 24 33
4,5 45 - 22,5 50 28 36
6,0 60 26,0 58 32 39
7,5 75 28,5 64 36 45
9,5 95 30,5 70 40 48
11,0 ПО 35,0 80 45 56
14,0 140 39,0 90 48 60
17,0 175 43,5 100 50 64
21,0 210 48,5 ПО 60 72
24,0 240 52,0 115 65 76
28,0 280 56,5 120 70 85
32,0 320 60,5 125 75 90
37,0 370 65,0 130 80 95
3 В. В. Матвеев
65
Решение. 1. Находим усилие, действующее на скобу
Р =• SKuKjl 80-1,1 1,1 -- 96,8 кН.
2. Зная усилие, по табл. 10 выбираем такелажную скобу
типоразмера 11 со следующей характеристикой: свободная длина
штыря I -- 80 мм, диаметр ветви скобы dc = 6 = 45 мм, диаметр
штыря dm — 56 мм.
3. Проверяем ветви скобы на прочность при растяжении:
Р/(2/-с) < mR,
96,8/(2-15,9) = 3 кН/см2 -= 30 МПа < 0,85-210 = 178,5 МПа,
где Fc nd^/4 3,14-4,&а/4 15,9 см2.
4. Определяем изгибающий момент в штыре:
М ~ PU4 ~ 96,8-8/4 - 193,6 кН-см.
5. Находим момент сопротивления сечения штыря:
W = 0,1 4 -- 0,1 -5,6Э - 17,6 см3.
6. Проверяем штырь на прочность при изгибе:
M/W « mR,
193,6/17,6 - 11 кН/см2 - 110 МПа < 0,85-210 =- 178,5 МПа.
7. Проверяем штырь на срез:-
P/^Fm)<mRCJ>,
96,8/(2-24,6) =- 1,97 кН/см2 -
- 19,7 МПа < 0,85 130 110,5 МПа,
где F^-- jtd^/4 = 3,14-5,62/4 ~~ 24,6 см2.
8. Проверяем отверстия скобы на смятие:
Р/(26 dm) < mRCM,
96,8/(2-4,5-5,6) = 1,92 кН/см2 =
19,2 MI la < 0,85-170 - 144,5 МПа.
§ 15. Расчет монтажных штуцеров
Для строповки вертикальных цилиндрических аппаратов при
их подъеме и установке на фундамент часто применяются монтаж-
ные (ложные) штуцера. Они представляют собой стальные патрубки
различных сечений, привариваемые торцом в виде консоли к кор-
пусу аппарата на его образующей по диаметрали. Для увеличения
жесткости внутри штуцера могут быть вварены ребра из листовой
стали; для устранения трения между стропом и штуцером при
наклонах аппарата на штуцер надевается свободный патрубок
66
Рис. 17. Расчетные схемы монтажных штуцеров
большого диаметра; для предохранения стропа от соскальзывания
к внешнему торцу штуцера приваривается ограничительный
фланец.
Расчет монтажного штуцера ведется следующим образом
(рис. 17, а).
1. Находят усилие от стропа, действующее на каждый мон-
тажный штуцер (кН):
N 10бо«иквки/2,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т.
2, Определяют величину момента (кН см) от усилия в стропе,
действующего на штуцер:
М = NI,
где I — расстояние от линии действия усилия N до стенки аппарата, см.
3. При известном сечении штуцера проверяют его прочность
на изгиб (для упрощения расчета наличие ребер жесткости в шту-
цере не учитывается):
M/W < mR,
где W — момент сопротивления сечения штуцера, см° (определяется по прилож, V
для стальных труб)
Если необходимо определить сечение штуцера, удовлетворяю-
щее условиям прочности, то подсчитывают минимальный момент
сопротивления его поперечного сечения (см3):
W = Mi{m 0,1/?),
и, пользуясь прилож. V для стальных труб, находят сечение
штуцера с моментом сопротивления, ближайшим большим к рас-
четному.
3*
67
4. Проверяют прочность сварного кольцевого шва, крепящего
монтажный штуцер к аппарату:
/И/(рЛшлг2)<т/?уВ,
где Р — коэффициент, учитывающий глубину провара (для ручной сварки Р =
= 0,7); г — радиус штуцера, см; Лш — толщина шва, см; по ГОСТ 14124—85
величина Лш зависит от усилия иа штуцер:
У, кН.................| До 400 | 500—2500 | 2800—3200
Лш, мм ...............| 12 | 14 | 16
В том случае, если строп идет под углом к вертикали (рис. 17, б),
то прочность сварного шва проверяют по формуле
МрМш) + М/(0Лшлг2)</пЯ“,
где Wr — горизонтальная составляющая усилия N, кН, в стропе: — N sin а.
Пример 27. Рассчитать монтажные штуцера для подъема
аппарата колонного типа массой Go = 80 т с помощью двух кра-
нов способом скольжения с отрывом от земли без применения
балансирной траверсы.
Решение. 1. Находим усилие, действующее на каждый
монтажный штуцер при полностью поднятом над землей аппарате:
N = 106окпкдкн/2 = 10-80-1,1 • 1,1 • 1,2/2 - 581 кН.
2. Определяем величину момента, действующего на штуцер,
принимая I = 12 см:
М = NI = 581-12 = 6972 кН-см.
3. Подсчитываем минимальный момент сопротивления попереч-
ного сечения стального патрубка для штуцера:
Гмин = М/(т 0,1/?) = 6972/(0,85-0,1-210) = 391 см3.
4. По таблице ГОСТа (прилож. V) определяем с запасом сече-
ние патрубка для монтажного штуцера размером 273/12 мм,
с моментом сопротивления WT — 615 см3 > Ц7МИН = 391 см3.
5. Проверяем на прочность сварной кольцевой шов крепления
штуцера к корпусу аппарата:
М/(рЛшлг2) < /п/?уВ,
6972/(0,7-1,4-3,14-13,72) = 12,1 кН/см2 =
= 121 МПа < 0,85-150 = 127,5 МПа.
68
Глава IV. РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ
УСТРОЙСТВ И ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
§ 16. Расчет и подбор отводных блоков
Отводные однорольные блоки (рис. 18), предназначенные для
изменения направления канатов, рассчитываются и выбираются
в следующем порядке.
1. Определяют усилие (кН), действующее на отводной блок:
Р — 8к0,
где 3 — усилие, действующее иа канат, проходящий через ролик блока, кН;
к0 — коэффициент, зависящий от угла а между ветвями каната:
а, град ...............| 0 | 30 | 45 | 60 | 90 | 120 150| 180
к0.....................| 2,0 | 1,91 1,8 | 1,7 | 1,4 | 1,0 0,8 | 0,0
2. По найденному усилию Р подбирают блок, пользуясь при-
лож. VI. х
3. Рассчитывают' канат для закрепления отводного блока.
Для этого по нагрузке Р определяют разрывное усилие и подби-
рают канат по прилож. I (см. § 9).
Пример 28. Рассчитать и подобрать отводной блок для грузового
каната с натяжением S = 55 кН и углом охвата ролика блока а =
= 60° (рис. 18).
Решение. 1. Определяем усилие, действующее на отводной
блок:
Р = Sko = 55-1,7 = 93,5 кН.
2. По найденному усилию Р, пользуясь прилож. VI, подби-
раем 10-тонный блок с диаметром ролика 300 мм.
3. Взяв канат для крепления блока вдвойне и определив по
прилож. XI коэффициент запаса прочности ка — 6, как для стропа,
находим разрывное уси-
лие в каждой из двух
ветвей каната:
RH = PkJz =
= 93,5-6/2= 280,5 кН.
4. По расчетному
разрывному усилию,
пользуясь таблицей
ГОСТа (прилож. I),
подбираем для крепле-
ния отводного блока
стальной канат типа
Рис. 18. Расчетная схема от-
водного блока
69
ЛК-РО конструкции 6 х 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) 4 1 о. с.
(ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа 1960
разрывное усилие, кН 260,5
диаметр каната, мм 22
масса 1000 м каната, кг 1830
§ 17 „ Расчет и подбор полиспастов
Полиспаст является простейшим грузоподъемным устройст-
вом, состоящим из двух блоков, оснащенных стальным канатом,
начальный конец которого закрепляется к одному из блоков,
другой конец каната, проходя последовательно через ролики
блоков в виде сбегающей ветви, идет на барабан лебедки. Поли-
спаст предназначен для подъема и перемещения грузов, оборудо-
вания и конструкций, а также для натяжения грузовых канатов,
вант и оттяжек в том случае, когда масса поднимаемого оборудо-
вания или натяжения канатов превышает тяговые усилия лебедок.
Принцип расчета полиспастов сводится к подсчету усилий
на блоки полиспаста (по ним находят технические характеристики
блоков); расчету каната для оснастки полиспаста с опреде-
лением технических данных и длины каната; подбору тягового
механизма. Усилия на блоки полиспаста складываются из возмож-
ных в каждом конкретном случае нагрузок, таких как массы
грузов, поднимаемых вместе с монтажными приспособлениями,
натяжения грузовых и тяговых канатов, расчалок, вант (коэф-
фициенты перегрузки и динамичности не учитываются). При рас-
чете необходимо принимать во внимание назначение полиспаста
(подъем грузов или натяжение канатов) и направление сбегающей
ветви (с подвижного или неподвижного блоков).
Расчет полиспаста ведется в следующем порядке.
1. Определяют усилие (кН), действующее на крюке подвиж-
ного блока полиспаста:
при подъеме груза (рис. 19)
Рп — 10Go + 10Ga,
где Go — масса поднимаемого груза, т; Ga — масса захватного устройства (тра-
версы), т;
при работе полиспаста в горизонтальном или наклонном
положении (рис. 20)
Рп = Рр,
где Рр — расчетное усилие, действующее на полиспаст при натяжении грузовых
и тяговых канатов, оттяжек и вант, кН.
2. Находят усилие (кН), действующее на неподвижный блок
полиспаста:
70
при направлении сбегающей ветви с неподвижного блока
(рис. 19, а; 20, а)
Рв = (1,07 ч- 1,2) Рп,
где величина коэффициента, учитывающего дополнительную нагрузку от усилия
в сбегающей ветви полиспаста и масс подвижного блока и рабочих нитей поли-
спаста, назначается исходя из следующих данных:
Грузоподъемность полиспа- ста, т До 30 От 30 до 50 От 50 до 200 Более 200
Коэффициент 1,2 1,15 1,1 1,07
при направлении сбегающей ветви с подвижного блока
(рис. 19, б; 20, б)
Р К = Р п 5П,
где Sn — усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН; назначается ориентиро-
вочно в зависимости от грузоподъемности полиспастов:
до 50 т................ Хп — 0,15Рп
от 50 до 150 т 5П — 0,1Рп
более 150 т Sn = 0,08Рп
3. Исходя из усилий Рп и Рк подбирают подвижный и непо-
движный блоки, определяя по прилож. VI их технические данные:
грузоподъемность, количество и диаметр роликов, массу, а также
длину полиспаста в стянутом виде. Практически можно взять
оба блока с одинаковыми характеристиками, подобрав их по
наибольшему усилию.
4. Находят усилие (кН) в сбегающей ветви полиспаста, яв-
ляющееся наибольшим:
»Sn = Р ц/(#1пТ]),
где та — общее количество роликов в
полиспасте без учета отводных блоков;
т) — коэффициент полезного действия по-
лиспаста, учитывающий потери на трение
роликов на осях и сопротивление от жест-
кости каната при огибании им роликов;
коэффициент зависит от общего количест-
ва роликов (с учетом отводных), а также
типа подшипников роликов и определяется
по табл. 11.
5. Определяют разрывное уси-
лие (кН) в сбегающей ветви по-
лиспаста, по которому подбирают
канат для его оснастки (см. § 9).
6. Подсчитывают длину каната
(м) для оснастки полиспаста:
L = tna (h 3,14г/р) -]- 1г 4- /2,
Рис. 19. Расчетные схемы полиспастов,
расположенных вертикально
71
a)
<XS~>
Sn Pg
<!У /^////// /V /А 7/77///////////////// /7777/
Рис. 20. Расчетные схемы полиспастов, расположенных горизонтально
где h — длина полиспаста в полностью растянутом виде, м (назначают исходи из
конкретных условий такелажной операции: она соответствует наибольшему рас-
стоянию между неподвижным и подвижным блоками в начальный момент этой
операции перед сокращением полиспаста); dp — диаметр роликов в блоках, м,
(определяется по прилож. VI); — длина сбегающей ветви от ролика блока,
с которого она сходит, до барабана лебедки, м; /а — расчетный запас длины ка-
ната: = 10 м.
7. Подсчитывают суммарную массу полиспаста (т):
Gn = G6 4- GH,
где Gg — масса обоих блоков полиспаста, т (определяется по прилож. VI); Ои —
масса каната для оснастки полиспаста, т: GM = LgvJ\QQQ-, gR — масса 1000 м каната
(находят по прилож. I).
8. Определяют усилие (кН), действующее на канат, закрепляю-
щий неподвижный блок полиспаста:
при подъеме груза со сбегающей ветвью, сходящей с неподвиж-
ного блока (рис. 19, а),
Рб = 10Go + 10G3 + 10Gn + Sn,
Таблица И. Значения коэффициентов полезного действия
полиспастов т;
Общее количе- ство ро- ликов по- лиспаста Тип подшипника Общее количе- ство ро- ликов по- лиспаста Тип подшипника Общее количе- ство ро- ликов по- лиспаста Тип подшипника
сколь- жения каче- ния сколь- жения каче- ния сколь- жения каче- ния
1 0,960 0,980 11 0,638 0,800 21 0,424 0,653
2 0,922 0,960 12 0,613 0,783 22 0,407 0,640
3 0,886 0,940 13 0,589 0,767 23 0,390 0,628
4 0,851 0,921 14 0,566 0,752 24 0,375 0,615
5 0,817 0,903 15 0,543 0,736 25 0,360 0,604
6 0,783 0,884 16 0,521 0,722 26 0,347 0,593
7 0,752 0,866 17 0,500 0,708 27 0,332 0,581
8 0,722 0,849 18 0,480 0,693 28 0,318 0,569
9 0,693 0,832 19 0,460 0,680 29 0,306 0,558
10 0,664 0,814 20 0,442 0,667 | 30 0,293 0,547
72
то же, со сбегающей ветвью, сходящей с подвижного блока
(рис. 19, б),
Pg = 10Go + 10G3 + ЮСП - Sn;
при горизонтальном или наклонном положении полиспаста
со сбегающей ветвью, сходящей с неподвижного блока (рис. 20, а),
Pe = -Pp+10Gn + Sn,
то же, со сбегающей ветвью, сходящей с подвижного блока
(рис. 20, б),
Pg = Pv -|- 10Gn — Sn.
9. По усилию Pg рассчитывают канат для крепления непо-
движного блока полиспаста (см. § 9).
10. По усилию в сбегающей ветви полиспаста Sn подбирают
тяговый механизм — лебедку (прилож. VII).
Пример 29. Рассчитать и подобрать полиспаст для подъема
горизонтального цилиндрического аппарата массой Go ~ 70 т
с помощью траверсы массой G3 = 1 т на высоту Л = 12 м (рис. 19, а).
Р е ш е н и е. I. Подсчитываем усилие, действующее на подвиж-
ный блок полиспаста:
Рп= 10Go + 10G3 = 10-70 4- 10-1 =710 кН.
2. Находим усилие, действующее на неподвижный блок поли-
спаста:
рн = 1,1РП = 1,1-710 = 781 кН.
3. Используя прилож. VI, подбираем оба блока по наиболь-
шему усилию Рн со следующими характеристиками: грузоподъем-
ность — 100 т, количество роликов — 5 штук диаметром 700 мм,
масса — 1605 кг. Таким образом, в полиспасте, состоящем из двух
блоков, общее количество роликов та = 5-2 = 10 шт, масса
G6 = 1605-2 = 3210 кг.
4. Выбирая блоки с ройиками на подшипниках качения и
принимая два отводных блока, установленных на сбегающей
ветви до лебедки, по табл. И находим коэффициент полезного
действия полиспаста т] = 0.V83 для общего количества роликов
12 штук (10 полиспастных и 2 отводных) и рассчитываем усилие
в сбегающей ветви:
5П = Рп/(тпП) = 710/(10-0,783) = 91 кН.
5. Находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста:
= 5пк3 = 91 -4 = 364 кН,
где к, — коэффициент запаса прочности при Did от 13 до 16.
73
6. По таблице ГОСТа (прилож. 1) подбираем для оснастки
полиспаста канат типа ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 + 7 +
4- 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа 1764
разрывное усилие, кН . . 396,5
диаметр каната, мм . . 27
масса 1000 м каната, кг 2800
7. Подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста,
задаваясь длиной сбегающей ветви /х = 25 м и считая длину
полиспаста в растянутом виде равной высоте подъема аппарата
h — 12 м:
L = тп (h + 3,14rfp) + 4 + /2 =
= 10 (12 + 3,14 -0,7) + 25 + Ю = 177 м.
8. Находим суммарную массу полиспаста:
Gn = 0б 4- Ок == 0б 4- LgK/l000 = 3 200 4-177-2800/1000 = 3 700 кг.
9. Определяем усилие на канат, закрепляющий неподвижный
блок полиспаста:
Рб = 100о 4-10G34-100п 4-Sn= Ю-70 4- 10-1 4-10-3,7 4-91 =
= 838 кН.
10. Приняв канат для крепления верхнего блока полиспаста
из 8 ветвей и определив по прилож. XI коэффициент запаса проч-
ности ка — 6, как для стропа, подсчитываем разрывное усилие
в каждой ветви крепящего каната:
7?к = PGKa/% = 838-6/8 = 628,5 кН.
11. По таблице ГОСТа (прилож. I) подбираем канат типа
ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 4- 7 -|- 7/7 4- 14) 4- 1 о. с.
(ГОСТ 7668—80), закрепляющий верхний неподвижный блок поли-
спаста, с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа . ............... 1960
разрывное усилие, кН............................... . 638,5
диаметр каната, мм ... . . .......... 33
масса 1000 м каната, кг............................... 4155
12. По усилию в сбегающей ветви полиспаста по прилож. VII
подбираем электролебедку типа ЛМЭ-10-510 с тяговым усилием
100 кН и канатоемкостью 510 м.
§ 18. Определение наименьших допустимых диаметров
роликов и барабанов
При огибании канатом барабана или ролика за наименьший
диаметр (мм) каната принимается такой, при котором работа на
изгиб практически отсутствует
D de,
ГЛ
Таблица 12. Минимальные допускаемые значения
коэффициента е
Тип механизма Привод и режим работы Коэффи- циент е
Грузоподъемные механизмы (все. Ручной 18
за исключением стреловых кра- Машинный:
иов, электроталей н лебедок) легкий 20
средний 25
тяжелый 30
Краны стреловые > , Ручной Машинный: 16
легкий 16
средний 18
тяжелый 20
Тельферы — 20
Лебедки Ручной 12
Машинный 20
где d — диаметр каната, мм; е — коэффициент, зависящий от типа механизма
и режима его работы (табл. 12).
Пример 30. Определить наименьший допустимый диаметр
ролика отводного блока для каната диаметром d = 15 мм от
электролебедки с легким режимом работы.
Решение. 1. Находим наименьший допустимый диаметр
ролика отводного блока:
D — de = 15-20 — 300 мм.
2. Принимаем по прилож. VI однорольный блок грузоподъем-
ностью Юте диаметром ролика dp — 300 мм.
§ Ю. Определение канатоемкости и расчет
закрепления лебедок
При эксплуатации лебедок часто приходится определять их
канатоемкость и обеспечивать надежное крепление от сдвига и
опрокидывания. Правильность решения этих вопросов должна
подтверждаться расчетами.
1. Канатоемкость лебедки зависит от длины и диаметра ее
барабана L6 и De, количества слоев навивки каната на барабане
п и диаметра каната d, которые выбираются из паспорта или
определяются по прилож. VII. Канатоемкость (м) определяют
по формуле:
. _ ягп (Da -|- dn) 2nDe
L«~ 1000 1000 ’
где г— число витков каната иа рабочей длине барабана: z= t—шаг на-
вивки каната: t = l,ld.
75
от горизонтального сме-
2. Рассчитывают крепление лебедки
щения (рис. 21, а):
Р = S - тс,
где Р — усилие, препятствующее смещению лебедки, кН; S — тяговое усилие
лебедки, кН; Тс — сила трения рамы лебедки об опорную поверхность, кН:
Тс = 10 (0л + Gr) f;Git — масса лебедки, т (определяется по паспорту или из
прилож. VII); Gv— масса контргруза, т (если он применяется); [— коэффициент
трения скольжения (определяется по прилож. XVIII).
По усилию Р рассчитывают элементы, закрепляющие лебедку
от смещения, — канат, якорь (см. § 9, гл. V).
3. Если необходимо, рассчитывают крепление лебедки от опро-
кидывания с помощью контргруза (рис. 21, б), масса которого
(т), определяется по формуле
Z} (3k '— Юбл1а)
°г 104 ’
где Ку — коэффициент устойчивости лебедки: ку = 2; S — тяговое усилие ле-
бедки, кН; h — высота каната от опорной поверхности, м; 4 и 13 — расстояния,
м, от ребра опрокидывания до линий действия соответственно Ga и 0г.
Пример 31. Определить канатоемкость лебедки для каната
диаметром d = 18 мм, если известно, что длина барабана £б =
= 1200 мм, диаметр барабана £>б = 350 мм, количество слоев
навивки каната на барабане п = 5.
Решение. 1. Определяем шаг навивки каната на барабан
лебедки:
2.
3.
t = l,ld = 1,1 18 = 19,8 мм.
Подсчитываем число витков каната на длине барабана:
г = L6/t = 1200/19,8 = 61.
Определяем канатоемкость лебедки:
. nzn(D6 + <fn) 2лОб 3,14-61-5(350+ 18-5)
к 1000 1000 — 1000
2-314-350 .1О
iooo— = 418 М
<’6
Пример 32. Рассчитать элементы закрепления электролебедки
типа ЛМ-5М, установленной на бетонном полу цеха без контргруза
(рис. 21, а).
Решение*!. Находим силу трения лебедки о бетонный пол,
определив Gn = 1,2 т по прилож. VII и / = 0,45 по прилож. XVIII:
Тс = lOG„f = 10-1,2-0,45 = 5,4 кН.
2. Определяем усилие на закрепляющий лебедку канат:
Р = S — Тс = 50 — 5,4 = 44,6 кН,
где S — тяговое усилие лебедки типа ЛМ-5М, кН.
3. По усилию Р рассчитываем канат для закрепления лебедки
за колонну здания (см. § 9).
Пример S3. Найти массу контргруза для крепления ручной
5-тонной лебедки с учетом следующих данных: h — 0,7 м; бл =
= 0,8 т; Z2 = 0,9 м; 1г — 2,1 м.
Решение. Находим массу контргруза, обеспечивающего
устойчивость лебедки от опрокидывания:
г _ KylSh—lOGa^) _ 2(50-0,7—10-0,8-0,9) _
°г 107? 10-2,1 Z'D т’
§ 20. Расчет монорельсов
Расчет монорельсов (рис. 22) выполняется в следующей после-
довательности:
1. Находят усилие (кН), действующее на монорельс:
Р — 10GoKnKn lOGyKn,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; GT — масса тельфера или кату-
чей тележки с талями, т (определяется по табл. 13).
2. Определяют максимальный изгибающий момент (кН-см)
в монорельсе, пренебрегая изгибающим моментом от собственной
массы его, составляющим незначительную долю (около 1 %)
от общего изгибающего момента:
Ломакс ~
где I — пролет монорельса, см.
Таблица 13. Массы талей и тельферов
Наименование грузоподъемного механизма Масса механизмов, кг, при их грузоподъемности, т
1 2 3,2 Б 8 12,5
Тали червячные 32 75 145 270 410
Тали шестеренные 30 50 70 125 170 —
Тельферы 245 360 560 815 — —
П
Рис. 22. Расчетные схемы мо-
норельса
3. Находят требуемый
момент сопротивления по-
перечного сечения моно-
рельса (см3):
^ТР = 7Имакс/(тО,1/?).
4. Принимают сече-
ние двутавровой балки для
монорельса (прилож. II)
по ГОСТ 19425—74 или
ТУ 14-2-24—72,а в качестве
замены—по ГОСТ 8239—72
выбирая значение момента
сопротивления сечения
ближайшим большим к
расчетному 1Гтр.
Пример 34. Рассчитать сечение двутавровой балки монорельса
для 5-тонного тельфера с длиной пролета I — 6 м (рис. 22).
Решение. 1. Находим усилие, действующее на монорельс:
Р= 10GoKnKB+ 106ткп= 10-5 1,1-1,1 + 10. 0,8-1,1 = 69,3 кН.
2. Определяем максимальный изгибающий момент в монорельсе:
Ммакс “ РЩ = 69,3.600/4 == 10 395 кН-см.
3. Находим требуемый момент сопротивления поперечного
сечения монорельса:
1Ртр = Ммакс/(^,17?) = 10 395/(0,85.0,1-210) = 582 см3.
4. По таблице ГОСТ 19425—74 (прилож. II) принимаем для
монорельса двутавр с параллельными внутренними гранями
полок № ЗОМ с моментом сопротивления IF” = 633 > 1Г,,р см8.
§ 21. Расчет монтажных балок
Способ монтажа различного оборудования в закрытых поме-
щениях с помощью полиспастов, закрепленных за монтажные
балки, широко используется на практике и имеет ряд преимуществ
по сравнению с другими способами: простота такелажной оснастки;
техническая и экономическая целесообразность по сравнению
с применением монтажных мачт; возможность использования
в стесненных условиях и действующих цехах там, где применение
монтажных кранов невозможно. Монтажные балки в зависимости
от условий монтажа и конструкции перекрытия здания могут
78
Рис. 23. Расчетные схемы монтажных балок
устанавливаться на верхние пояса стропильных ферм, закреплять-
ся путем подвески к косынкам конька или опираться на централь-
ные стойки ферм. В современных промышленных зданиях обычно
монтируют несколько стропильных ферм усиленной конструкции
для крепления к ним монтажных балок.
В зависимости от грузоподъемности и пролета монтажные балки
по конструкции могут быть различны: сплошные из одиночных
швеллеров и двутавров, сквозные из парных швеллеров или дву-
тавров, соединенные пластинами на сварке, а также решетчатые
или сварные составные.
Независимо от конструкции монтажной балки принципиальный
расчет ее сечения сводится к определению нагрузок, действующих
на нее, подсчету максимального изгибающего момента, затем
к выбору ее конструкции и расчету сечения, удовлетворяющего
условиям прочности. Учитывая, что масса монтажной балки со-
ставляет незначительную долю от массы поднимаемого оборудова-
ния, а пролеты балок сравнительно невелики (как правило до 6 м)
в практических расчетах собственной массой балки можно пре-
небречь.
Расчет монтажной балки выполняется в следующей последова-
тельности (рис. 23):
1. Определяют усилие (кН), действующее на монтажную балку
в точках подвески полиспастов:
Р — 10GoKnKp/n + 10G„k„ -f- Sp,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; л — количество полиспастов,
участвующих в подъеме оборудования (при неравномерной нагрузке на поли-
спасты определяется усилие в каждом из них); Gn — масса полиспаста, получае-
мая при его предварительном расчете, т; Sn —• усилие в сбегающей ветви поли-
спаста, полученное при его расчете, кН (учитывается в случае направления сбе-
гающей ветви с неподвижного верхнего блока вниз).
79
2. Подсчитывают максимальный изгибающий момент (кН-см)
в монтажной балке по одной из формул, приведенных в табл. 1:
для схемы, изображенной на рис. 23, а.
Мманс = ^/4;
для схемы, изображенной на рис. 23, б,
•Аммане — Pit
для схемы, изображенной на рис. 23, в,
•Ломакс ~ P^t
где I — пролет монтажной балки, см; — расстояние от опоры монтажной балки
до точки подвески полиспаста, см.
3. В дальнейшем расчет сечения монтажной балки ведут как
для элементов, работающих на поперечный изгиб (см. § 3).
Ниже приводятся примеры расчета монтажных балок различ-
ных конструкций.
РАСЧЕТ МОНТАЖНОЙ БАЛКИ СПЛОШНОГО
И СКВОЗНОГО СЕЧЕНИЙ
Пример 35. Рассчитать монтажную балку пролетом / = 3 м
для подъема оборудования массой Go = 18 т одним полиспастом,
закрепленным за средину балки, если известно, что масса поли-
спаста Ga = 1,2 т, усилие в сбегающей ветви Sn = 35 кН (рис. 23, а)..
Решение. 1. Находим усилие, действующее на монтажную
балку в точке подвески полиспаста:
Р= 10Сокп«д/л + 10Спкп + 5П = 10-18-1,1-1,1/1 10-1,2-1,1 +
4- 35 — 266 кН.
2. Определяем максимальный изгибающий момент в монтажной
балке:
/Имаио = Р//4 = 266-300/4 = 19 950 кН-см.
3. Находим требуемый момент сопротивления поперечного се-
чения монтажной балки:
№тр = Л1нанс/(т0,1/?) = 19 950/(0,85-0,1-210) = 1118 см8.
В дальнейшем пример решаем в двух вариантах: вначале для
балки сплошного сечения, затем для балки сквозного сечения.
4. Для балки сплошного сечения принимаем по прилож. II
двутавр № 45 с Wx =1231 см8 > I^.rp и моментом инерции
1х = 27 696 см4. Для балки сквозного сечения выбираем по при-
лож. III два швеллера № 36 с W™ = 601 см8 (Wx = 2W“ =
80
— 2-601 = 1202 см® > ТГтр и моментом инерции I™ = 10 820 см4
(1Х = 27? = 2-10 820 = 21 640 см4).
5. Проверяем максимальный прогиб монтажной балки:
для балки сплошного сечения
f = РР/(48Е1Х) =
= 266-300®/(48-2,1-104-27 696) = 0,26 см <
< Г/] = Z/600 = 300/600 = 0,5 см;
для балки сквозного сечения
f = 266-3003/(48-2,1 • 104-21 640) =
= 0,33 см < [f ] = 300/600 = 0,5 см.
Расчет консольной монтажной балки
Балки такого типа применяются для подачи оборудования
внутрь помещения через монтажный проем в стене здания. Они
крепятся к перекрытиям здания или подвешиваются к стропиль-
ным фермам. Консольные балки изготавливаются сплошной или
сквозной конструкции и на них устанавливают ручную монорель-
совую тележку, за которую подвешивается блок, полиспаст или
таль (рис. 23, в).
Пример 36. Рассчитать консольную монтажную балку, закреп-
ленную в стене здания, используемую для подъема аппарата
массой Go = 2 т с помощью тали. Длина консоли балки I = 1,5 м,
масса тали GT — 0,36 т.
Решение. 1. Находим усилие, действующее на консольную
балку, пренебрегая массой балки:
Р = ЮОоКдКд-]- ЮОткп = 10-2-1,1-1,1 + 10-0,36-1,1 =28,2 кН.
2. Определяем изгибающий момент в балке:
Л4манс = Р1 = 28,2-150 = 4230 кН-см.
3. Вычисляем требуемый момент сопротивления поперечного
сечения балки:
Гтр = Л4макс/(т0,1£) = 4230/(0,85-0,1-210) = 237 см®.
4. По таблице ГОСТа (прилож. II) принимаем для изготовления
балки двутавр № 24 с Wx = 289 см3 и моментом инерции 1$ =
= 3460 см4.
5. Проверяем максимальный прогиб монтажный балки. Для
балки консольного типа он определяется по формуле
f = РР/(ЗЕ1);
f = 28,2.1503/(3-2,1-IO4-3460) =
= 0,44 см > If ] = //600 = 150/600 = 0,25 см.
81
Полученный прогиб балки из двутавра № 24 — больше до-
пустимого, поэтому по прилож. II для изготовления балки при-
нимаем двутавр № 30 с Wx — 472 см8, I* — 7080 см4 и снова
проверяем максимальный прогиб:
f = 28,2-1503/(3-2,1 -104-7080) =
= 0,21 см < [/] — 0,25 см.
Расчет сварной составной
монтажной балки
В случае необходимости использования монтажных балок с от-
носительно большими пролетами при монтаже тяжеловесного
оборудования двутавры и швеллера не удовлетворяют условиям
прочности, поэтому применяются, как правило, сварные составные
монтажные балки из трех листов: вертикальной стенки и двух
горизонтальных полок. Принцип расчета балок этого типа при-
веден в § 3.
Пример 37. Рассчитать монтажную балку пролетом Z = 5 м
для подъема мостового крана массой Go = 90 т одним полиспастом,
закрепленным за середину балки. Масса полиспаста Gn = 3,9 т,
усилие в сбегающей ветви Sn — 94 кН (рис. 2 и 23, а).
Решение. 1. Находим усилие, действующее на монтажную
балку в точке подвески полиспаста, без учета массы балки, считая,
что сбегающая ветвь полиспаста с верхнего блока идет вниз:
Р = 10Сокпкд/п + ЮОпкп 4- Sn = 10-90-1,1 • 1,1/1 +
+ 10-3,9-1,14-94 = 1226 кН.
2. Определяем изгибающий момент в монтажной балке:
Миакс = Р//4 = 1226-500/4 = 153 250 кН -см.
3. Находим требуемый момент сопротивления:
1Гтр = Л4макс/(ш0,1R) = 153 250/(0,85-0,1-210) = 8585 см8.
По таблицам ГОСТа (прилож. II) находим, что максимальный
момент сопротивления двутавра № 60 (IT = 2560 см3) значительно
меньше 1Гтр, поэтому принимаем решение выполнить монтажную
балку сварной составной конструкции.
4. Определяем высоту монтажной балки исходя из условия
обеспечения ее жесткости, принимая предельный прогиб [/] =
= 1/750:
Лмин = 1/«п = 500/8 = 62,5 см,
где пп принимаетсн по данным, приведенным на с. 18.
5. Находим оптимальную высоту балки:
I^oirr — ку^1ГТр/бст — 1,12 >^8585/1 = 104 см,
82
где к — коэффициент (для сварных балок постоянного сечения принимают к =
= 1,12); б'т = 7 4- ЗЛ = 7 4- 3-0,625 = 8,9 мм (при h = Z/nn = 5/8 = 0,625 м);
полученная 6'г округляется до кратной величины (6СТ = 10 мм).
6. Принимая высоту балки исходя из размеров стандартного
листа (по ГОСТ 82—70) h — 100 см, соблюдаем условие
^мин < h < бопт.
7. Подсчитываем минимальную толщину стенки балки из усло-
вия работы ее на срез
6СТ.мин = кЛ/макс/(/1С70,П?Ср) = 1,2-613/(96-0,1 • 130) = 0,6 см,
где к — 1,2 с учетом работы полок иа опоре; WManc—Р/2; ЛГмакс=1226/2=613 кН;
/}от == h — (2-4-5) — 100 — 4 = 96 см.
Принимаем бст = 1 см с учетом толщины стандартного листа.
8. Проверяем толщину стенки на местную устойчивость:
бот = 1 см^(Лот/160)/2Т0^ = (96/160)/210/210 = 0,6 см.
Полученная толщина стенки удовлетворяет условию устойчи-
вости и не требует дополнительного крепления продольным ре-
бром.
9. Определяем требуемую площадь сечения одной полки:
F„. тр = 2/п. тр/Лй = 2-355522/97,52 = 74,8 см2,
где /п. тр = /б. тр — /ст = 429 250 —• 73 728 = 355 522 см4; /б. тр = ^трЛ/2 =
= 8585 100/2 = 429 250 см4; /ст = 6СТ^Т/12 = 1 -963/12 = 73 728 см4; ha =
= Л — 6п'--= 100 — 2,5 = 97,5 см, задаваясь толщиной полки 6П = 2,5 см и
соблюдая условие бп Збст.
20. Подсчитываем ширину полки:
Ьп - Fn. тр/бп = 74,8/2,5 = 29,9 см;
Принимаем Ьп = 30 см,
11. Принятую ширину полки окончательно проверяем:
на устойчивость:
Ьп =30 см 306п = 30-2,5 = 75 см;
го отношению к высоте балки:
бп = (Л/3 ч- Л/5) — 30 см
(лежит в пределах 100/3 -t- 100/5)
по величине свободного свеса балки:
бСв — 14,5 см156п = 15-2,5 = 37,5 см,
где йсв = (Ьа — 6ст)/2 = (30— 1 )/2 = 14,5 см.
12. Находим фактический момент инерции балки:
/б = бстбст/12 + 2a2Fn = 1 -953/12 + 2-492-75 = 431 598 см4,
где Лот — h — 26П = 100 — 2-2,5 = 95 см; а = Лп/2 = 97,5/2 = 49 см; Fn =
= Мп = 30-2,5 = 75 см2.
83
13. Подсчитываем фактический момент сопротивления балки:
W = 2/б/Л = 2-431598/100 = 8632 см3.
14. Проверяем принятое сечение балки на прочность:
MfW < mR',
153875/8632 = 17,8 кН/см2 = 178 МПа < 0,85-210 =
= 178,5 МПа,
где М = P//4 + lOgP/8 = 1226-500/4 + 10-0,002-500=78 = 153 875 кН-см;
g = FoP = (2Fn 4- FCT) p = (2fe„6n + Лстбст) P = (2-0,3-0,025 + 0,95-0,01) X
X7.85 = 0,2 t/m = 0,002 т/см.
15. Находим толщину сварного шва, соединяющего полки
со стенкой:
= 77(200,1 Яув) = 5,2 (2-0,7-0,1 • 150) = 0,25 см,
где Т = /VMaKCSn//6 = 613-3656/431 598 = 5,2 кН/см,
/Умане = F/2 = 1226'2 = 613 кН;
«п = Fn/in/2 = 75-97,5/2 = 3656 см3.
Принимаем толщину шва конструктивно Лщ = 8 мм.
16. Проверяем прогиб балки:
Р/3 5 IQgZ* ...
1 4&Е1Ъ 384 £/б
. _ 1226-5003 ___5 10-0,2-500* _ 0 « ... =
' 48-2,1-10*-431 598 384 2,1•10*-431 598 ’ ^l/J
= //750 = 500/750 = 0,67 см.
РАСЧЕТ МОНТАЖНЫХ БАЛОК РЕШЕТЧАТОГО ТИПА
Балки решетчатых конструкций применяются в случае под-
вески к ним грузоподъемных средств при больших пролетах
балок (10—12 м). Решетчатая балка имеет две основные фермы
с параллельными поясами, которые соединяются между собой
по верхнему и нижнему поясам одиночными уголками.
Для изготовления решетчатой балки предварительно назна-
чают высоту, ширину и тип решетки. Оптимальная высота решет-
чатой балки h в середине пролета, удовлетворяющая требованиям
жесткости и наименьшей массы, составляет 1/8£ (где L — длина
балки). Ширина балки b задается равной 0,66А по конструктив-
ным соображениям (удовлетворяет условиям устойчивости и
креплениям к опорам). Наклон раскосов решетки принимается
в пределах 35—50° (в среднем 45°).
Крепление такелажных приспособлений или грузоподъемных
механизмов (полиспастов, талей и др.) производится в узлах
ферм.
84
Принятую решетчатую балку рассчитывают для определения
ее конструктивных элементов. Принцип расчета показан в § 3.
Пример 38. Рассчитать балку решетчатой конструкции про-
летом L — 12 м, предназначенную для подъема оборудования
массой G = 30 т с помощью полиспаста, закрепленного за цен-
тральные узлы балки, электролебедкой с тяговым усилием 50 кН.
Масса полиспаста Gn = 1 т, усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = 45 кН.
Решение. 1. Принимаем схему балки и ее размеры кон-
структивно (рис. 3):
h = L/8 = 1200/8 = 150 см,
b = 0,66 h = 0,66-150 = 100 см.
2. Определяем усилие, действующее на средние узлы балки:
Р = Рк + Р6 = 419 + 12,8 = 431,8 кН,
где Рк — нагрузка на балку от внешних усилий: Рн = 10бо«пкд 10Спкп 4-
+ Sn = 10-30-1,1 -1,1 -J- Ю-1 -1,1 4- 45 = 419 кН; Рд — усилие от собственной
массы балки: Pg = pF — 1,06-12 = 12,8 кН; р — нагрузка на I м2 площади осно-
вания балки: р = (0,04 4- 0,014Р„/Р) 2 = (0,04 4- 0,014-419/12) 2 = 1,06 кН/м2
при площади основания балки F = bL = 1-12 = 12 м2.
3. Подсчитываем усилие, действующее на одну ферму балки:
Рх = Р/2 = 431,8/2 = 216 кН.
4. Находим реакцию в опорах одной фермы балки, принимая
балку симметричной:
Ра = Рв = Pi/2 =216/2 = 108 кН.
5. Определяем усилия в элементах фермы путем построения
диаграммы Максвелла — Кремоны, при этом пренебрегаем рас-
пределением по узлам усилия от собственной массы фермы. Для
построения диаграммы разделим ферму на две симметричные
части (см. рис. 3) и определим усилия в элементах одной из них;
в симметричных стержнях другой половины усилия будут такими
же. Результаты записываем в таблицу.
6. Подбираем сечения уголков для верхнего пояса, стержни
которого работают на сжатие от максимального усилия (табл. 14)
Ломакс, в = 425 кН, по требуемой площади сечения
FTp.B = Л/мано.в/(т0,17?) = 425/(0,8-0,1-210) = 25,3 см2,
где т = 0,8 (принимается по прилож. XIV).
Из сортамента (прилож. IV) по заданной F™ находим равно-
полочные уголки 90 X 90 х 9 с jFy = 15,6 см2. Площадь сечения
стержня F = 15,6-2 = 31,2 см2 >/,'тр.в. Фасонки принимаем тол-
щиной 12 мм (по табл. 4) одинаковыми для всей балки.
85
а б л и ца 14. Подбор элементов балки
общая [ 206.9 439,2 399,84 ю сч со 54,9 27,45 80,4 1534
<0 щииица । 1 S 55 С© со со СО е> суГ сч 9,15 3,05 сч I
Площадь сечения . фермы, см2 31,2 | I 31,2 21,2 16,3 7,98 3,89 8 1
Длина. S ггг ! 1ГЭ СО 2,12 1 1 1
Принятое сечение 6X06X06 9X06X06 9X0ZX0Z 50X 50X4 50X 50X4 СЧ 1
К с И с; S мальное усилие, кН 1 1Л сч вд> со О * 1 1 1 1
на балку | _ J СЧ W? сч <0 &> 1
я о в* IS на ферму СЧ со о со 1 1 1
§ to' обозначение со L 1—6, 1—8 1—9, 1—11 1-42 _ ОСО —— 1 II 1 со со сч сч о-* со 5—6 8—9, П—12 1 1 1
Й V Е си Ч Ъ Верхний пояс Нижний пояс Раскосы 4 Стойки Связи Фасоики Балка
86
7. Проверяем сечение верхнего пояса на прочность при сжатии:
^манс- в/СфТ'З с
425/(0,878-31,2) = 15,5 кН/см8 =
= 155 МПа < 0,8 -210 = 168 МПа,
где <р — коэффициент продольного изгиба (принимается по прилож. XV в зави-
симости от гибкости А == 1е/гх — 150/2,76 = 54,34 < [А] = 120); гх — прини-
мается из сортамента стержня; /в — длина стержня верхнего пояса: ZB = h =
— 150 см.
8. Подбираем уголки для нижнего пояса по максимальному
усилию в стержнях 3—7 и 2—10 (Ммакс.н = 315 кН), работаю-
щих на растяжение, по требуемой площади сечения
Ftp.h = МмаНс.н/(0,1Я) = 315/(0,1-210) = 15 см2.
По сортаменту стали (прилож. IV) в соответствии с FTp при-
нимаем уголки 90x90x6 с Fy — 10,6 см2. Площадь нижнего
стержня F„ = 2£у = 2-10,6 = 21,2 см2 > FTV, н.
9. Находим профиль для стержней раскосов, работающих на
сжатие с максимальным усилием Мманс.р — 130 кН, по требуе-
мой площади сечения
FTp.p = Ммакс.р/(/п0,17?) = 150/(0,8-0,1-210) = 9 см2.
По сортаменту (прилож. IV) подбираем уголки для раскоса
70 X 70 X 6 с Ру = 8,15 см2; Fp = 8,15x2 = 16,3 см2.
10. Проверяем сечение раскоса на прочность при сжатии:
Тумане. р/(ф^?р) С
150/(0,618-16,3) = 14,9 кН/см2 =
= 149 МПа < 0,8-210 = 168 МПа,
где <р — коэффициент продольного изгиба (принимается по прилож. XV в зави-
симости от А = /р/гя = 212/2,15 = 98,6 < [А] = 150; /р — длина раскоса:
/р = 212 см; гх — 2,15 см.
Для раскосов, воспринимающих растяжение, принимаем тот же
профиль: равнополочный уголок 70 X 70 x 6. Для стержней стоек
и связей между фермами выбираем уголок 50 x 50 x 4 или любой
другой меньшего, чем для раскосов, сечения, исходя из наличия
материала.
11. Составляем таблицу подобранных сечений элементов балки
(табл. 14).
12. Определяем прогиб решетчатой монтажной балки:
f-K ( Р"/3 Г S-W'* \ _ 1 Ро/ 209,5-1200я ,
1 У \48Е/Ср 384£/ср } 1,oz V 48-2,1-104-294 750
. 5-10-0,000639-12004 \ о ... 1ОПП,слл о
384-2,1-104-294750 ) ~ см 1/1 — Z/600 — 1200/600 — 2 СМ,
87
< v Ry - f 1 + (tg a 4- ctg a) ht/l] (1,61 — O,33ho/n) = [1 -f- (1 Ц- 1) 1/121 X
>< (1,61 —0,33-1/1,5) = 1,62; Ky — коэффициент увеличения прогиба для ре-
шетчатой балки; а — угол наклона раскоса: a = 45°; Ло — высота балки на
опоре: h0 = 100 см; h — высота балки в середине пролета: h = 150 см; I — про-
лет балки: I — 1200 см; g—масса 1 м длины фермы при общей массе балки
Gg — 1534 кг. принятой по табл. 14; g = Go/(2/) = 1534/(2-12) = 63,9 кг/м =
= 0,000639 т/см; /ср — приведенный момент инерции поясов фермы в середине
пролета с поперечной площадью верхнего пояса FB = 31,2 см2 и нижнего пояса
FB = 21,2 см2 (приняты по табл. 14): /св = (FB -ф- FH) hz/4 — (31,2 21,2) X
X 1502/4 = 294 750 cm4.
§ 22. Расчет распорок
Часто при подъеме тонкостенных пустотелых аппаратов со
значительными'поперечными размерами приходится пользоваться
распорками, препятствующими деформации оборудования от сжи-
мающих усилий наклонных ветвей стропов. Распорки выполняются
из стальных труб или из прокатной стали различных профилей.
Расчет распорок производится в определенном порядке (рис. 24).
1. Находят усилие в ветви стропа (кН):
N = 10бокпКд/(2 cos a),
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; a — угол между ветвью стропа
и вертикалью.
2. По усилию /V рассчитывают канат для стропа (см. § 9).
3. Определяют сжимающее усилие в распорке (кН):
N-l = N sin а.
4. Дальнейший расчет распорки, состоящий в определении
ее сечения и проверке распорки на устойчивость, ведут как для
центрально-сжатых элементов (см. § 4).
Пример 39. Рассчитать распорку для подъема обечайки ци-
линдрического вертикального аппарата диаметром 4 м, массой
Go — 16 т при угле наклона ветви стропа к вертикали a — 60°.
Решение. 1. Находим усилие в ветви стропа:
N = 10бокпКд/(2 cos a) =
= 10-16-1,1-1,1/(2-0,5) = 193,6 кН.
2. Определяем сжимающее усилие в распорке:
= N sin а = 193,6-0,866 = 167,7 кН
3. Подсчитываем требуемую площадь поперечного сечения
распорки, предполагая изготовление ее из стальной трубы:
FTp = N^otn 0,11?) = 167,7/(0,4-0,85-0,1-210) = 23,5 см2.
4. Пользуясь таблицей ГОСТа (прилож. V), определяем необ-
ходимые расчетные характеристики стальной трубы: размер се-
чения 102/8 мм, площадь сечения FT = 23,6 см2, радиус инерции
гт = 3,34 см.
88
Рис. 24. Расчетная схема распорки
1 — строп; 2 — распорка; 3 — поднимаемое оборудова-
ние
5. Находим гибкость распорки, счи-
тая ее расчетную длину 1Р = р/ = 1 • 400 —
= 400 см и имея в виду, что геометри-
ческая длина распорки равна диаметру
обечайки:
X = /р/гт = 400/3,34 = 120 < [X] = 150.
6. По прилож. XV определяем коэф-
фициент продольного изгиба <р = 0,45.
7. Полученное сечение распорки проверяем на устойчивость.
^i/(^T4P) « mR-
167,7/(23,6 0,45) = 15,8 кН/см2 =
= 158 МПа < 0,85-210 = 178,5 МПа
§ 23. Расчет поворотных шарниров
Поворотные шарниры используются при подъеме и установке
в проектное вертикальное положение колонных аппаратов, ме-
таллических дымовых и вентиляционных труб, а также высотных
металлоконструкций. При этом способе подъема оборудование
поворачивается вокруг временного шарнира, прикрепленного к его
основанию и фундаменту или рядом с фундаментом. Оборудование
поднимается как неподвижными, так и падающими мачтами,
порталами и шеврами, которые могут устанавливаться за поворот-
ным шарниром, между поворотным шарниром и центром массы
аппарата или совмещаться с осью поворотного шарнира. Кроме
того, подъем этим способом может выполняться самоходными стре-
ловыми кранами. При расчете шарнира необходимо иметь в виду,
что усилие на шарнир Рш, а также его горизонтальная и верти-
кальная составляющие изменяют свою величину в зависимости
от угла подъема аппарата <р.
При подъеме аппарата мачтами или шевром максимальное зна-
чение горизонтальной составляющей Рг возникает в начальный
момент подъема, при минимальном угле <р и зависит от места уста-
новки грузоподъемного средства по отношению к поворотному
шарниру. При подъеме аппарата стреловыми самоходными кра-
нами, грузовые полиспасты которых в процессе подъема находя-
тся в вертикальном положении, горизонтальная составляющая Рт
практически отсутствует на всех стадиях подъема. Вертикальная
же составляющая Рв при всех способах подъема имеет максималь-
89
ное значение на завершающей стадии подъема — при посадке
аппарата на фундамент. Поэтому основные элементы шарниров —
оси, проушины и косынки — рассчитываются для максимальных
значений 1\. и Рв.
Расчет поворотного шарнира выполняется в следующей по-
следовательности (рис. 25).
1. Определяют максимальное усилие (кН) в подъемном поли-
спасте или канатной тяге для начального момента подъема аппарата
при угле <р = 0:
для мачт, портала или шевра, установленных за поворотным
шарниром (рис. 25, а),
р _______ЮСрКрЯд/ц, м____.
(Н — Лф) sin ₽ — a cos 0 ’
для мачт или портала, установленных между поворотным шар-
ниром и центром массы поднимаемого аппарата (рис. 25, б),
р __ ____ 106окпКд/ц, м
(Н — йф) sin р + a cos 0 ’
где О0 — масса поднимаемого аппарата, т; /ц. м— расстояние от поворотного
шарнира до линии действия массы аппарата (центра массы), м; Н — высота гру-
зоподъемного средства (мачты, портала, шевра), м, которой задаются или рас-
считывают (см. § 28); Лф — высота фундамента, м; Р — угол между подъемным
полиспастом или канатной тягой и осью мачты, шевра или портала; а — расстоя-
ние от оси поворотного шарнира до оси мачты, шевра или портала, м (назна-
чается).
В этом случае для подъема аппарата обычно используются
парные мачты или портал, высота которого больше высоты под-
нимаемого оборудования вместе с фундаментом. Подъем аппарата
выполняется до максимально возможного угла <р; доводка его
до проектного вертикального положения осуществляется дотяги-
вающей системой:
для падающего шевра или наклоняющегося портала при сов-
мещении их шарнирных опор и поворотного шарнира аппарата
по одной оси (рис. 25, в)
р — Е00р*пкд^ц. м .
Я sin 0 ’
для мачт и портала, установленных на грунте по оси поворот-
ного шарнира,
р __ 10Сокпкд^ц. м
(Я-Яф)5ШР '
В случае подъема оборудования, имеющего предварительный
уклон к горизонту на угол <р, в вышеприведенных формулах рас-
стояние /ц. м заменяется проекцией /ц. м на горизонталь с учетом
этого угла.
Угол р может быть определен графически путем построения
монтажной схемы в масштабе или по формулам:
90
Рис. 25. Расчетные схемы дая шворстжх шаряирое
при установке грузоподъемного средства за поворотным шар-
ниром и строповке аппарата за монтажные штуцера
tg В ______fc + fl___;
gp Н - (Лф + 0,5.0) ’
при установке грузоподъемного средства между поворотным
шарниром и центром массы аппарата
tg В ------9—°------•
gp Я-(ЛФ + О,5Р) ’
при установке мачт или портала по оси поворотного шарнира
tg Р = Я-(ЛФ + О,5£>) ’
а при совмещении опор шевра с поворотным шарниром
tg0 =Я—0,5£>’
где 16 — расстояние от опоры аппарата до места строповки, м (величиной 1С
задаются); D—диаметр аппарата, м.
Угол 0 определяют по прилож. ХХП (при tg р > 1 значение
угла р находят по ctg 0 = 1/tg Р).
2. Находят максимальное значение горизонтального усилия
(кН) на шарнир, возникающего в начальный момент подъема
аппарата при <р = О, независимо от места установки грузоподъем-
ного средства:
Рт = Р sin р.
3. Определяют максимальное вертикальное усилие (кН), дей-
ствующее на шарнир в момент посадки аппарата на фундамент при
угле <р, близком к 90°, независимо от места установки грузоподъем-
ного средства:
Рв = 10Сокпкд (1 + 0,6D tg <ро/Яо).
где 0.6D — расстояние от оси шарнира до оси аппарата; приближенно считается,
что расстояние от стенки аппарата до оси шарнира составляет 0,10 (диаметра
аппарата); <ро — угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (см. рис. 25, с):
tg <Ро = (Но + (высотой крепления тормозной оттяжки к аппарату Но
и расстоянием от поворотного шарнира до места крепления тормозной оттяжки 1О
задаются, угол <р0 находят по прилож. ХХП).
4. Рассчитывают ось шарнира (см. § 7):
1) находят максимальный изгибающий момент (кН-см) в оси
шарнира между опорными проушинами основания шарнира
(рис. 26), подставляя в формулу наибольшее из усилий Рг или Рв
(как правило Рв > Рг):
Мш — Р в/пр/(^Як)»
где /пр — расстояние между проушинами, см (величиной /пр задаются); ин —
количество косынок, соединяющих опорную часть аппарата с осью шарнира
(величиной п„ задаются);
92
Рис. 26. Поворотный шарнир
а — расчетная схема; б — узел шарни-
ра; 1 — поднимаемый аппарат; 2 — ко-
сынка; 3 — ось шарнира; 4 •— проушина
основания шарнира
2) определяют минимальный
момент сопротивления попереч-
ного сечения оси шарнира (см3)
= Мш/(тО,1Р<);
3) подсчитывают минималь-
ный диаметр оси шарнира (см)
d
4) проверяют ось шарнира
на срез, задаваясь маркой стали,
^В ml)
2пкя42/4
5. Рассчитывают опорные проушины основания шарнира (см.
§ 7):
1) проверяют опорные проушины на срез, задаваясь количест-
вом проушин пи, расстоянием (см) от наружной кромки проушины
до отверстия Лп и толщиной листа (см) для проушин 6П,
2ппМп
2) проверяют проушину на смятие
nnS^d <т^см.шН;
3) находят изгибающий момент в проушине (кН-см), задаваясь
расстоянием (см) от опоры проушины до центра отверстия для
оси шарнира ап,
== Р г^п/^П»
4) определяют минимальный момент сопротивления сечения
проушины (см6 * 8)
Wn = Afn/(mO,l J?);
5) подсчитывают длину опорной части проушины (см)
6) проверяют прочность сварного шва крепления опорной про-
ушины к основанию шарнира на изгиб и срез, учитывая, что про-
ушина приварена без разделки кромок угловым швом с обеих
сторон (см. § 5):
93
где р — коэффициент, учитывающий глубину провара (для ручной сварки р —
= 0,7); йш — толщина шва, см; /ш — общая длина сварного шва, см: /ш =
= 2/п — I.
6. Косынки шарнира, приваренные к основанию поднимае-
мого аппарата, рассчитываются аналогично проушинам опоры
шарнира с той разницей, что расчетные нагрузки, действующие
на них, принимаются равными максимальной вертикальной со-
ставляющей Рв, причем это усилие делится на количество ко-
сынок п.
Примечание. В настоящем параграфе рассмотрены принципы расчета
поворотных шарниров.. В каждом конкретном случае при расчете необходимо
учитывать особенности их конструкции, имея в виду, что шарниры могут быть
как двухопорные, так и многоопорные, что характеризуется количеством точек
опирания оси шарнира на его основание. В многоопорном шарнире ось ложится
на большое количество опор, что создает статически неопределимую систему,
расчет которой ведется приближенно. Ось шарнира может быть сплошной или
разрезной, состоящей из двух полуосей, каждая из которых опирается на свою
систему проушин. Узел сопряжения оси шарнира с косынками, прикреплен-
ными к основанию аппарата, и с проушинами опорной части шарнира может
конструктивно решаться по-разному, в частности с помощью отдельных
патрубков. Все это необходимо иметь в виду при расчете деталей шарнира.
Пример 40. Рассчитать поворотный шарнир для подъема
аппарата колонного типа массой Go — 120 т, высотой На — 30 м
и диаметром D — 2,4 м на фундамент высотой /гф --- 0,8 м. Центр
массы колонны расположен на расстоянии /ц.м = 12 м от ее ос-
нования. Колонна поднимается способом поворота вокруг шар-
нира вертикальной монтажной мачтой высотой Н — 20 м, уста-
новленной за поворотным шарниром на расстоянии от него а =
= 6 м. Высота строповки колонны /с — 20 м, высота крепления
тормозной оттяжки на колонне Но — 20 м. Расстояние от оси шар-
нира до тормозной лебедки 1О = 50 м (рис. 25, а).
Решение. 1. Находим угол между подъемным полиспа-
стом и мачтой в начальный момент подъема при угле <р = 0°:
tg в = ——- /с + а_____- = —________________1 4-
gp Н- (йф + 0,5£>) 20 —(0,8+ 0,5-2,4)
угол р определяем по таблицам тригонометрических функций
(прилож. XXII) через котангенс
ctg Р = 1/tg р = 1/1,4 = 0,7 и р = 55°.
2. Определяем усилие в подъемном полиспасте в начальный
момент подъема колонны:
р _______100окпкд/ц. м _________10-120-1,1 • 1,1 12__ 141Q vH
(Я — Лф) sin р — acosp (20 — 0,8)0,819 — 6 0,574 1 кп"
3. Находим максимальное значение горизонтального усилия,
действующего на шарнир, которое соответствует начальному мо-
менту подъема колонны:
Рт = Р sin р = 1419 0,819 = 1162 кН.
94
4. Определяем максимальное значение вертикального усилия,
действующего на шарнир в момент посадки колонны на фунда-
мент:
Рв = 100№кд (1 + 0,6D tg Фо/Яо) = 10 • 120 • 1,1 1,1 (1 +
4 0,6-2,4-0,42/20) = 1496 кН,
где ср0 угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (находят через tg <ро =
= (Яо+ Лф)//О = (20 + 0,8)/50 = 0,42 по прилож. XXII: <р0= 23ъ.
5. Рассчитываем ось шарнира:
1) находим максимальный изгибающий момент в оси шарнира,
задаваясь расстоянием между опорными проушинами основания
шарнира (рис. 26, а) 4р = 30 см и количеством косынок, при-
варенных к корпусу колонны пк — 6,
/Иш = Рв/пр/(4пк) = 1496-30/(4-6) = 1870 кН-см;
2) определяем минимальный момент сопротивления попереч-
ного сечения оси шарнира
Wm = /Иш/(т0,1Я) = 1870/(0,85 0,1-230) = 95,7 см8;
3) подсчитываем диаметр оси шарнира
d = /10№Й = /10-95,7 = 9,85 см,
принимаем d — 10 см.
4) проверяем ось шарнира на срез для стали марки Ст5
2nHnda/4 т^сР:
2-6-ЗПГ10«74' = 1,6 кН'см2 = 16 МПа <0,85-140 = 119 МПа.
6. Рассчитываем опорные проушины основания шарнира для
начального момента подъема колонны:
1) проверяем опорные проушины на срез, задаваясь h„ =
= 5 см, 6В = 1,8 см и па = 7 шт.,
2ппЛп6п < т7?Ср’
= 9,2 кН/см8 = 92МПа <0,85-130 = 110,5 МПа;
2) проверяем проушины на смятие
7Х d т/?см. шю
-/ТйГ = И,9 кН/см2 = 119 МПа <0,85-160 =- 136 МПа;
3) находим изгибающий момент в проушине, принимая дли-
ну консоли ап = 30 см,
= Р^па = 1162-30/7 - 4980 кН-см;
9Б
4) определяем минимальный момент сопротивления сечения
проушины
Гп = Mo/(m0,lR) = 4980/(0,85-0,1 -210) = 279 см8; ;
5) подсчитываем длину опорной части проушины
/п = /б^п/бп = /б-279/1,8 = 30,5 см, Д
принимаем 1П — 35 см,
6) проверяем прочность сварного шва крепления опорной Л
проушины к основанию шарнира j|
}/ (лпРМш) + (1м!г) I
=5’3 - 1
= 53 МПа < 0,85-150 = 127,5 МПа,
где /ш = 2/п — 1 = 2-35 — 1 = 69 см.
7. Аналогичным образом рассчитываем косынки, соединяющие
опорную часть колонны с осью шарнира в момент посадки ко-
лонны на фундамент: $
1) проверяем косынки на срез, задаваясь размерами = 6 см
и 6Н — 2 см:
2п,М <т/?ор;
= 10,4 кН/см2 = 104 МПа <0,85-130= 110,5 МПа;
2) проверяем косынки на смятие
nK&Kd тЯсм. шн,
12,5 кН/см2 = 125 МПа <0,85-160= 136 МПа;
3) находим изгибающий момент в косынке, задаваясь размером
Ь — 50 см с учетом длины консоли у крайних косынок шарнира
М„ = РвЬ/пн = 1496-50/6 = 12467 = кН-см;
4) определяем минимальный момент сопротивления сечения
косынки
W„ = Мк/(т0,1R) = 12467/(0,85-0,1-210) = 698 см8;
5) подсчитываем длину опорной части косынки ;
4 = /6IFH/6„ = /6-698/2'= 45,8 см,
принимаем 1К = 50 см;
96
6) проверяем прочность сварного шва крепления косынок
к основанию колонны
,/( '^у+(«Еуг <
|/ \ пкрпш1ш / \.рпш1щ/
1/7 Й96 \ 2 / 6-12467 \2 с -
V \ 6-0,7-2-99 / + (о,7-2-99*) ®’74 кН/*"М
= 57,4 МПа <0,85-150 = 127,5 МПа,
где 1Ш = 2/„ — 1 = 2- 50 — 1 = 99 см.
Глава V. РАСЧЕТ ЯКОРЕЙ
Для закрепления различных элементов такелажа: вант, поли-
спастов, оттяжек, некоторых видов подъемно-транспортных ма-
шин, в частности лебедок, применяются якоря. В зависимости
от конкретных условий на монтажной площадке, а также величины
нагрузок применяются различные типы якорей: инвентарные на-
земные и полузаглубленные; заглубленные или горизонтальные;
свайные.
В каждом конкретном случае выбирается наиболее целесооб-
разный тип якоря и производится расчет его основных элементов,
обеспечивающих надежную работу при воздействии на якорь рас-
четных монтажных нагрузок.
В этой главе рассматривается принцип расчета основных
типов якорей.
§ 24. Расчет наземных инвентарных якорей
Этот тип якоря широко применяется в монтажной практике,
так как имеет ряд преимуществ по сравнению с якорями других
типов. К таким преимуществам относятся: инвентарность, обеспе-
чивающая многократное использование; сборно-разборная кон-
струкция, облегчающая его транспортировку с объекта на объект
и регулировку допускаемой нагрузки; отсутствие значительных
земляных работ при установке; возможность установки как на
открытых площадках так и в закрытых помещениях; применение
для значительных нагрузок (до 1000 кН) с широким изменением
их направлений как в горизонтальной, так и в вертикальной пло-
скостях.
Наземный якорь представляет собой сварную раму с упор-
ными стенками в виде швеллеров или шипов, которые, врезаясь
в грунт, обеспечивают хорошую устойчивость якоря от сдвига.
На рамы укладываются бетонные блоки различных размеров, ко-
личество которых определяется необходимой массой якоря, за-
висящей от допускаемой нагрузки. Сварные рамы и бетонные блоки
4 В. В. Матвеев
97
Рис. 27. Расчетная схема инвентар-
ного наземного якоря
изготавливаются различных
размеров. Так, организация-
ми Минмонтажспецстроя
СССР разработаны рамы раз-
мерами в плане для якорей
с упорными стенками 2,8 X
4,7 м; 4,2x5; 5,2 X 6,5 и
6X7,6 м и для якорей с ши-
пами 3x4,6 м, а бетонные блоки 1,5x1x0,45 м, массой 1,5 т,
1,5 X1X 1,35 м, массой 4,5 т и 0,9X 0,9x4 м, массой 7,5 т.
Расчет якоря этого типа состоит в определении его массы,
обеспечивающей устойчивость якоря от сдвига и опрокидывания
(рис. 27). Для этого:
1. Определяют суммарную массу железобетонных массивов,
обеспечивающую устойчивость якоря от сдвига (т):
G = 0,1(7М + N2) кус,
где Л\ и Nt — горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге N,
кН, при угле наклона тяги к горизонту a: Nt — N cos a, Na= N sin a; f —
коэффициент трения скольжения якоря по грунту; кус — коэффициент запаса
устойчивости якоря от сдвига: к?с = 1,5.
Для якорей с металлическими рамами опытным путем получены
значения коэффициента трения f для разных грунтов в случае
приложения усилия к якорю под наиболее невыгодным углом а —
= 27°40':
для песка сухого утрамбованного .............. 0,785—0,835
» чернозема плотного сырого ................. 0,895—0,955
> получернозема сырого....................... 0,990—0,995
Если рама якоря, не имеющая шипов или упорных стенок из
швеллеров, устанавливается на твердом покрытии, то коэффици-
ент трения скольжения выбирается из данных, приведенных
в прилож. XVIII; при установке бетонных массивов непосред-
ственно на грунт коэффициент трения скольжения принимается
равным 0,5.
2. Подсчитывают необходимое количество бетонных блоков
выбранных размеров и масс g:
т = G/g.
3. Проверяют якорь на устойчивость от опрокидывания от-
носительно ребра А:
10Gb > Ky.0Na,
где Ь — плечо удерживающего момента от массы якоря, м, равное 0,5 длины рамы;
Ку, о — коэффициент устойчивости якоря от опрокидывания: ку. 0 — 1,4; а —
плечо опрокидывающего момента от усилия N в тяге, м (а — Ь sin а).
98
Пример 41. Рассчитать инвентарный наземный якорь, уста-
новленный на плотном сыром черноземе, для крепления поли-
спаста с усилием N = 210 кН, наклоненного к горизонту под
углом а = 40° (рис. 27).
Решение. 1. Определяем величины горизонтальной и вер-
тикальной составляющих усилия в полиспасте N:
= N cos а = 210-0,766 = 161 кН;
N2 = N sin а = 210 -0,643 = 135 кН.
2. Находим общую массу якоря, обеспечивающую устойчи-
вость его от сдвига:
G = 0,1 (NJf + N2) кус = 0,1 (161/0,925 + 135) 1,5 = 46,4 т.
3. Выбираем бетонные блоки размером 1,5X1X1,35 м и мас-
сой g — 4,5 т и определяем их необходимое количество:
/и = G/g = 46,4/4,5 — 10,3 шт.
Принимаем количество блоков т = 12 шт., тогда масса якоря
G — mg = 12-4,5 = 54 т.
4. Принимаем размеры опорной рамы для укладки блоков
в плане 4,2x5 м и, зная, что плечо b составляет половину длины
рамы (Ъ = 2,1 м), определяем плечо а:
а = b sin а = 2,1 -0,643 = 1,4 м.
5. Проверяем устойчивость якоря от опрокидывания:
10Gb > къо Na,
10-54-2,1 = 1134 кН-м> 1,4-210-1,4 = 412 кН-м.
Это неравенство свидетельствует об устойчивости якоря от
опрокидывания.
f 25. Расчет полузаглублеиных якорей
Эти якоря состоят из железобетонных блоков массой по 7,5 т,
размером, как правило, 900 x 900 x 4000 мм, часть из которых
заглубляется в грунт. Тяга крепится к заглубленным блокам.
Длинная грань заглубленных блоков располагается перпендику-
лярно грузовой канатной тяге. '
Особенностью расчета якоря этого типа в отличие от наземного
является наличие дополнительного сопротивления сдвигу от силы
реакции грунта на переднюю упорную стенку бетонного массива,
что позволяет снижать массу якоря.
Расчет полузаглубленного якоря сводится к проверке якоря
на отрыв от грунта вертикальной составляющей усилий, дейст-
вующего на якорь, определению удельного давления на стенку
4*
99
Рис. 28. Расчетная схема инвентарного полузаглубленного якоря
котлована гранью заглубленного блока от горизонтальной состав-
ляющей усилия, действующего на якорь, и сравнению этого дав-
ления с допускаемым. Расчетное удельное давление должно
быть меньше допускаемого, что обеспечивает отсутствие сдвига
грунта, а значит и якоря.
Проверка якоря на сдвиг не выполняется, так как сдвигающее
усилие компенсируется реакцией на якорь стенки котлована.
Также не требуется проверки якоря на опрокидывание. Это
объясняется тем, что опрокидывающий момент, создаваемый тя-
говым канатом, закрепленным за самый нижний заглубленный
блок, значительно меньше удерживающего от массы якоря. Кро-
ме того, якорь, состоящий из блоков, не связанных между собой
жестко, не является монолитной конструкцией.
Полузаглубленный якорь рассчитывается следующим образом
(рис. 28).
1. Проверяют якорь на отрыв от грунта вертикальным уси-
лием:
10G + Т > k7N2,
где G — масса якоря, т (величиной О задаются, считая, что она должна несколько
превышать тяговое усилие, действующее иа якорь; Т — сила трения заглублен-
ного блока якоря о стенку котлована, кН, при коэффициенте трения f, равном 0,5:
Т = Nrf; — горизонтальная составляющая усилия N, кН, действующего иа
якорь: Ny = W cos а (здесь а — угол наклона тягового каната к горизонту);
«У—коэффициент устойчивости якоря: ку = 1,4; Na — вертикальная состав-
ляющая усилия N, кН: — N sin а.
2. Подсчитываем удельное давление грани заглубленного
блока на стенку котлована (МПа):
ог = AM/cMXhM.
где 1б — длина заглубленного блока, см; ftg — высота заглубленного блока, см;
г] — коэффициент уменьшения допускаемого давления, учитывающий неравно-
мерность смятия (принимается равным 0,25); [иг] — допускаемое удельное
давление иа грунт данной категории (см. на с. 103).
Пример 42. Рассчитать инвентарный полузаглубленный якорь
для ванты, натянутой с усилием N — 280 кН под углом к гори-
зонту а = 45°. Якорь устанавливается на сухом песчаном грунте.
100
Решение. 1. Находим массу якоря, принимая для него
количество бетонных блоков т = 4 шт, размерами 0,9х 0,9x4 м,
массой g = 7,5 т каждый:
G = gm - 7,5-4 = 30 т.
2. Определяем силу трения заглубленного блока о стенку
котлована:
Т = NJ= N cos af = 280-0,707-0,5 = 99 кН.
3. Подсчитываем величину вертикальной составляющей уси-
лия в ванте N:
N2 = N sin а = 280-0,707 = 198 кН.
4. Проверяем якорь на отрыв от грунта, комплектуя его,
как показано на рис. 28:
10G + Т > k7N2,
10-30 + 99 = 399 кН > 1,4-198 = 277 кН.
Полученное неравенство свидетельствует об устойчивости якоря
на отрыв от грунта.
5. Подсчитываем удельное давление заглубленного блока на
стенку котлована и сравниваем его с допустимым на данную
категорию грунта
____ N-! _______ N cos а
г /б^б1) ^б^бЧ
ог = Л?™ A°L = 0.02 кН/см2 = 0,2 МПа<[аг] = 0,Зн-0,5 МПа.
ttUu • Уи • U f
§ 26. Расчет заглубленных якорей
В зависимости от величины воспринимаемого усилия горизон-
тальные якоря, представляющие собой заглубленные горизон-
тально расположенные анкеры в виде бревен, обрезков стальных
труб или бетонных плит прямоугольного сечения с выводом на
поверхность каната или тяжа, изготовленного из профильной
стали, выполняются двух типов. Для нагрузок до 200 кН исполь-
зуются якоря облегченного типа, в которых анкеры укладываются
непосредственно в котлован, а для нагрузок свыше 200 кН —
усиленные якоря с укреплением вертикальной стенки котлована
щитом из бревен.
Рассмотрим порядок расчета якорей этих типов с анкерами
из бревен или стальных труб.
101
РАСЧЕТ ОБЛЕГЧЕННЫХ ЗАГЛУБЛЕННЫХ ЯКОРЕЙ
При расчете заглубленных якорей определяются:
устойчивость якоря от вырывания при действии вертикальных
сил;
давление на грунт от горизонтальных сил;
сечение элементов якоря.
Расчет выполняется в следующем порядке:
1. Проверяют устойчивость якоря при действии вертикальных
сил (рис. 29, а):
10Gr + Т > k7N2,
где 0г — масса грунта котлована, т; Т — сила трения аике_ра о стенку котлована,
кН; Ку—коэффициент устойчивости якоря: ку = 3; N2 — вертикальная со-
ставляющая усилия в тяге якоря, кН.
Эти величины могут быть найдены по следующим формулам:
СГ=£±1Я/Т,
где а и Ь — размеры котлована, м; Н — глубина заложения анкера, м; I — длина
анкера, м; у — объемная масса грунта, т/м8 (в среднем у = 1,5 т/м8);
7 = fNx - fN cos а,
где/ — коэффициент треиия анкера по грунту (принимается для дерева f = 0,5,
для стали f = 0,45); N — усилие в тиге якоря, кН, с учетом коэффициентов
перегрузки и динамичности; а — угол наклона грузовой тяги якоря к гори-
зонту;
Рис. 29. Расчетные схемы заглубленного облегченного якоря
102
2. Определяют удельное давление на грунт от действия гори
зонтальных сил (МПа):
ог = ^1/(/4пт]) < [ог],
где d — диаметр анкера, см; п — количество бревен или труб, соприкасающихся
со стеикой котлована; т] — коэффициент уменьшения допускаемого давления,
учитывающий неравномерность смятия (принимается равным 0,25); [ог] — допу-
скаемое удельное давление на грунт данной категории при расчетной глубине
заложения анкера, МПа; принимается для:
плотно слежавшегося гравия.....................0,50—0,80
» » сухого песка................0,30—0,50
сухой глины.....................................0,30—0,40
мокрого песка............................... 0,10—0,30
мокрой глииы ...................................0,05—0,20
болотистого грунта, торфа ...................... 0,025—0,05
3. Анкер на прочность может рассчитываться для двух слу-
чаев: якорь с одной тягой и с двумя тягами (рис. 29, б). В якорях
с бетонными анкерами грузовые тяги привариваются к балкам,
заложенным по всей длине бетонного массива, и расчет на проч-
ность таких анкеров обычно не выполняется. Ниже приводятся
расчеты для анкеров с одной и двумя тягами.
ЯКОРЬ С ОДНОЙ ТЯГОЙ
Определяют максимальный изгибающий момент в анкере
(кН-см):
М = qP/8 = Nl/8,
где q — равномерно распределенная нагрузка на анкер: q = Nil.
Находят требуемый момент сопротивления сечения анкера
в целом (см8):
IFTp = Af/(mO,l^),
где m — коэффициент условии работы: m = 0,85; R — расчетное сопротивление
анкера, работающего на изгиб (для бревен R = 13 МПа, для стальных труб R
определяется по прилож. XIII для прокатной стали).
В зависимости от выбранного материала определяем сечение
анкера, взяв его из одного или нескольких бревен или труб.
Сечение анкера из стальных труб подбирается по прилож. V
так, чтобы суммарный момент сопротивления сечения Wx был
ближайшим большим к JFTP. Для анкера из бревен определяют
их диаметр по формуле
d = V<10TrTP/n,
где п — количество бревен (величиной п задаются).
103
ЯКОРЬ С ДВУМЯ ТЯГАМИ
Определяют максимальный изгибающий момент в анкере
(кН-см):
М = 7Ve2/(2Z),
где с — расстояние от конца анкера до точки крепления тяги, см.
Находят усилие, сжимающее анкер (кН):
N6 = tg ₽М/2,
где Р — угол между тягой и направлением усилия N.
Проверяют анкер на прочность при его изгибе и сжатии, за-
даваясь диаметром бревен или стальных труб и их количеством:
N6/F + M/Wx < mR,
где F — суммарная площадь сечеиия бревен или труб, см2 (для бревен F =
— 0,785 <Рп; для стальных труб F определяют по прилож. V); Wx — суммарный
момент сопротивления сечеиия бревен или труб, см8 (для бревен Wx = 0,ld3n,
для стальных труб Wx определяют по прилож. V).
РАСЧЕТ УСИЛЕННЫХ ЗАГЛУБЛЕННЫХ ЯКОРЕЙ
Принцип расчета этого типа якоря аналогичен расчету об-
легченного якоря (рис. 30).
1. Определяют устойчивость якоря от действия вертикальных
сил:
10Gr + Т > куМ2,
где Gr — масса грунта котлована, т: Gr = Haly, Ку — коэффициент устойчи-
вости якоря: Ку = 2. Остальные обозначения и расчеты такие же, как
и для облегченного якоря. Коэффициент трения анкера по бревенча-
той стейке принимается равным 0,4.
"т
2. Рассчитывают удельное давле-
ние на грунт от действия горизон-
тальных сил (МПа):
Ог = ^1/(^Т]) < [ог],
где Л — высота вертикального щита, см.
3. Расчет сечения анкера анало-
гичен расчету облегченного якоря.
Пример 43. Рассчитать заглуб-
ленный якорь для крепления тор-
мозной оттяжки с усилием N =
Рис. 30. Расчетная схема усиленного заглуб-
ленного якоря
104
= 180 кН, направленной под углом к горизонту а = 35°. Грунт—
плотно слежавшийся гравий.
Решение. 1. Задаемся следующими размерами элементов
якоря; ширина верхнего основания котлована а = 3 м; ширина
нижнего основания котлована b = 0,5 м; глубина заложения
анкера Н = 3 м; длина анкера Z = 3,2 м.
2. Определяем массу грунта в котловане:
Gr = Шу = 3 + 0-^ 3-3,2 1,5 = 25,2 т.
3. Подсчитываем силу трения анкера (бревна) о стенку кот-
лована:
Т = fN cos а = 0,5-180-0,819 = 73,7 кН.
4. Находим вертикальную составляющую усилия в тормозной
оттяжке:
N2 = TV sin а = 180-0,574 = 103,3 кН.
5. Проверяем устойчивость якоря от вырывания анкера из
котлована усилием Nz:
10Gr + Т > KyNz;
10-25,2 + 73,7 = 325,7 кН > 3-103,3 = 309,9 кН.
Полученное неравенство свидетельствует об устойчивости якоря
от вырывания из грунта.
6. Выбрав предварительно количество бревен для анкера
п — 2 шт. диаметром d = 30 см, рассчитываем удельное давление
их на стенку котлована от действия горизонтальной составляю-
щей Ni.
°г = ldm\ < 1°г1’ °г = 320-30-2-0,25 ~ кН/CM® = 0,3 МПа <
< [°г] = 0,5 МПа,
где Ni~ Ncosa— 180-0,819= 147,5 кН.
7. Выбирая тип якоря с одной тягой, определяем изгибающий
момент в бревнах:
М = NI/8 = 180-320/8 = 7200 кН-см.
8. Находим требуемый момент сопротивления сечения бревен:
Гтр = M/(m0,lR) = 7200/0,85-0,1-13 = 6515 см8.
9. Находим диаметр бревен:
d = У 10Гтр/п = 10-6515/2 = 32 см.
§ 27. Подбор свайных якорей
Свайные якоря применяются для крепления различных элемен-
тов такелажной оснастки и представляют собой одну или несколь-
ко деревянных (бревенчатых) или металлических (из труб, швел-
105
Рис. 31. Схемы свайных якорей
леров или двутавров) свай, вбитых в грунт и связанных между
собой канатами.
В зависимости от усилия, действующего на бревенчатый якорь,
выбирают схему его конструкции (рис. 31) и по табл. 15 опреде-
ляют основные конструктивные размеры его элементов. Метал-
лические якоря подбирают по табл. 16.
Таблица 15. Размеры свайных якорей, мм
Усилия в якоре, кН а ь Схема I Схема II Схема III
с, dt Ct d, С» di
10 300 1500 400 180
15 300 1500 400 200 — —
20 300 1500 400 260 . —
30 300 1500 400 200 900 220 — —.
40 300 1500 400 220 900 250 —
50 300 1500 400 240 900 260 —,
60 300 1500 400 200 900 220 900 280
80 300 1500 400 220 900 250 900 300
100 300 1500 400 240 900 260 900 330
Таблица 16. Характеристика стальных свайных якорей
из труб или сваренных между собой полками двух швеллеров
илн двутавров
Профиль Размеры се- чения или иомер профиля Длина сваи, мм Усилие иа якорь, кН
Труба 219/8 2500 30
Швеллер / 22 { 27 2400 2650 30 50
» Двутавр ( 18 t 22 2500 2950 30 50
106
Глава VI. РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
МАЧТОВО-СТРЕЛОВОГО ТИПА
§ 28. Расчет монтажных мачт
Монтажные мачты нашли широкое применение при монтаже
крупногабаритного тяжеловесного оборудования, масса и раз-
меры которого выходят за пределы грузовысотных характери-
стик стреловых самоходных кранов. Кроме того, мачты исполь-
зуются в тех случаях, когда работа кранов невозможна, т. е.
в стесненных условиях монтажа.
В зависимости от грузоподъемности и высоты монтажные
мачты выполняются в виде стержней из стальных труб — труб-
чатые мачты или из четырех поясных уголков, связанных решет-
кой, — решетчатые мачты.
Монтажные мачты изготавливаются из секций разной длины,
что упрощает их транспортировку и позволяет изменять их вы-
соту. Секции трубчатых мачт собираются на фланцах, а решет-
чатых — встык с уголковыми накладками на болтах.
В монтажной практике нашли применение мачты грузоподъем-
ностью до 500 т и высотой до 60 м, а при использовании их в спа-
ренном виде возможен подъем аппаратов массой до 1000 т с отры-
вом их от ^грунта и массой до 1500 т без отрыва от грунта.
Монтажные мачты могут использоваться в разных вариантах,
например в вертикальном и наклонном положении; с оттяжкой
и без оттяжки груза; с двумя полиспастами, расположенными
симметрично, и с одним полиспастом, подвешенным на консоли.
Расчет мачт для этих вариантов имеет свои особенности.
В настоящем параграфе рассматриваются основные вопросы
по расчету монтажных мачт: определение минимальной высоты
мачты, выбор схемы ее сечения, нахождение необходимой площади
ее сечения, проверка мачты на прочность и устойчивость.
Расчеты элементов мачты — косынок и пальцев для крепления
блоков и шарниров, фланцевых, сварных и болтовых соединений,
а также основания под мачту даны в соответствующих параграфах
данного пособия.
Весь расчетный материал этого параграфа располагается в ни-
жеприведенной последовательности:
1) общие расчеты для всех типов мачт:
расчет минимальной высоты мачты;
расчет суммарных сжимающих усилий, действующих по оси
мачты;
расчет изгибающих моментов (кроме мачт с симметричной на-
грузкой);
2) расчеты, относящиеся к определенному типу мачты:
расчет трубчатой симметрично нагруженной мачты;
расчет трубчатой консольно нагруженной или наклонной
мачты;.
107
расчет решетчатой симметрично нагруженной мачты;
расчет решетчатой консольно нагруженной или наклонной
мачты
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ
МОНТАЖНОЙ МАЧТЫ
Трубчатые монтажные мачты обычно изготавливаются высо-
той до 30 м, а решетчатые — до 60 м. В каждом конкретном случае
необходимо стремиться использовать мачты минимальной высоты,
обеспечивая при этом подъем и установку оборудования в проект-
ное положение. Следует иметь в виду, что с увеличением высоты
снижается грузоподъемность мачты, трудоемкость на сборку ее
увеличивается, а установка в рабочее положение усложняется.
Высота мачты зависит не только от габаритов поднимаемого
оборудования и высотной отметки его установки, а также от спо-
соба подъема и строповки этого оборудования. Подъем аппаратов
вертикального типа обычно выполняется способами скольжения
или поворота вокруг шарнира, а строповка их осуществляется на
разной высоте в промежутке от центра массы до вершины аппарата.
Все это существенно влияет на выбор высоты монтажной мачты.
Минимальная высота мачты (м) определяется следующим об-
разом:
при подъеме оборудования способом скольжения с отрывом
от земли (рис. 32, а)
^ = Лф —|— А3 —|— Ло —|— Лс —|— Лп —|— Лог,
где Лф — высота фундамента, м; Л3 — запас высоты над фундаментом (в среднем
hs = 0,5 м); ho — расстояние от основания аппарата до места строповки, м;
hc — высота стропа, м (задаются в зависимости от поперечных габаритов обору-
дования и способа строповки); hn — высота полиспаста в стянутом виде, м (опре-
деляется по прилож. VI в зависимости от грузоподъемности); Лог — высота ого-
ловка мачты, м (зависит от конструкции оголовка и составляет обычно от 0,5
до 1,0 м);
при подъеме оборудования способом поворота вокруг шарнира
(рис. 32, в)
Н = Лф -|- Ло h
ОГ*
В этом случае высота мачты подбирается из расчета, при кото-
ром положение подъемного полиспаста будет близким к горизон-
тальному при проектном положении поднимаемого оборудования.
Высоту наклонной мачты определяют с учетом угла наклона
мачты к вертикали 6 (рис. 32, б)
Нн = H/cos б.
108
Рис. 32. Расчетные схемы высоты монтаж-
ной мачты
НАХОЖДЕНИЕ СУММАРНОГО СЖИМАЮЩЕГО
УСИЛИЯ, ДЕЙСТВУЮЩЕГО ПО ОСИ МАЧТЫ
В зависимости от способа использования мачт сжимающее
усилие, кН, направленное по оси мачты, определяется по одной
из следующих формул:
для вертикальной мачты с двумя полиспастами, расположенными
симметрично (рис. 33, а):
N = 10бокпкд -j— 20бгпкп -j- 10GM/cn Н- 2Sn -j- SH. Bi
для вертикальной мачты с одним полиспастом, подвешенным
на консоли (рис. 33, б):
N — ЮОокпКд 10GrnKn Н- ЮОмкп -|- Sn -j- SH. в Sp. в;
для вертикальной мачты с одним полиспастом, направленным
к мачте под углом (рис. 33, в):
N — Рпкпкд cos р -|- lOGnjKn -f- 10GMKn -|- Sn -|- SH. в -|- Sp. в;
109
~^7л777~777~777~777~777/7^777777/77~77!Г777~777~77777/ Рис. 33. Расчетные схемы монтажных мачт
для наклонной мачты с одним полиспастом, подвешенным на
консоли (рис. 33, г):
N = 10бокпк9 cos 6 -|- 10Gr. пкп cos 6 -|- 5GMKn cos б + Sn +
+ SH. B + Sp. B,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; Gr. п — масса грузового поли-
спаста, т (получается путем расчета, см. § 17); 6М — масса мачты, т (определяют
вначале ориентировочно: для трубчатой мачты, используя приложения X, под-
бирают сечеиие стальной трубы, а по прилож. V находят массу 1 м трубы gT
для этого сечения: GM = gTH; для решетчатой — в зависимости от Go и Н по
формуле GM = (0,0024-0,005) QOH, для схемы подъема (рис. 33, в) О-щ = (0,00024-
^-0,0005) 1,5РаН’, Ра — усилие в грузовом полиспасте, кН (находится расчетом,
см. § 44); Sn — усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН (определяется при
расчете полиспаста); Sh. в — сжимающее усилие от нерабочих вант, кН (опреде-
ляется по формулам: для вертикальной мачты SH. в = иРн. в sin а, для наклон-
ной мачты SH. в = пРн. в sin (а — 6); п — количество нерабочих вант (величи-
ной п задаются); Рн. в — усилие первоначального натяжения вант (определяется
по прилож. XIX); а — угол наклона вант к горизонту (не >45°); 8 — угол на-
клона мачты к вертикали (назначают в зависимости от необходимого вылета
мачты I, рис. 33, г); Sp. в — сжимающее усилие от рабочей задней ванты, кН,
которое найдется:
для вертикальной мачты с консольной подвеской полиспаста и с полиспа-
стом, направленным под углом к мачте, по формуле
•Sp, в Рр. в sin
для наклонной мачты путем графического построения (рис. 33, г) или исходя
из следующих соотношений:
6° .... 5 10 15 20 25 30
Sp. в ... 0,1 Р 0,2 Р 0,35 Р 0,5 Р 0,7 Р 0,9 Р
где Р — усилйе, приложенное к оголовку мачты, кН, без учета влияния нерабо-
чих вант:
для вертикальной мачты Р = 10Сокпкд+ 10Gr. п«п+ ^п!
для наклонной мачты Р = Ю0окпкд + 106г. п«п+ 5^мкп;
Рр. в — усилие в рабочей задней ванте, кН:
для вертикальной мачты с консольной подвеской полиспаста Рп в = Ре/а +
+ Рн. в;
для вертикальной мачты с полиспастом, направленным под углом к мачте,
Рр. в = Ра sin P/sin у;
для наклонной мачты Рр. в = РИа\ е — эксцентриситет подвески полиспаста,
м, равный расстоянию от оси мачты до точки подвески полиспаста (от 0,2 до 0,9 м);
I — величина вылета мачты, м: I = Нв sin 6; а — расстояние от пяты мачты до
задней ванты, м: для вертикальной мачты а = Н cos а; для наклонной мачты
а = Нв cos (а + 6), при этом угол заложения задней ванты а уменьшается
с увеличением угла наклона мачты 6 и может быть найден из следующего соот-
ношения:
8° 0 5 10 15 20 25 30
а° 45 42,5 40 37,5 35 32,5 30
Р, Т — углы между мачтой и полиспастом, мачтой н рабочей задней вантой (опре-
деляются расчетом, см. § 44).
111
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА
В МАЧТЕ
Изгибающий момент определяется для мачт с консольной под-
веской полиспаста, когда суммарная сжимающая нагрузка не
совпадает с продольной осью мачты, а также для наклонных мачт,
изгибаемых под действием собственной массы. Оба типа этих
мачт подвергаются внецентренному сжатию, которое характери-
зуется одновременным воздействием на них продольного сжимаю-
щего усилия и изгибающего момента. Симметрично нагруженная
вертикальная мачта работает на центральное сжатие, и изгибаю-
щий момент в ней отсутствует. Мачта с одним полиспастом, за-
крепленным на консоли в случае крепления рабочей задней
ванты ко второй консоли, расположенной диаметрально, является
симметрично нагруженной, и изгибающий момент в ней также от-
сутствует.
Изгибающие моменты (кН-см) подсчитываются для следующих
случаев:
для вертикальной мачты с консольной подвеской полиспаста:
в месте крепления полиспаста
Мо — (10СокпКд -J- 10Спкп -|- Sj^c,
в среднем сечении мачты на высоте 2/3 от ее основания
Л/Ор = 2(1ОСокпкд -j- ЮОдКп -|- Sn)e/3;
для наклонной мачты с консольной подвеской полиспаста:
в месте крепления полиспаста
Мо = (ЮбоКдКд cos б 4- 10GnKn c<>s б + %)е — 10GMKn//8;
в среднем сечении мачты на высоте 2/3 от ее основания
/Иср = 2 (10GoKnKncos б + 10Gn«ncos 6 4- Sn)e/3 — 10GMKn//8;
для наклонной мачты при креплении полиспаста и задней
рабочей ванты за симметрично расположенные консоли (изгибаю-
щий момент будет только от собственной массы мачты)
М = 10Смка Z/8.
В том случае, если сбегающая ветвь полиспаста проходит
внутри мачты, как это часто встречается в решетчатых мачтах,
усилие в ней Sn при подсчете изгибающего момента не учитывается.
РАСЧЕТ ТРУБЧАТЫХ МАЧТ
Симметрично нагруженная мачта, работа-
ющая на центральное сжатие
Выполнив расчеты по определению минимальной высоты мачты
Н и суммарного сжимающего усилия N, как было указано выше,
112
приступают к расчету поперечного сечения мачты и проверке ее
на устойчивость. Эта часть расчетов выполняется в следующем
порядке.
1. Определяют требуемую площадь поперечного сечения
мачты, (см2):
FTp = N/(q>omO,lR),
где <р0 — коэффициент продольного изгиба (ориентировочно назначается равным
для стальной трубы 0,4); т — коэффициент условий работы (прилож. XIV),
для монтажных мачт т = 0,9; R — расчетное сопротивление при сжатии для про-
катной стали (прилож. XIII); для стали класса С38/23 R = 210 МПа.
2. Находят расчетную длину мачты (м):
Ям = рЯ,
где р. — коэффициент приведения расчетной длины (прилож. XII), для монтаж-
ной мачты р=1.
3. По таблице ГОСТа (прилож. V) подбирают сечение сталь-
ной трубы (наружный диаметр и толщину стенки), определяя пло-
щадь сечения F Frp (см2) и радиус инерции гт (см).
4. Определяют гибкость мачты:
1 = 77м/гт < [X],
где [X] — предельная гибкость (прилож. XX), для трубчатой мачты [X] = 180.
5. По прилож. XV определяют коэффициент продольного из-
гиба <р, соответствующий расчетной гибкости X.
6. Полученное сечение трубы для мачты проверяют на устой-
чивость:
N/fFy) < mR.
При соблюдении данного неравенства прочность и устойчи-
вость мачты будут обеспечены при условии, что расчетная гиб-
кость X меньше предельной [X]. В противном случае необходимо
подобрать другое сечение стальной трубы, обеспечивающее соб-
людение этих условий.
Пример 44. Рассчитать высоту и сечение вертикальной труб-
чатой монтажной мачты для подъема мостового крана массой
Go = 54 т на подкрановые пути с высотной отметкой Лф = 16 м
и высотой крана над подкрановыми путями Ло = 1,5 м. Подъем
выполняется двумя симметрично подвешенными полиспастами
(рис. 33, а). ,
Решение. 1. Задавшись размерами ha = 0,5 м, hD = 3 м,
Лог = 0,5 м и определив по прилож. VI для 40-тонного полиспаста
его длину в стянутом состоянии Лп = 3,3 м, находим минимальную
высоту мачты:
Н — Лф + Ла + ho + Лс + ha + ЛОг = 16 + 0,5 —|-l,5—|—3-j—
+ 3,34-0,5 = 24,8 м,
принимаем высоту мачты Н = 25 м.
113
2. Рассчитываем полиспаст (см. § 17):
определяем нагрузку на каждый полиспаст, приложенную
к крюку нижнего подвижного блока:
Ра = 10Go/2 = 10-54/2 = 270 кН;
находим нагрузку на верхний неподвижный блок полиспаста
Рв = 1,15 Рв = 1,15-270 = 310 кН.
Из прилож. VI выбираем для каждого полиспаста два блока
грузоподъемностью по 40 т с общим количеством роликов в поли-
спасте та = 5-2 = 10 шт., с диаметром роликов dp = 400 мм
и массой двух блоков G6 = 670-2 = 1340 кг, а по табл. 11 опре-
деляем коэффициент полезного действия полиспаста с подшипни-
ками качения и, принимая один отводной блок т) = 0,8, произво-
дим следующие действия:
а) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = Ра1(тах\) = 270/(10-0,8) = 34 кН;
б) находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста,
определив по прилож. XI коэффициент запаса прочности k3 = 5,
/?K = SA = 34-5= 170 кН;
в) по таблице ГОСТа (прилож. I) выбираем для оснастки поли-
спаста стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1 + 7 4-
4- 7/7 -|- 14) 4- 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа ............. 1764
разрывное усилие, кН.............................. 175,5
диаметр каната, мм................................. 18
масса 1000 м каната, кг........................... 1245
г) подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста, за-
даваясь длиной сбегающей ветви 1г = 40 м,
L — тп (h 4- 3,14dp) 4- 4- /2 =
= 10 (20 4- 3,14-0,4) 4- 40 4- 10 = 263 м;
д) находим суммарную массу полиспаста
Ga = G6 4- GK = G6 4- Lgn/1000 = 1340 + 263 -1245/1000 =
= 1670 кг = 1,7 т.
3. Подсчитываем суммарное сжимающее усилие, действующее
по оси мачты, задаваясь количеством вант п = 4 и углом зало-
жения вант а = 25° при креплении их за колонны здания:
N = 100оКпКд 4~ 200пкп 4~ 10Gmkd 4~ 2Sn 4~ SHi в = 10 • 54 • 1,1 1,1 4~
4-20-1,7-1,1 4- 10-3,6-1,1 4-2-34 4- 42,3 = 840 кН,
где Ом = gTH = 142,25-25= 3556 кг= 3,6 т (здесь gT— масса 1 м стальной
трубы, находят по прилож. V, определив предварительно по прилож. X размер
сечения трубы 426/14 мм); SH. в = nPB. в sin а = 4-25-0,423 = 42,3 кН.
114
4. Определяем требуемую площадь поперечного сечения ма-
чты:
FTp = Я/(ф0/пО,1Я) = 840/(0,4-0,9-0,1-210) = 111 см2.
5. Находим расчетную длину мачты:
Нк = рЯ = 1-25 = 25 м.
6. По прилож. V подбираем сечение стальной трубы 426/14 мм
с площадью сечения FT=181 cm2>Ftp и радиусом инерции
гт = 14,6 см.
7. Определяем гибкость мачты:
1 = Ям/гт = 2500/14,6 = 171 < [М = 180.
8. По прилож. XV определяем коэффициент продольного из-
гиба <р = 0,257.
9. Полученное сечение мачты проверяем на устойчивость:
Я/(^ф) < mR,
840/(181-0,257) = 18 кН/см2 = 180 МПа < 0,9-210 = 189 МПа.
Соблюдение данного неравенства свидетельствует об устой-
чивости расчетного сечения мачты.
Мачта с консольно закрепленным
полиспастом и наклонная мачта,
работающие на внецентренное сжатие
Определив высоту мачты Н, суммарное сжимающее усилие N
и максимальный изгибающий момент М, как указано выше,
производят расчет поперечного сечения мачты и проверку ее
на устойчивость. Эти расчеты выполняются следующим образом.
1. Ориентируясь на данные прилож. X, назначают приближен-
но наружный диаметр и толщину стенки стальной трубы, затем
по прилож. V для данного размера трубы определяют площадь
ее сечения F* = FM, момент сопротивления сечения W* = IFM
и радиус инерции гт = гм.
2. Находят расчетную длину мачты (см):
Ям = |*Я,
где р. — коэффициент приведения расчетной длины (прилож. XII), для монтаж-
ных мачт р = 1. t
3. Определяют гибкость мачты:
= Ны/Гм [^1>
где [Z] — предельная гибкость (прилож. XX), для трубчатой мачты [X] — 180.
4. Находят условную гибкость в плоскости действия изгибаю-
щего момента:
Ли = Хмт/’R/Е, I
115
Таблица 17. Значения коэффициента влияния формы сечения
где — расчетное сопротивление при сжатии для прокатной стали (прилож. XIII);
для стали класса С38/23 /? = 210 МПа; Е — модуль упругости; для стали
£=2,1Х106 МПа=2,1104 кН/см2.
5. Вычисляют эксцентриситеты:
относительный то — eFM/WM;
приведенный тп — /пот],
где е — эксцентриситет приложения силы, см: е — M/N\ М — максимальный
изгибающий момент; т] — коэффициент влияния формы сечения (принимается
по табл. 17).
6. По прилож. XVI в зависимости от условий гибкости Л
и приведенного эксцентриситета та принимают коэффициент
внецентренного продольного изгиба <рвн.
7. Проверяют устойчивость мачты в плоскости действия изги-
бающего момента:
Л7(^мфви) С mR,
где т — коэффициент условий работы (прилож. XIV), для монтажных мачт
т — 0,9.
Данное неравенство свидетельствует об устойчивости мачты.
Расчетная гибкость X при этом должна быть не более предельной
[1]. В противном случае выбирается другое сечение стальной
трубы, при котором оба этих условия соблюдаются.
Пример 45. Рассчитать высоту и сечение вертикальной труб-
чатой мачты для подъема цилиндрического вертикального аппа-
рата массой Go = 34 т и высотой Ло = Ю м на постамент высотой
Лф = 4 м. Подъем осуществляется одним полиспастом, подве-
116
шенным на консоли длиной е = 200 мм у оголовка мачты (рис. 33, б)
(рис. 33, б).
Решение 1. Находим минимальную высоту мачты, задав-
шись размерами Ла = 0,5 м, hc — 1,5 м, Лог — 0,5 м и определив
по прилож. VI Лп = 3,3 м для 40-тонного полиспаста:
н = Лф -J- Лз -|- Ло 4- Ло -|- Лп 4- Яог = 4 4~ 0,5 + 10 + 1,5 +
4-3,3 4-0,5 = 19,8 м.
Принимаем высоту мачты Н = 20 м.
2. Рассчитываем полиспаст (см. § 17):
находим нагрузку на верхний неподвижный блок полиспаста,
учитывая, что нагрузка на подвижный блок Ра = 10Go =
= 10-34 = 340 кН,
Рв = 1,15РП = 1,15-340 = 391 кН;
из прилож. VI выбираем для полиспаста два блока грузо-
подъемностью по 40 т с общим количеством роликов тп = 2-5 =
= 10 шт., с диаметром роликов dp = 400 мм и массой двух блоков
бб = 2-670 = 1340 кг, а по табл. 11 определяем коэффициент
полезного действия полиспаста с подшипниками качения и при-
нимая один отводной блок т) = 0,8, производим следующие дей-
ствия:
а) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = Pa/(mari) = 340/(10-0,8) = 42,5 кН:
б) находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста,
определяя по прилож. XI коэффициент запаса прочности ка = 5,
Рк = $пк3 = 42,5-5 = 213 кН;
по таблице ГОСТа (прилож. I) выбираем для оснастки поли-
спаста стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1 + 7 +
+ 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—70) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа..................1764
разрывное усилие, кН .................................215
диаметр каната, мм ................................... 20
масса 1000 м каната, кг . 1520
в) подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста, зада-
ваясь длиной сбегающей ветви — 35 м,
L = тп (h + 3,14dp) + + 1% =
= 10 (20 + 3,14-0,4) + 35 + 10 = 258 м;
г) находим суммарную массу полиспаста
Ga = Об + + ^к/1000 = 1340 + 258-1520/1000 =
= 1732 кг = 1,7 т.
117
.3. Подсчитываем сжимающее усилие, действующее на мачту,
задавшись количеством вант п = 3 (из них одна задняя рабочая)
и углом заложения вант а = 45°:
Л/ = 10бокпКд 10GnKa 4~ 10GMKn 4~ Sa 4~ SH. в 4~ Sp. в =
= 10-34-1,1 • 1,1 4~ Ю-1,7-1,1Ю-2,6-1,1 4-42,5 4-21,2
4- 15,3 = 538 кН,
где GM = gTH = 132,19-20 = 2644 кг = 2,6 т (здесь g1 — масса 1 м стальной
трубы, находят по прилож. V, определив предварительно ориентировочно по
прилож. X размер сечения трубы 351/16 мм); SH. в = пРн_ в sin a; Sp. в =
= Рр. в sin а:
SH. в = 2-15-0,707 = 21,2 кН;
Sp.B = 21,7-0,707 = 15,3 кН;
р Ре । р (10бокпКд + 100пкп 4* ^п)е I р _
*р. в — а 4- ^н. в — н cos а Гв. в ~
- (10-34-1,1-1,1 + 10-1,7-1.1 +42,5)0,2 , .с,, 7 кН
“ 20-0,707 + КН’
4. Находим изгибающие моменты, действующие на мачту:
вместе крепления полиспаста
/Ио = (10GoKnK„ + 10GnKn 4- S„)e =
= (10-34-1,1-1,1 4-10-1,7-1,1 4-42,5)20 = 9450 кН-см;
в среднем сечении мачты на высоте 2/3 от ее основания
Л4ср = 2 (100окпкд 4~ 10GnKn 4~ Sa)e/3 =
= 2(10-34-1,1-1,1 4- 10-1,7-1,1 4-42,5)20/3 = 6 300 кН-см.
5. По прилож. V для выбранного ранее сечения стальной трубы
351/16 мм определяем площадь сечения /?т = FM = 168 см2, мо-
мент сопротивления сечения W* — WM = 1349 см3 и радиус
инерции гт = лм = 11,9 см.
6. Находим расчетную длину мачты:
Нм = pH = 1-2000 = 2000 см.
7. Определяем гибкость мачты:
Хм = Нм/гы = 2000/11,9 = 168 < [М = 180.
8. Находим условную гибкость мачты:
Лм = Ч T^R/Ё = 168 /210/(2,1-105) = 5,3.
9. Вычисляем эксцентриситеты:
относительный то — eFM/WM = 17,6-168/1349 = 2,2 (здесь
е = MJN = 9450/538 = 17,6);
приведенный тп = тот) = 2,2-1 = 2,2.
118
10. По прилож. XVI находим коэффициент продольного
изгиба <рви = 0,180.
11. Проверяем мачту на устойчивость
Лг/(Гмфвн)
538/(168-0,180) = 17,8 кН/см2 =
= 178 МПа < 0,9-210 = 189 МПа.
Соблюдение данного неравенства свидетельствует об устойчи-
вости расчетного сечения мачты.
РАСЧЕТ РЕШЕТЧАТОЙ МАЧТЫ
Симметрично нагруженная мачта,
работающая на центральное сжатие
Сначала определяют минимальную высоту мачты Н и подсчи-
тывают суммарное сжимающее усилие в ней N, как это изложено
в начале параграфа, затем находят ее поперечное сечение и вы-
полняют проверку мачты на устойчивость в следующем порядке
(см. рис. 33, а).
1. Подсчитывают требуемую площадь поперечного сечения
мачты (см2):
FTp = M/(<po/nO,l/?),
где <р0 — коэффициент продольного изгиба, которым задаются (для решетчатых
мачт <р0 = 0,7-е-0,9); т—коэффициент условий работы (прилож. XIV); для
монтажных мачт т = 0,9; R — расчетное сопротивление при сжатии для про-
катной стали (прилож. XIII); для стали класса С38/23 R — 210 МПа.
2. Находят расчетную длину мачты (м), имея в виду, что для
монтажных мачт коэффициент приведения расчетной длины р = 1:
Ям = цН.
3. По таблице ГОСТа (прилож. IV) подбирают сечение пояс-
ных уголков Fa — Fyr так, чтобы площадь сечения мачты в це-
'гом FM, состоящая из четырех поясных уголков, была не менее FTP:
Гм — 4Fn FTp.
Одновременно определяют для поясного уголка момент инерции
1а = /уг; радиус инерции га = гуг и расстояние от его центра
массы до обушка zo.
4. Задаются размером стороны мачты b исходя из следующих
□отношений:
Н, м .... До 40 От 40 до 50 Более 50
Ь, мм .... 1000—1400 1400—1600 1600—1800
119
Рис. 34. Расчетная схема решет-
чатой монтажной мачты
/ — поясной уголок; 2 — раскос ре-
шетки; 3 — стойка решетки
5. Определяют момент
инерции мачты (см4), имея в
виду, что /м = /х = 1У:
/м = 4[/п + Гп(Ь/2-г0)2].
6. Находят радиус инер-
ции мачты (см), имея в виду,
ЧТО Гм = Гх = Гу.
гм = Лл/^м-
7. Подсчитывают гибкость
мачты:
Xj, = Нм/г,л с [X] = 150,
где [XJ — предельная гибкость
(прилож. XX); для решетчатой
мачты [X] = 150.
8. Определяют приведен-
ную гибкость мачты:
X =
пр
= /Ч+Лл («l/f pl +«2/f р2)<
< [X] = 150,
где Kj и к2 — коэффициенты, за-
висящие от угла а наклона раско-
сов (рис. 34) в двух взаимно пер-
пендикулярных сторонах мачты
(см. § 4; п. 7 для сквозного стерж-
ня); обычно а = 45° и, значит.
К1 = к2 = 27; FР1 и Гр2 — площади сечения раскосов, лежащих во взаимно
перпендикулярных сторонах мачты, см2; обычно Fyl = fps (эти площади по-
лучают при расчете решетки, приведенном ниже).
9. По приведенной гибкости находят коэффициент продоль-
ного изгиба <рм (прилож. XV).
10. Полученное сечение мачты проверяют на устойчивость:
ЖЛиФм) < mR.
Соблюдение этого неравенства свидетельствует о прочности
и устойчивости мачты. В противном случае следует подобрать
такое сечение мачты, которое обеспечит соблюдение этого условия.
Далее проверяют на устойчивость участки поясных уголков /в
между узлами решетки в следующей последовательности.
120
11. Определяют расчетную длину ветви поясного уголка
между узлами решетки (см):
/в — нА»
где р — коэффициент приведения расчетной длины ветви (прилож. XII); для
данного случая р = 0,5; /в — конструктивная длина нетви, см, соответствующая
расстоянию между узлами решетки (рис. 34); считая, что раскос идет под углом
к ветви а = 45°, можно принять lB = h = Ь.
12. Находят гибкость ветви поясного уголка:
К = %/гя < [М = 40.
13. По прилож. XV определяют коэффициент продольного
изгиба ветви поясного уголка <рп.
14. Проверяют на устойчивость участок ветви поясного уголка
между узлами решетки, зная что Nn — N/4:
Wn/(f п<Рп) < mR.
Затем приступают к расчету решетки, соединяющей поясные
уголки и состоящей из раскосов и стоек (рис. 34), выполненных
из уголков. Расчет производится на условную поперечную силу Qn>
принимаемую для стали класса С38/23 равной 0,2FM. Расчет ре-
шетки ведут в следующей последовательности.
15. Находят продольное усилие (кН) в раскосе:
Nv — Qn/(2 sin а) = 0,2FM/(2 sin а).
16. Определяют требуемую площадь поперечного сечения рас-
коса (сма):
FTp = A^p/(<pomO,iP),
где т — коэффициент условий работы (прилож. XIV); для раскосов т = 0,75.
17. По таблице ГОСТа (прилож. IV) подбирают площадь се-
чения уголков для раскосов Fyr = Fp > FTp, определяя одно-
временно радиус инерции гуг = гр.
18. Определяют конструктивную длину раскоса (см):
/р = Z?/sin а.
19. Находят расчетную длину раскоса (см):
Zp = р/р,
где р дли раскоса (прилож. XII) равно 0,5.
20. Подсчитывают гибкость раскоса: 1р = Zp/rp с [Хр] = 150.
21. По прилож. XV определяют коэффициент продольного
изгиба раскоса <рр.
22. Проверяют раскос на устойчивость:
Wp/(Fp<Pp) С mR.
121
Если для уменьшения длины ветви мачты между раскосами
устанавливают стойки, то дальнейший расчет выполняют в следую-
щем порядке.
23. Определяют сжимающее усилие в уголке стойки (кН):
AZCT = Qn/2 = 0,2F м/2.
24. Задаются размерами уголка для стойки, назначая, как
правило, тот же размер, что и для раскоса, и по таблице ГОСТа
(прилож. IV) определяют его расчетные данные: площадь сечения
Гуг = Гст и радиус инерции гуг = г^.
25. Определяют расчетную длину стойки (см), принимая
ее конструктивную длину /ст = Ь, и коэффициент приведения
расчетной длины р. = 0,5:
/ст ~ р/ст-
26. Находят гибкость стойки:
А>ст = tct/rСТ [^ст] = 150.
27. По гибкости Хст определяют коэффициент продольного
изгиба стойки <рст (прилож. XV).
28. Проверяют стойку на устойчивость, найдя по прилож. XIV
т = 0,75:
Nст/(^стФст) tnR.
Пример 46. Рассчитать высоту и сечение вертикальной решет-
чатой мачты с двумя симметрично расположенными полиспастами
для подъема мостового крана массой Go = 160 т на подкрановые
пути с высотной отметкой Лф = 18 м и высотой крана над подкра-
новыми путями ho — 2,5 м (рис. 33, а).
Решение 1. Задавшись размерами йа = 0,5 м, Ло =
— 3,5 м, йог = 1 м и определив по прилож. VI для 100-тонного
полиспаста его длину в стянутом виде Нц — 3,7 м, находим мини-
мальную высоту мачты:
Н = Лф + йз + Ло + Лс + йп + Лог= 18 + 0,5+2,54-3,5 +
+ 3,7 + 1 = 29,2 м.
Принимаем высоту мачты Н = 30 м.
2. Рассчитываем полиспасты (см. § 17):
определяем нагрузку, приложенную к крюку нижнего под-
вижного блока каждого полиспаста,
Рп = 10Go/2 = 10-160/2 = 800 кН;
находим нагрузку на верхний неподвижный блок полиспаста
Рн = l.l/’n = 1,1-800 = 880 кН;
из прилож. VI выбираем для каждого полиспаста два 100-
тоиных блока с общим количеством роликов в полиспасте та =
= 5-2 = 10 шт., с диаметром роликов dv = 700 мм и массой
122
двух блоков Об = 1605-2 = 3210 кг, а по табл. 11 определяем
коэффициент полезного действия полиспаста с подшипниками
качения и, принимая два отводных блока т] = 0,783, производим
следующие действия:
а) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = Рп/(тпт]) = 800/(10 0,783) = 102 кН;
б) находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста,
определив по прилож. XI коэффициент запаса прочности кв = 3,5,
Я = SDKa = 102-3,5 = 357 кН;
в) по таблице ГОСТа (прилож. I) выбираем для оснастки по-
лиспаста стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1 4~
4- 7 -\-1П 4- 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа.....................1960
разрывное усилие, кН .....................................383
диаметр каната, мм .......................................25,5
масса 1000 м каната, кг.................................. 2495
г) подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста, за-
даваясь длиной сбегающей ветви = 60 м,
L = тп (h 4* 3,14dp) 4- 4" Аг =
= 10 (25 4- 3,14-0,7) 4- 60 4- 10 = 342 м;
д) находим суммарную массу полиспаста
Gn = G6 4- G„ = G6 4- Lg„/1000 = 3210 4- 342-2495/1000 =
= 4063 кг = 4,1 т.
3. Подсчитываем сжимающее усилие, действующее по оси
мачты, задавшись количеством вант п = 4 и углом наклона вант
а = 15° при креплении их за колонны здания:
А/ = 10СокпКд 4“ 20Спкп 4~ 10GMKn 4- 2Sn 4~ Sh. в —
= 10-160-1,1-1,1 4-20-4,1-1,1 4-10-14,4-1,1 4-2-102 4-52 =
= 2440 кН,
где G„ = 0,003СоЯ = 0,003-160-30 = 14,4 т;
SH. в = п^н. в sin а = 4-50-0,259 = 52 кН.
4. Определяем требуемую площадь поперечного сечения мачты:
Гтр = A//(<pom 0,17?) = 2440/(0,8-0,9-0,1 -210) = 161 см2.
5. Находим расчетную длину мачты:
Ны= цН = 1-30 = 30 м.
6. По таблице ГОСТа (прилож. IV) подбираем для мачты се-
чение поясных уголков № 16 размером 160x160x14 ,мм с
площадью сечения Fn = Fyr = 43,3 см2, моментом инерции
123
/п = /уг = 1046 см*, радиусом инерции гп = гуг == 4,92 см и z0 =
— 4,47 см, при этом суммарная площадь сечения мачты
FM = 4ГП = 4-43,3 = 173,2 см2 > FTp = 161 см2.
7. Задаемся размером стороны мачты Ь, исходя из соотношения,
указанного выше (рис. 34):
b = Л = 1200 мм.
Переходим к расчету решетки мачты для использования по-
лученных данных при определении приведенной гибкости мачты
в целом. Расчет решетки выполняется в следующем порядке.
8. Находим продольное усилие в раскосе:
Мр = 0,2FM/(2 sin а) = 0,2-173,2/(2-0,707) = 24,5 кН,
где а — угол наклона раскосов, который обычно назначают в 45°.
9. Подсчитываем требуемую площадь поперечного сечения
раскоса:
FTp = Mp/(<pomO,l/?) = 24,5/(0,8-0,75-0,1-210) = 1„9 см2.
10. По таблице ГОСТа (прилож. IV) принимаем с запасом
для раскоса уголок № 5 размерами 50x50x3 мм с = Fp =
= 2,96 см2 и гуг = гр = 1,55 см.
11. Определяем необходимую длину раскоса:
Ip = fc/sin а = 120/0,707 = 170 см.
12. Находим расчетную длину раскоса:
/₽ = р/р = 0,5-170 = 85 см.
13. Подсчитываем гибкость раскоса:
Хр = /р/гр = 85/1,55 = 55 < [1р] = 150.
14. По прилож. XV определяем коэффициент продольного
изгиба раскоса <рр = 0,875.
15. Проверяем раскос на устойчивость:
/Vp/(Fp<pp) « m/?;
24,5/(2,96-0,875) = 9,4 кН/см2 =
= 94 МПа < 0,75-210 = 158 МПа.
16. Подсчитываем сжимающее усилие в уголке стойки ре-
шетки:
Мст = 0,2FM/2 = 0,2-173,2/2 = 17,3 кН.
17. Задаемся размерами уголка для стойки, принимая уголок
№ 5 аналогично раскосу с теми же данными для Гст и гст.
18. Принимаем конструктивную длину стойки /ст — b —
= 120 см и определяем ее расчетную длину:
/ст = р/ст = 0,5-120 = 60 см.
124
19. Находим гибкость стойки:
Хет = /?т/гст = 60/1,55 = 39 < [Хст] = 150.
20. По прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба
стойки <рст = 0,923.
21. Проверяем стойку на устойчивость:
^ст/(^стФст)
17,3/(2,96-0,923) = 6,3 кН/см2 =
= 63 МПа < 0,75-210 = 158 МПа.
Закончив расчет решетки мачты, продолжаем определять рас-
четные данные мачты в целом.
22. Определяем момент инерции мачты, имея в виду, что 1М =
1Ы = 4 (/п + Fn (b/2 - z0)2] = 4 [1046 + 43,3 (120/2 - 4,47)2] =
= 538260 см4.
23. Находим радиус инерции мачты, имея в виду, что гм =
- rx ~ rt/t
гм = VIM/FM = Z538260/173,2 = 55,7 см.
24. Подсчитываем гибкость мачты:
Хм — Нм/Гм ~ 3000/55,7 — 54 < [Хм] = 150.
25. Определяем приведенную гибкость мачты:
Чр = /Ч + ^м^/^ + ^рг) =
= V542 + 173,2 (27/2,96 + 27/2,96) = 78;
। де коэффициенты кг и к2 приняты для угла наклона раскосов а = 45°, а площади
ечения раскосов в двух взаимно перпендикулярных сторонах мачты одинаковы:
г == р ~ р
pl гр2 гр-
26. По приведенной гибкости находим из прилож. XV коэф-
фициент продольного изгиба мачты <рм = 0,762.
27. Полученное сечение мачты проверяем на устойчивость:
M/(FM<pM) < mR-,
2440/(173,2-0,762) = 18,5'кН/см2 = 185 МПа < 0,9-210 =
= 189 МПа.
28. Определяем расчетную длину ветви поясного уголка между
узлами решетки:
/в = р/в = 0,5-120 «= 60 см.
125
29. Находим гибкость ветви поясного уголка:
Хп = /р/гп = 60/4,92 = 12 < [1П] = 40.
30. По прилож. XV определяем коэффициент продольного
изгиба ветви поясного уголка <рп = 0,986.
31. Проверяем на устойчивость участок ветви поясного уголка
между узлами решетки:
Na/(Fn<pn) < m/?;
610/(43,3-0,986) = 14,3 кН/см2 = 143 МПа < 0,9-210 = 189 МПа,
где Л^п — сжимающее усилие в одном поясиом уголке: Nn = N/4 = 2440/4 =
= 610 кН.
Мачта с консольно подвешенным
полиспастом и наклонная мачта,
работающие на внецентренное сжатие
Определив, как указано в начале параграфа, минимальную
высоту мачты Н, суммарное сжимающее усилие N и изгибающий
момент М, приступают к расчету поперечного сечения мачты
и проверке ее на устойчивость (см. рис. 33, б, а) в следующей
последователь ности:
1. Задаются размером стороны мачты b = h исходя из дан-
ных, приведенных в расчете симметрично нагруженной решетча-
той мачты (рис. 34).
2. Определяют ориентировочно сжимающее усилие (кН) в каж-
дой из четырех ветвей мачты, догружаемых изгибающим момен-
том в плоскости изгиба:
Л/в = Л74 + Л4накс/2й,
где ТИмакс — максимальный изгибающий момент в мачте, кН-см.
3. Находят требуемую площадь поясных уголков мачты (см2),
задаваясь коэффициентом продольного изгиба для решетчатой
мачты фо = 0,7 -ь 0,9:
^тр ~ ^в/(ф0/п0,1/?).
4. По таблице ГОСТа (прилож. IV) назначают сечение пояс-
ных уголков и определяют их расчетные данные: площадь сече-
ния Fa = Fyr; момент инерции /п = /уг.’ радиус инерции гп =
= луг и расстояние от центра массы до обушка его 2О.
5. Определяют расчетную длину ветви (см) между узлами
решетки, принимая коэффициент приведения расчетной длины
р — 0,5:
/в = рАп
где /в — конструктивная длина ветви, см, соответствующая расстоянию между
узлами решетки (рис. 34); считая, что раскос расположен под углом к ветви а —
= 45°, можно принять 1Ъ — h = Ь.
126
6. Находят гибкость ветви поясного уголка:
К = ln/rn < [М = 150.
7. По прилож. XV определяют коэффициент продольного из-
гиба поясного уголка <рп-
8. Проверяют на устойчивость наиболее сжатый поясной
уголок:
^в/^пФпХ^-
9. Находят продольное усилие в раскосе (кН):
Nv = <2п/(2 sin а) = 0,2FjJ(2 sin а),
где Qn — условная поперечная сила, принимаемая для стали класса С38/23
равной 200ГМ (в Н) или 0,2FM (в кН); FM — площадь сечения мачты, состоящей
из четырех поясных уголков, см2: FM = 4Fn.
10. Подсчитывают требуемую площадь сечения раскоса (сма),
определив по прилож. XIV для раскосов т — 0,75:
FTp = 1Ур/(фотО,1Я).
11. По таблице ГОСТа (прилож. IV) подбирают для раскосов
уголок с площадью сечения Fp = Fyr FTp, определяя одно-
временно радиус инерции гр = гуг.
12. Определяют конструктивную длину раскоса (см):
/р — fe/sin а.
13. Находят расчетную длину раскоса (см):
/р = р/р,
где р для раскоса (прилож. XII) равно 0,5.
14. Определяют гибкость раскоса:
лР = /р/гр < (М = 150.
15. По прилож. XV находят коэффициент продольного изгиба
раскоса <рр.
16. Проверяют раскос на устойчивость:
^P/(f рфр) <
где т — коэффициент условий работы (прилож. XIV) для одиночных уголков
при креплении одной полкой т = 0,75.
17. Находят сжимающее усилие в уголке стойки решетки (кН):
JVCT = <2п/2 = 0,2FM/2.
18. Задаются размерами уголка для стойки, назначая, как
правило, тот же размер, что и для раскоса, и определяют (при-
лож. IV) его расчетные данные: площадь сечения FCT = Fyr
и радиус инерции гст = гу.
19. Определяют расчетную длину стойки (см), принимая кон-
структивную длину стойки /от = b при р = 0,5:
1ст = РАя-
20. Рассчитывают гибкость стойки:
Х^т = 1ст/Г ст *5- [Хет] == 150.
21. По прилож. XV находят коэффициент продольного изгиба
стойки фст.
22. Проверяют стойку на устойчивость, определив по при-
лож. XIV т = 0,75:
IVст/^ стФст
23. Определяют геометрические характеристики всего сече-
ния мачты: площадь сечения FM = 4Fn; момент инерции сече-
ния /„ = 4 [/п + Fn(A/2 — z0)a ]; радиус инерции сечения гм =
= /UFK-
24. Находят гибкость мачты:
Хм = Ны/гм с [Хм] = 150,
где Нк — расчетная длина мачты: Ны = рЯ (здесь р = 1, прилож. XII).
25. Определяют приведенную гибкость мачты:
Ч = /^+Л, («Л+*2/^2) < [^р] = 150,
где «I и к2 — коэффициенты, зависящие от угла а наклона раскосов (рис. 34)
в двух взаимно перпендикулярных сторонах мачты (см. § 4; п. 7 для стержня
сквозного сечения), обычно а, — 45° и, значит, кх и к2 = 27; Fpl и F^- — площади
сечений раскосов, см2, лежащих во взаимно перпендикулярных сторонах мачты;
обычно Fpl = Fpj = Гр.
26. Находят условную приведенную гибкость:
Хпр = Хпр/ R/E,
где Е — модуль упругости; для стали £ = 2,1-10“ МПа.
27. Вычисляют относительный эксцентриситет:
то = Ммаксим (Л/2 ZO)/(1V/M).
28. По прилож. XVII в зависимости от относительного эксцен-
триситета и условной приведенной гибкости находят коэффициент
продольного изгиба <рвн.
29. Проверяют мачту на устойчивость:
Wm<Pbb) < mR.
Соблюдение неравенств при проверке мачты и элементов ре-
шетки на устойчивость, а также при нахождении их гибкостей
свидетельствует о их прочности и устойчивости. В противном
случае следует подобрать такое сечение поясных уголков и угол-
ков для решетки, которое обеспечит соблюдение условий этих
неравенств.
128
Пример 47. Рассчитать высоту и сечение наклонной решетча-
той мачты для подъема вертикального аппарата массой Go =
= 60 т и высотой йо = 22 м на фундамент с высотной отметкой
Лф = 6 м. Подъем осуществляется одним полиспастом, подвешен-
ным на консоли длиной е = 0,8 м. Мачта наклонена к вертикали
на угол 6 = 10° (см. рис. 33, г).
Решение. 1. Находим минимальную высоту мачты (см.
рис. 32, б), задавшись размерами: й8 = 0,5 м; йс = 3 м;йог = 1 м
и по прилож. VI определяем йп = 3,1 м для 75-тонного полиспаста:
Нв = Я/cos 6 = (йф + й8 + йо + Лс + Лп + йог)/со8 6 =
= (6 + 0,5 + 22 + 3 + 3,1 + 1)/0,985 = 36 м.
2. Рассчитываем полиспаст (см. § 17):
находим нагрузку на нижний подвижный блок полиспаста, кН
Рп = 10Go = 10 60 = 600 кН;
находим нагрузку на верхний неподвижный блок полиспаста
Рв = 1,1РП = 1,1-600 = 660 кН;
из прилож. VI выбираем для полиспаста два блока грузо-
подъемностью по 75 т с общим количеством роликов тп = 2-7 =
= 14 шт. с диаметром роликов dp = 475 мм и массой двух бло-
ков Ge— 2-1,66 = 3,3 т, а по табл. 11 определяем коэффициент
полезного действия полиспаста с подшипниками качения и, при-
нимая два отводных блока г] = 0,722, производим следующие
действия:
а) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = Рп/(тпт)) = 600/(14-0,722) = 59,4 кН.
б) находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста,
определив по прилож. XI коэффициент запаса прочности ка = 4,
RB = SnKe = 59,4-4 = 237,6 кН.
в) по таблице ГОСТа (прилож. I) выбираем для оснастки по-
лиспаста стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 +
+ 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа..................1764
разрывное усилие, кН ................................ 258,5
диаметр каната, мм ................................... 22
масса 1000 м канатй, кг...............................1830
г) подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста, за-
даваясь длиной сбегающей ветви = 75 м,
L = ma (h 4- 3,14dp) 4~ 4* ^2 ~
= 14 (35 + 3,14-0,48) + 75 + 10 = 596 м;
5 В. В. Матвеев
129
д) находим суммарную массу полиспаста
бп = Об + GK = G6 4- LgK/1000 =
= 3300 + 596-1830/1000 = 4400 кг = 4,4 т.
3. Подсчитываем сжимающее усилие, действующее на мачту,
задавшись количеством вант п = 3 шт (из них одна рабочая,
задняя) и углом заложения вант а — 45° (рис. 33, г):
N — 10Сокпкд cos 6 -j- 10GnKn cos в 4~ 5Омкп cos 6 4" 4~ ^н. в 4~
4- Хр. в = 10-60-1,1 -1,1 -0,985 4- 10-4,4-1,1-0,985 4-
4-5-6,5-1,1-0,985 4-59,44-34,44-162 = 1054 кН,
где 0м = 0,00300Я = 0,003-60-36 = 6,5 т;
Зн. в = пРн. в sin (а — 6) = 2-30 sin (45 —10) = 2-30-0,574 = 34,4 кН;
Sp. в в 0,2Р =- 0,2 (ЮОоКд/Сд IOG^Kq -f- 5GmKq) =
= 0.2(10-60-1,1-1,1 4-10-4,4-1,1 +5-6,5-1,1)= 162 кН.
4. Находим изгибающие моменты, действующие на мачту,
считая, что сбегающая ветвь полиспаста с верхнего блока идет
с наружной стороны мачты:
в месте крепления полиспаста
/Ио = 1(100окпкд 4- 10бпкп) cos 6 4- Sn] е — 10GMKn//8 =
= [(10-60-1,1 -1,1 4-Ю-4,4-1,1)0,985 4-59,4] 80-
- 10-6,5-1,1-630/8 = 65780-5630 = 60 150 кН-см,
где I — вылет мачты: I = НЕ sin 6 = 36-0,174 = 6,3 м = 630 см;
в среднем сечении мачты на высоте 2/3 от ее основания
/Иср = 2 [(ЮОоКдКд 4- 10GnKn) cos 6 4- SJ е/3 - lOG^l/8 =
= 2[(10-60-1,1 -1,1 4- 10-4,4-1,1)0,985 4-59,4] 80/3 -
- 10-6,5-1,1-630/8 = 43850 - 5630 = 38220 кН-см.
5. Задаемся размером стороны мачты, ориентируясь на соот-
ношения, приведенные выше (рис. 34):
b = h = 1400 мм.
6. Определяем ориентировочно сжимающее усилие в ветвях
(поясных уголках) мачты, догружаемых изгибающим моментом
в плоскости изгиба:
NB = /V/4 4- Л4манс/(2Л) =
= 1054/4 4- 60 150/(2-140) = 477 кН.
7. Находим требуемую площадь сечения поясного уголка
мачты:
F,p = Л/в/(ф<»т0,П?) = 477/(0,8-0,9-0,1 -210) = 31,5 см*.
130
8. По таблице ГОСТа (прилож. IV) назначаем сечение пояс-
ных уголков мачты размером 160 х 160 х 11 мм с площадью
сечения Fn = Р* = 34,4 см2, моментом инерции /п = /уг =
= 844 см4, радиусом инерции га = гуг = 4,95 см и zo = 4,35 см;
при этом суммарная площадь сечения мачты будет
Гм = 4ГШ = 4-34,4 = 137,6 см2.
9. Определяем расчетную длину ветви между узлами решетки,
устанавливая по прилож. XII р. = 0,5 и принимая конструктив-
ную длину ветви lB = b = h = 140 см:
/₽ = р/в = 0,5-140 = 70 см.
10. Находим гибкость ветви поясного уголка:
Лп = ^/''п = 70/4,95 = 14 < [Хп] = 150.
11. По прилож. XV определяем коэффициент продольного
изгиба поясного уголка <рп = 0,982.
12. Проверяем на устойчивость поясные уголки:
Л/'в/СГпФпХ т/?;
477/(34,4-0,982) = 14,1 кН/см2 = 141 МПа <
< 0,9-210 = 189 МПа.
13. Находим продольное усилие в раскосе, назначая угол его
наклона а = 45°:
Л/р =- 0,2FM/(2 sin а) = 0,2-137,6/(2-0,707) =
= 19,5 кН.
14. Определяем требуемую площадь сечения раскоса:
Гтр = Мр/(фо/пО1,Я) = 19,5/(0,8-0,75-0,1-210) =
= 1,54 см2.
15. По таблице ГОСТа (прилож. IV) подбираем для раскосов
с запасом уголок № 5 размерами 50x50x4 с Fp — F*1 = 3,89 см2
и гр = гуг = 1,54 см.
16. Определяем конструктивную длину раскоса:
/р = fc/sin а — 140/0,707 = 200 см.
17. Находим расчетную длину раскоса:
/р = р/р = 0,5-200 = 100 см.
18. Подсчитываем гибкость раскоса:
1Р = /Р/гр = ЮО/1,54 = 65 < [Хр] = 150.
19. По прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба
раскоса фр — 0,835.
5* 131
20. Проверяем раскос на устойчивость:
^р/(^рФр) <
19,5/(3,89-0,835) = 6 кН/см2 = 60 МПа <
< 0,75-210 = 157,5 МПа.
21. Находим сжимающее усилие в уголке стойки решетки:
Мст = 0,2FM/2 = 0,2-137,6/2 = 13,8 кН.
22. Задаемся размерами уголка для стойки, принимая уго-
лок № 5 (аналогично раскосу) с теми же данными FCT = 3,89 см2
и гСТ = 1,54 см.
23. Определяем расчетную длину стойки, принимая ее кон-
структивную длину /ст = b = 140 см при р = 0,5:
/сТ = р/ст = 0,5 • 140 = 70 см.
24. Рассчитываем гибкость стойки:
Лет = /?тЛст = 70/1,54 = 45 < [М = 150.
25. По прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба
стойки <рст = 0,905.
26. Проверяем стойку на устойчивость:
Мст/(^стФст) »
13,8/(3,89-0,905) = 3,9 кН/см2 = 39 МПа <
< 0,75-210 = 157,5 МПа.
27. Определяем геометрические характеристики всего сече-
ния мачты:
момент инерции всего сечения:
/м=--4[7п + Гп(Л/2-2о)2] =
= 4 [844 + 34,4 (140/2 — 4,35)2] = 596421 см4;
радиус инерции сечения мачты:
Гм = /АЛ = /596421/137,6 = 66 см.
28. Находим гибкость мачты:
Ам = Нм/ги = 3600/66 = 54,5 < [Хм] = 150,
где /7м=рЯи= 1-3600 = 3600 см (расчетная длина мачты).
29. Определяем приведенную гибкость мачты:
Аир = Ам -|- Fu (Ki/Fpi -|- Kz/Fрг) ~
= /54,52 + 137,6 (27/3,89 + 27/3,89) = 70 < [Хпр] = 150,
где коэффициенты кх и приняты для угла наклона раскосов а = 45°, а площади
сечения раскосов в двух взаимно перпендикулярных сторонах мачты одинаковы:
Fpi ~ Fpi — Fp-
132
30. Находим условную приведенную гибкость мачты:
%пр = Ьпр /Ш Ч, = 70 /210/2,1-106 = 2,2.
31. Вычисляем относительный эксцентриситет:
«о = /Имакс/'’м (Л/2 20)/(/V/M) =
= 60150-137,6(140/2 - 4,35)/(1054-596421) = 0,86.
32. По прилож. XVII в зависимости от Хпр и т0 находим
коэффициент продольного изгиба <рвм — 0,429.
33. Проверяем мачту на устойчивость:
1054/(137,6-0,429) = 17,9 кН/см2 = 179 МПа <
< 0,9-210 = 189 МПа.
§ 29. Расчет монтажных порталов
Монтажные порталы широко используются при монтаже вы-
сотного тяжеловесного технологического оборудования и кон-
струкций, особенно со значительными поперечными размерами.
Они представляют собой две стойки с шарнирными опорами,
соединенными поверху ригелем, к которому закреплены грузовые
полиспасты. Стойки и ригель могут быть как трубчатого, так и
решетчатого сечения. В вертикальном или наклонном положении
порталы фиксируются вантами регулируемой длины, закрепляе-
мыми, как правило, к инвентарным якорям.
Для удобства транспортировки и возможности изменения
высоты портала стойки их выполнены из секций разной длины,
собираемых на фланцах (для трубчатого сечения) или на болтах
с накладками (для решетчатого сечения). Организациями Минмон-
тажспецстроя СССР применяются следующие монтажные порталы:
трубчатые портальные подъемники грузоподъемностью до 40 т,
высотой до 25 м, пролетом до 14 м, сечение стоек от 273/8 до
426/12 мм; решетчатые портальные подъемники грузоподъем-
ностью до 500 т, высотой до 64 м, пролетом до 31 м, сечение стойки
от 1 X 1 м до 1,8 X 1,8 м, масса подъемника от 20 до 100 т.
В зависимости от грузоподъемности и высоты решетчатых
порталов пояса стоек выполняются из уголков от 70 X 70 х 8
до 160 X 160 X 12 мм. Размер стороны стойки выбирают также
исходя из грузоподъемности, т:
Сечение стойки, м
До 100 т...................... 1X1
От 100 до 150.......... 1,2X1,2
» 150 » 200 .......... 1,4X1,4
» 200 » 250 ........... 1,6Х 1,6
Более 250 .......... 1,8X1,8
133
6
Рис. 35. Расчетная схема монтажного портала
Расчет портала сводится к следующему (рис. 35):
1. Определяют минимальную высоту портала Н (м) аналогично
монтажной мачте (см. § 28).
2. Подсчитывают усилие, действующее на каждый полиспаст
(кН):
Р = lOGo/n,
где Оо — масса поднимаемого оборудования, т; п — количество грузовых поли-
спастов.
По усилию Р рассчитывают грузовые полиспасты (см. § 17).
3. Находят усилие, действующее иа ригель в точке подвески
полиспаста (кН):
Рр ~ РКдКд -|- 10СГеПкп -|- Sn,
где 0г.п — масса грузового полиспаста, т; Sn — усилие в сбе-
гающей ветви полиспаста, кН (учитывается в случае схода сбе-
гающей ветви с верхнего блока вниз); эти величины получают
при расчете полиспаста.
4. Подсчитывают максимальный изгибающий момент в ригеле
(кН-см) по одной из формул, приведенных в табл. 1. Так, для
случая, изображенного на рис. 35, изгибающий момент найдется
по формулам:
без учета собственной массы ригеля
Ломакс — Р р^1>
134
с учетом собственной массы ригеля при значительных про-
летах портала
Л^мако = РрА Ч-
где — плечо подвески полиспаста, см; g0 — масса одного метра ригеля (вели-
чиной g0 задаются исходя из данных, приведенных в § 3); 1П — величина пролета
портала, см (задается в зависимости от поперечных размеров поднимаемого обо-
рудования и необходимости его перемещения в плоскости портала).
5. Вычисляют требуемый момент сопротивления поперечного
сечения ригеля (см3):
^тр = 1Чмакс/(щ/?),
где т — коэффициент условий работы (прилож. XIV), для порталов т = 0,9;
R—расчетное сопротивление при изгибе (прилож. XIII), для стали класса
С38/23 R = 210 МПа.
6. При изготовлении ригеля из двутавра, швеллера или трубы
по таблицам ГОСТа (прилож. II, III или V) подбирают соответ-
ствующие сечения так, чтобы Wx 1^тр, определяя одновре-
менно их расчетные данные: площадь сечения F, момент инер-
ции 1Х, радиус инерции гх и массу 1 метра g0. При изготовлении
ригеля решетчатой конструкции расчет его сечения выполняют
как указано в § 3.
7. Определяют максимальный прогиб ригеля, (см) по одной
из формул, приведенных в табл. 1. Так, для случая, изображен-
ного на рис. 35, прогиб найдется по формулам:
без учета собственной массы ригеля
РА /X Д
27Е1Х /2
с учетом собственной массы ригеля
где Е —модуль упругости; для стали Е = 2,1-104 кН/см®; [/] — предельный
прогиб ригеля (прилож. XXI).
8. Находят максимальную опорную реакцию NA или NB (кН)
от действия ригеля на стойку портала по одной из формул, при-
веденных в табл. 1. Для случая, изображенного на рис. 35, опор-
ная реакция будет
JVA = AfB = Pp + 10GpKn/2,
где Gp — масса ригеля; Gp = gola (Здесь 1П в метрах).
9. Определяют суммарное сжимающее усилие (кН), действу-
ющее по оси каждой стойки портала с учетом наибольшей опорной
реакции NA или NB. Если NA = NB, то:
для вертикального портала
IV = Na 106скп + SH, в;
f м
' 27Е1Х
5 10^п
384* Е1Х
135
I
для портала, наклоненного в вертикали на угол 6,
N = NA cos 6 -J- 5GcKa cos 6 SH# в Sp. в»
где Gc масса стойки портала, т (определяется вначале ориентировочно анало-
гично монтажной мачте, см. § 28): для трубчатой стойки — по прилож. X и V,
для решетчатой — по формуле Gc = (0,002-j-0,005) 0,5GoH; SB. в и Sp. в — сжимаю-
щие усилия от нерабочих вант и от рабочей (задней) ванты (определяются, как
для монтажных мачт, см. § 28).
10. Для наклонного портала подсчитывают изгибающий мо-
мент в среднем сечении стойки (кН-см):
МСр = 10Сскп1/8,
где I — вылет портала, см.
11. Дальнейший расчет стойки портала ведут аналогично труб-
чатым или решетчатым вертикальным или наклонным монтажным
мачтам (см. § 28).
12. По расчетам отдельных элементов портала: косынок,
пальцев, шарниров, сварных и болтовых соединений, а также
оснований под стойки следует смотреть соответствующие па-
раграфы.
Учитывая, что ригель портала рассчитывается аналогично
монтажным балкам различных сечений (см. § 21), а стойки пор-
тала — аналогично монтажным мачтам (см. § 28), практический
пример расчета портала в данном параграфе не приводится.
§ 30. Расчет монтажных шевров
Шевры нашли широкое применение в монтажной практике
как для монтажа промышленного оборудования, так и для по-
грузочно-разгрузочных работ. Шевр представляет собой А-образ-
ную раму, состоящую из двух сборно-разборных трубчатых или
решетчатых стоек, снабженных шарнирными опорами и соеди-
ненных поверху коротким ригелем. К ригелю закрепляются два
полиспаста, один — для подъема груза, другой — для изменения
вылета шевра (рис. 36, а) или его опрокидывания, если шевр
используется как падающий (рис. 36, б). Стойки образуют между
собой небольшой угол (20—25°). Ригель шевра может крепиться
к стойкам жестко или быть съемным. Наличие только одной рабо-
чей задней ванты значительно упрощает такелажную оснастку
и позволяет монтировать оборудование с помощью шевра в стес-
ненных условиях. Монтажные организации Минмонтажспецстроя
СССР используют шевры грузоподъемностью до 250 т, высотой
до 35,5 м.
Расчет шевра ведется в следующем порядке (рис. 36):
1. Определяют минимальную высоту шевра Н (м) аналогично
монтажной мачте (см. § 28) с учетом максимально необходимого
угла его наклона к вертикали. Минимальная высота падающего
136
Рис. 36. Расчегиые схемы монтажного шевра
шевра допускается равной 0,6 расстоя-
ния от основания монтируемого обору-
дования до его центра массы.
2. Подсчитывают усилие Рг.п (кН),
на грузовой полиспас!. Для наклонного
шевра при подъеме оборудования оно
соответствует массе этого оборудования,
для вертикального шевра при подъеме
оборудования поворотом вокруг шарнира
это усилие рассчитывается (см. § 44). По
найденному усилию выполняют расчет
грузового полиспаста (см. § 17).
3. Подсчитывают усилие Рр. в (кН)
на полиспаст задней ванты, так же как
для вертикальной или наклонной монтажной мачты (см. § 28).
По этому усилию выполняют расчет полиспаста (см. § 17).
4. Определяют суммарное сжимающее усилие, действующее
вдоль шевра (кН):
для вертикального шевра
N = Рг ,пкпкк cos р + Рр. вкпкд cos у -|- 5Gp. вкп + 10Gr. пк„ +
-I- 10GmKn -|- Sr. п;
для наклонного шевра
N = 10бокпкд cos 6 + 10Gr. пкп cos 6 +
-(— 5Gp. вкп cos 6 5Сшкп cos 6 -|- Sr- п -f- Рр. в cos у,
где бш — масса шевра, т (определяется вначале ориентировочно): для трубчатого
сечения в зависимости от грузоподъемности шевра G — по формуле 0ш = (0,08-т-
137
Рис. 37. Расчетная схема ригеля
шевра
-i-0,15) G, для решетчатого сечения
с учетом грузоподъемности шевра
G и его высоты Нт — по формуле
Gm = (0,0034-0,005) GHm, при этом
большее значение коэффициента на-
значается для шевров меньшей гру-
зоподъемности; Gr. п и Gp. в —
массы грузового полиспаста и рабо-
чей задней ванты, т (получаются при
их расчете); Оо — масса поднимае-
мого оборудования, т; Sr. п — уси-
лие в сбегающей ветви грузового полиспаста, кН (получается при его расчете);
Р — угол между шевром и грузовым полиспастом, для наклонного шевра соот-
ветствует углу его наклона к вертикали 6, который получают в зависимости от
необходимого вылета шевра I, а для вертикального шевра находят графически
путем построения схемы в масштабе или по формуле
tgP = (/c+w/(tf-4);
/с — расстояние от места строповки оборудования до его основания; /ш — рас-
стояние от поворотного шарнира до оси шевра; Лф — высота фундамента; у —
угол между шевром и рабочей задней вантой; получают графически, задаваясь
расстоянием от основания шевра до якоря задней ванты 1Я с углом ее заложения а
не менее 45° или по формулам: для вертикального шевра tg у = 1Я/Н, для на-
клонного у = 180 — 90 — (а + ₽).
Примечание. Если сбегающая ветвь полиспаста рабочей задней ванты
сходит с верхнего блока полиспаста, то при подсчете усилия N необходимо также
учитывать усилие в сбегающей ветви.
5. Находят сжимающее усилие в стойке шевра (кН):
ЛГС = Л72.
6. Для наклонного шевра определяют изгибающий момент
в стойке шевра от собственной массы (кН-см):
Л4С = 10GcZ/8,
где Gc — масса стойки шевра, кг: Gc = Gm/2; I — вылет шевра, см (определяется
по формуле I = Яш sin 6).
7. В дальнейшем расчет сечения стоек ведется, как для вер-
тикальной или наклонной монтажной трубчатой или решетчатой
мачт (см. § 28).
8. Находят суммарное усилие Рр, действующее на ригель,
считая, что полиспасты закреплены посредине ригеля. Это усилие
проще всего найдется графически (рис. 37).
9. Определяют изгибающий момент в ригеле шевра (кН-см),
пренебрегая массой самого ригеля, по одной из формул, при-
веденных в табл. 1. Так, задаваясь длиной ригеля Zp, при креп-
лении полиспастов посредине ригеля изгибающий момент находят
по формуле
Л4Р = Pvlvl$.
138
10. Вычисляют требуемый момент сопротивления попереч-
ного сечения ригеля (см3):
Гтр = /Ир/(т0,1Р),
где т — коэффициент условий работы (прилож. XIV), для шевра т — 0,9;
R—расчетное сопротивление при изгибе (прилож. XIII); для стали класса
С38/23 R = 210 МПа.
11. По таблице ГОСТа (прилож. V) подбирают сечение трубы
с Wl > №тр.
Пример 48 Рассчитать монтажный трубчатый наклонный шевр
для подъема аппарата массой Go = 42 т и высотой Ло = 15 м на
постамент высотой Лф = 4 м при строповке его за вершину и макси-
мальном угле наклона шевра к вертикали 6 = 15®.
Решение. 1. Определяем минимальную высоту шевра
с учетом угла наклона шевра к вертикали, задавшись размерами
hs = 0,5 м и hc = 2 ми определив по прилож. VI величину
ha = 2,4 м для полиспаста грузоподъемностью 50 т:
Нт = Я/cos 6 = (Лф + А3 + Ло + Лс + An)/cos 6 =
= (4 + 0,5 + 15 + 2 -j- 2,4)/0,966 = 24,7 м.
Принимаем высоту шевра Нт = 25 м.
2. Производим расчет грузового полиспаста (см. § 17):
а) находим нагрузку на нижний подвижный блок полиспаста
Рг.п = 10Go = 10-42 = 420 кН;
б) находим нагрузку на верхний неподвижный блок поли-
спаста
Рн = 1.15 Рг.п = 1,15-420 = 483 кН;
в) из прилож. VI выбираем для грузового полиспаста два
блока грузоподъемностью по 50 т с общим количеством роликов
в полиспасте та = 5-2 = 10 шт., диаметром роликов dv =
= 350 мм и массой двух блоков G6 = 336-2 = 672 кг, а по
табл. 11 определяем коэффициент полезного действия полиспаста
с подшипниками качения, принимая один отводной блок, т| =0,8;
г) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
5Г. п = Рг. n/(mari) = 420/(10-0,8) = 52,5 кН;
д) -находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста,
определив по прилож. XI коэффициент запаса прочности k3 = 5,
Рк = Х„. пка — 52,5-5 = 262,5 кН;
е) по таблице ГОСТа (прилож. I) выбираем для оснастки по-
лиспаста стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 +
+ 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характеристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа.....................1960
разрывное усилие, кН ................................... 280,5
диаметр Каната, мм ...................................... 22
масса 1000 м каната, кг..................................1830
139
ж) подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста,
задаваясь длиной сбегающей ветви = 45 м,
L — та (h + 3,14dp) = 1Х + /2 =
= 10 (23+ 3,14-0,35)+ 45 + 10 = 296 м;
з) находим массу грузового полиспаста
Gr. п = G6 + GB = G6 + LgK/1000 = 672 + 296-1830/1000 = 1,2 т.
3. Производим расчет полиспаста задней рабочей ванты (см.
§ 17). Порядок расчета такой же, как у грузового полиспаста:
а) находим нагрузку на нижний блок полиспаста, закреплен-
ный за якорь
р _____ Р1 _(10СрКдКд+ 10Gr, п^п + 50шкд) sin 6_
р-в с~ Нш cos (а + 6) —
(10-42.1,1-1,1 +10-1,2-1,1+5-7,5-1,1)25-0,259 _ 1СО „и
“ 25-0,5 10в П’
где 6Ш — масса шевра: Gm ==0,15G = 0,15-50 = 7,5 т; G — грузоподъемность
шевра; а — угол заложения задней ванты (назначаем а = 45°);
б) определяем нагрузку на верхний блок полиспаста, закреп-
ленный за ригель шевра,
Ри = 1,2Рр. в = 1,2-168 = 201,6 кН;
в) из прилож. VI выбираем для полиспаста задней ванты блоки
грузоподъемностью 25 т с общим количеством роликов в поли-
спасте та = 3-2 = 6 шт., диаметром роликов dp = 400 мм, мас-
сой двух блоков Ge = 2-331 = 662 кг и коэффициентом полезного
действия полиспаста при одном отводном блоке т| = 0,866;
г) подсчитываем усилие в сбегающей ветви полиспаста
Sn = Р₽. в/(«1пП) = 168/(6-0,866) = 32,3 кН;
д) находим разрывное усилие
Рк = SaKa = 32,3-5 = 161,5 кН;
е) по таблице ГОСТа (прилож. 1) выбираем для оснастки
полиспаста стальной канат типа ЛК-РО, конструкция 6 X 36 X
X (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668—80) с характе-
ристиками:
временное сопротивление разрыву, МПа.............1960
разрывное усилие, кН ....................................165
диаметр каната, мм ......................................16,5
масса 1000 м каната, кг..................................1045
ж) находим длину каната для оснастки полиспаста, задаваясь
длиной полиспаста в растянутом виде Л = 20 м и длиной сбега-
ющей ветви /х = 25 м,
L = та (Л + 3,14dp) + Z, + 1г =
= 6 (20 + 3,14-0,4) + 25 + 10 = 163 м;
140
з) находим массу полиспаста
Gp. в = G6 4- GK = G6 + LgK/1000 = 662 + 163-1045/1000 == 0,8 т.
4. Определяем суммарное сжимающее усилие, действующее
вдоль шевра:
N — 10Сокпкд cos 6 + 10Gr. пкп cos 6 + 5Gp. вкп cos 6 +
+ 5СШ«П cos 6 + Sr. n + Pp. B cos у =
= 10-42-1,1 • 1,1 -0,966 + 10-1,2-1,1 -0,966 + 5-0,8-1,1 -0,966 +
+ 5-7,5-1,1-0,966 + 52,5 + 168-0,866 = 746 кН.
где G-ш — масса шевра при его грузоподъемности G = 50 т: Gm=0,15 G =
— 0,15-50 = 7,5 т; у — угол между шевром и рабочей вантой: у = 180 — 90 —
— (а + 6) = 180 — 90 — (45+ 15) = 30° при угле заложения задней ванты
а = 45°.
5. Находим сжимающее усилие в каждой стойке шевра
Nc = /V/2 = 746/2 = 373 кН.
6. Определяем изгибающий момент в стойке шевра от собствен-
ной массы:
Мс = 10Gc//8 = 10-3,75-650/8 = 3047 кН-см,
где Gc — масса стойки шевра: Gc = Gm/2 = 7,5/2 = 3,75 т; I — вылет шевра:
I = Нш sin 6 = 25-0,259 = 6,5 м = 650 см.
В дальнейшем расчет ведем аналогично трубчатой наклонной
мачте (см. § 28).
7. Ориентируясь на данные прилож. X, подбираем предва-
рительно для стойки шевра сечение стальной трубы 426/12 мм
и по таблице ГОСТа (прилож. V) определяем расчетные данные
для этой трубы: площадь сечения Лт = Fс — 156 см2, момент
сопротивления сечения 1^ = 1ГС = 1572 см3 и радиус инерции
г1 = гс = 14,6 см.
8. Находим расчетную длину стойки шевра:
Нс = цНш = 1 • 25 = 25м = 2500 см.
9. Определяем гибкость стойки шевра:
1С = Нс/гс = 2500/14,6 = 171 <[ЛС] = 180.
10. Находим условную гибкость:
к = К /4 - 17!
11. Вычисляем эксцентриситеты:
относительный
т0 = eFc/Wc = 8,2-156/1572 = 0,8;
приведенный
та = wio1! = 0,8-1 = 0,8,
где е = Mc/Nc = 3047/373 = 8,2.
141
12. По прилож. XVI в зависимости от X и тп находим коэф-
фициент внецентренного продольного изгиба <рвн = 0,230.
13. Проверяем стойку шевра на устойчивость:
Nc/Fc<pBH < mR,
373/156-0,23 = 10,4 кН/сма= 104 МПа<0,9-210 = 189 МПа.
14. Находим графически суммарное усилие Pv, действующее
на ригель, считая, что полиспасты закреплены посредине ригеля
(рис. 37, б). Это усилие составит Рр = 600 кН.
15. Определяем изгибающий момент в ригеле шевра, пренебре-
гая массой самого ригеля и задаваясь его длиной /р = 1 м =
=100 см:
Л4Р = Рр/р/4 = 600-100/4 = 15000 кН-см.
16. Вычисляем требуемый момент сопротивления поперечного
сечения ригеля:
№тр = /Ир/(/п0,17?) = 15 000/(0,9-0,1-210) = 794 см8.
17. По таблицам ГОСТа (прилож. V) подбираем стальную
трубу сечением 325/12 мм с IVх = 891 см8 > IVTp = 794 см8.
§ 31. Расчет монтажных треног
Для монтажа и ремонта относительно легкого оборудования
(компрессоры, вентиляторы, насосы и т. п.) в закрытых поме-
щениях при стесненных условиях в тех случаях, когда отсут-
ствует возможность использования более совершенных грузо-
подъемных механизмов, часто применяются монтажные треноги,
изготовленные обычно из стальных труб разных сечений. Расчет
треноги (рис. 38) выполняется следующим образом.
1. Определяют высоту ноги треноги Н (м), как для наклонной
монтажной мачты (§ 28), исходя из высот фундамента йф, подни-
маемого оборудования Ао, подъемного механизма ha (полиспаста
или талей) и длины стропа Лс.
2. Находят сжимающее усилие (кН) в каждой ноге треноги,
наклоненной к вертикали под углом 6, которым задаемся исходя
из поперечных размеров оборудования:
N — (10GoKnK„ cos б + Юбпкп cos 6)/3 + 5Ghk„ cos б -f- Sn,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; Gn — масса полиспаста, т, полу-
ченная при его расчете (§ 17), нлн талей (табл. 13); GH — масса ногн треноги, т
(определяется ориентировочно, см. § 28); Sn — усилие в сбегающей ветви поли-
спаста, идущей вдоль ноги треноги, кН (определяется прн его расчете).
Учитывая относительно небольшую высоту треноги и незна-
чительный угол наклона ее ног к вертикали, в практических
расчетах изгибающим моментом от собственной массы ноги можно
пренебречь.
142
НОГИ
Рис. 38. Расчетная схема монтажной
треноги
3. Подсчитывают требуемую
площадь поперечного сечения
ноги треноги (см2):
FTp = N/(<pomO,\R),
где <р0 — коэффициент продольного
изгиба (предварительно задается), для
стальной трубы <р0 = 0,4; т — коэф-
фициент условий работы (прилож.
XIV), для треног т = 0,9; R —рас-
четное сопротивление для прокатной
стали (приложение XIII), для стали
класса С38/23 R = 210 МПа.
4. Находят расчетную длину
Ни =
где р — коэффициент приведения расчетной длины (прилож. XII), для треноги
Н = 1
5. По таблице ГОСТа (прилож. V) подбирают сечение сталь-
ной трубы, определяя площадь сечения Fr > Гтр (см2) и радиус
инерции гт (см).
6. Определяют гибкость ноги треноги:
Х = Ян/гт<[Х] = 180.
7. По прилож. XV находят коэффициент продольного изгиба <р,
соответствующий расчетной гибкости X.
8. Полученное сечение трубы проверяют на устойчивость:
W/(FT<p) < mR.
Пример 49. Рассчитать трубчатую треногу для подъема на-
соса массой Go = 12 т и высотой h0 = 2 м с помощью талей на
фундамент высотой Лф — 1,5 м.
Решение 1. Определяем высоту ноги треноги, задавшись
размерами Ла = 0,3 м, Лс = 1,5 м, Лп = 1,2 м к углом наклона
ноги треноги к вертикали 6 — 15°:
7/ — (Лф -|- Ла -f- ho -f- h0 ha) cos 6 —
= (1,5 4- o,3 4-2 4- 1,5 4-1,2) 0,966 = 6,3 м.
Принимаем высоту ноги треноги Н = 8 м.
2. Находим сжимающее усилие в ноге треноги:
N = (ЮОокпкд cos 6 -j- Ю0пкп cos 6)/3 4- 5GHKn cos 6 4- Sn =
= (10-12-1,1-1,1-0,966 4-10-0,4-1,1-0,966)/3 4-
4-5-0.2-1,1-966 4-0,08 = 50 кН,
где GH — масса ноги треноги: GH = grH = 22,6-8 = 0,2 т, задавшись сечением
стальной трубы 159/6 мм и определив по прилож. V gr = 22,64 кг; Sn — усилие
на приводной цепи талей, кН.
143
3. Подсчитываем требуемую площадь поперечного сечения
ноги треноги:
Гтр= N/(q>omO,lR) = 50/(0,4-0,9-0,1-210) = 6,6 см2.
4. Находим расчетную длину ноги:
На = цН = 1-8 = 8 м.
5. По таблице ГОСТа (прилож. V) для выбранного ранее
сечения трубы 159/6 мм определяем площадь сечения F1 =
= 28,8 см2 > Гтр и радиус инерции гт = 5,41 см.
6. Находим гибкость ноги:
1 = Ян/гт = 800/5,41 = 148 < [1] = 180.
7. По прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба
<р — 0,328.
8. Проверяем полученное сечение ноги треноги на устойчи-
вость
V/^tp) < mR,
50/(28,8-0,328) = 5,3 кН/см2 = 53 МПа <
< 0,9-210 = 189 МПа.
§ 32. Расчет мачтово-стреловых кранов
Мачтово-стреловые краны отличаются простотой конструкции,
что делает возможным их изготовление в условиях каждой мон-
тажной организации. Основные элементы крана — мачта и стрела
сборно-разборной конструкции могут иметь трубчатое или решет-
чатое сечение. Особенностью расчета мачты и стрелы крана яв-
ляется то, что эти узлы крана работают как сжатоизогнутые
элементы и расчет их ведется аналогично монтажным мачтам
трубчатого или решетчатого сечения, работающим на внецентрен-
ное сжатие (§ 28).
В этом параграфе рассматривается расчет мачтово-стрелового
крана трубчатого сечения.
Основные элементы мачтово-стрелового крана (рис. 39) рас-
считываются в определенной последовательности.
1. В зависимости от габаритных размеров поднимаемого обо-
рудования, необходимости его перемещения по горизонтали,
высоты отметки фундамента определяют высоту мачты, длину
стрелы и высоту ее закрепления на мачте. При этом высота мачты
крана Н определяется, как для монтажной мачты (см. § 28), вы-
сота оголовка мачты h подбирается с таким расчетом, чтобы угол р
был не менее 30°, а длина стрелы /с должна обеспечивать необ-
ходимое перемещение оборудования с учетом поперечных габа-
ритов.
144
Рис. 39. Расчетная схема мачтово-стрелового крана
2. Находят нагрузку, действующую на оголовок стрелы крана
(кН)
Р = 10бо«пКд -|- 10Gr. пк„ 4- 5GC. п«п + 5Gckn,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; Gr. п — масса грузового поли-
спаста, т (получается при его расчете по массе Go, см. § 17); Gc. п — масса стре-
лового полиспаста, т, считая приближенно, что усилие в нем в 1,5—2 раза больше,
чем в грузовом, при угле Р между стрелой и стреловым полиспастом соответ-
ственно от 45 до 30°; Gc — масса стрелы, т: Gc = gTZc; gr — масса 1 м стальной
трубы (определяется по прилож. V после подбора предварительно по табл. 18
сечения трубы).
3. Определяют усилие в стреловом полиспасте (кН):
Рс.а = P/sin ₽.
По усилию Рс. п рассчитывают стреловой полиспаст (см. § 17).
4. Находят сжимающее усилие (кН), действующее по оси
стрелы:
Nc = P/tg ₽ + Sr.n,
где Sr. п — усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста, кН (получается
при его расчете).
5. Определяют изгибающий момент (кН-см) в стреле от соб-
ственной массы:
Ме = g^/8.
145
Таблица 18. Данные для подбора труб для стрел
Примечание. Жирными линиями поиазаиы предельные длины стрел и на-
грузки на них.
6. Сечение стрелы рассчитывают аналогично трубчатой мон-
тажной мачте, работающей на внецентренное сжатие (см. § 28).
7. Находят усилие в задней рабочей ванте (кН):
Рр. и = Plcla,
где а — расстояние от пяты крана до задней ванты, м: а = b sin а, Ь — расстоя-
ние якоря задней ванты от пяты крана, которое назначают с учетом того, что
угол заложения ванты а рекомендуется не более 45°.
По усилию Рр. в рассчитывают канат для задней ванты (см.
§ 9) и якорь для нее (см. гл. V).
8. Подсчитывают суммарное сжимающее усилие (кН), дей-
ствующее вдоль оси мачты крана:
NM = 10Со«пКд + 10Gr. пкп + 10Gc. пКп + 100скп +
4~ 10GMfen 4~ Sr, п 4~ 5С. п 4“ Рр. в sin ос 4” пРн. в sin ос,
где 0м — масса мачты, т: GM = gT (Н 4~ Л); gr — масса 1 м трубы, определяемая
по прилож. V в зависимости от сечения трубы (назначают ориентировочно,
146
используя прилож. X); Sc. п — усилие в сбегающей ветви стрелового полиспаста,
кН (получается при его расчете); п — количество вант кроме задней (величиной п
задаемся); Рн. в — усилие первоначального натяжения нерабочих вант, опреде-
ляемое по прнлож. XIX.
9. Определяют изгибающий момент в мачте крана (кН-см):
Мм = NcHlc/(H + Л).
10. Рассчитывают сечение мачты крана аналогично трубчатой
монтажной мачте, работающей на внецентренное сжатие (см.
§ 28).
§ 33. Расчет опор под грузоподъемные устройства
мачтового типа
Под опорные башмаки монтажных мачт порталов, шевров
обычно устраивают дополнительные опоры в виде шпальной
выкладки из двух рядов шпал, увеличивая тем самым опорную
площадь грузоподъемного средства (рис. 40). Для устройства
шпальной выкладки применяют обычные шпалы длиной до 300 см,
шириной от 23 до 25 см и высотой от 15 до 18 см. Площадь шпаль-
ной выкладки рассчитывается таким образом, чтобы максималь-
ные нагрузки, передаваемые на грунт от грузоподъемного сред-
ства, не превышали допускаемой несущей способности грунта
данной категории. Расчетная длина консолей шпального основа-
ния зависит от опорных давлений и должна быть не более следу-
ющих величин: для нижнего ряда шпал аи — от 50 до 100 см при
опорном давлении на грунт соответственно от 0,4 до 0,1 МПа и
для верхнего ряда шпал ав — от 40 до 50 см при тех же опорных
давлениях.
Шпальное основание рассчитывается следующим образом.
1. Находят площадь нижнего ряда шпального основания (см®):
= М/(0,1ог),
где N — максимальное усилие, кН, действующее на шпальное основание от гру-
зоподъемного рредства (представляет собой суммарное сжимающее усилие при
подъеме оборудования, направленное по оси мачты или стойки портала, шевра);
аг — допускаемая несущая способность грунта данной категории, МПа (см. дан-
ные на с. 103).
2. Задаваясь длиной шпал нижнего ряда /х, определяют
ширину нижнего ряда основания (см):
Z2 = Fm/li-
3. Находят размеры верхнего ряда шпального основания
исходя из размеров опорного башмака мачты, портала или шевра,
а также учитывая, что длина шпал верхнего ряда должна быть
примерно равна стороне /8 нижнего ряда, а ширина верхнего
ряда д3 обеспечивать размеры консолей нижнего ряда ан не более,
чем указано выше.
147
Рис. 40. Расчетная схема шпального основания
4. Подсчитывают необходимое количество шпал для шпальной
выкладки:
т = (Z2 + l3)/b,
где Ь — ширина шпал, см.
Пример 50. Рассчитать шпальное основание под вертикаль-
ную монтажную мачту с усилием вдоль ее оси N = 800 кН. Мачта
установлена на слежавшемся сухом песке. Размеры опорного
башмака мачты — 80 x 80 см.
Решение 1. Определяем площадь нижнего ряда шпаль-
ного основания:
Fm = М/(0,1ог) = 800/0,1-0,4 = 20000 см2.
2. Задаваясь длиной шпал нижнего ряда /х = 200 см, находим
ширину нижнего ряда шпального основания:
Z2 = = 20 000/200 = 100 см.
3. Определяем размеры верхнего ряда основания, для чего
назначаем длину шпал верхнего ряда Z2 равной 100 см. Считая
длину консолей нижнего ряда аИ = 50 см, находим ширину
верхнего ряда:
Z8 = Zt — 2аИ — 200 — 2-50 = 100 см.
4. Подсчитываем необходимое количество шпал расчетной
длины для шпальной выкладки:
т = (la + 18)/Ь = (100 + 100)/25 = 8 шт. (по
4 шпалы в каждом ряду).
148
г
Глава VII. РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
ПРИ ПОДЪЕМЕ ОБОРУДОВАНИЯ
СТРЕЛОВЫМИ КРАНАМИ
§ 34. Выбор монтажных кранов
Вопросы выбора монтажного крана и метода монтажа различ-
ного оборудования и конструкций взаимосвязаны между собой
и, как правило, решаются одновременно.
При решении этих вопросов следует из всего многообразия
монтажных кранов выбрать наиболее рациональный с технической
и экономической точек зрения, учитывая применяемый метод
монтажа оборудования. Исходными данными при этом являются
габариты и масса монтируемого оборудования, высота фундамента
и наличие в зоне монтажа других сооружений, оборудования и
конструкций.
Наиболее сложным в монтажной практике является подъем
и установка из исходного горизонтального в проектное верти-
кальное положение оборудования вертикального типа, такого как
аппараты колонного и башенного типов, металлические дымо-
вые и вентиляционные трубы, высотные металлоконструкции
(этажерки, мачты). Поэтому решение о выборе монтажного крана
и метода монтажа подобного оборудования имеет важное значение.
Учитывая, что в последнее время монтаж различных видов
вертикального оборудования выполняется, как правило, в пол-
ностью собранном виде или укрупненными узлами, в практике
монтажа нашли наиболее широкое применение два метода: сколь-
жения и поворота вокруг шарнира. Монтаж такими методами
может выполняться как одиночными, так и спаренными стрело-
выми самоходными кранами.
Прн подъеме методом скольжения оборудование выклады-
вается в исходном горизонтальном положении вершиной к фун-
даменту и стропится за нее или за образующую между центром
массы и вершиной. Краны устанавливаются непосредственно
у фундамента так, чтобы в процессе подъема и установки обору-
дования на фундамент вылет крюка был минимальным. Во избе-
жание отклонения грузовых полиспастов кранов от вертикали
основание оборудования подтаскивается на санях или тележке
к фундаменту одновременно с подъемом верхней части оборудова-
ния.
Метод скольжения имеет две разновидности: подъем оборудо-
вания с отрывом нижней части от земли (опоры) и без ее отрыва.
При установке оборудования методом скольжения с отрывом
от земли краны подбирают так, чтобы их грузоподъемность была
не меньше массы оборудования, а высота подъема крюков неза-
висимо от места строповки обеспечивала подъем основания обо-
рудования выше фундамента. При этом следует учитывать нали-
149
Рис. 41. Схема определения ме-
ста строповки оборудования за
корпус
чие достаточного подстрело-
вого пространства монтаж-
ных кранов для размещения
поднятого оборудования.
Максимальные нагрузки на
краны возникают на завер-
шающей стадии подъема при
отрыве оборудования от зем-
ли и соответствуют его массе.
При использовании мето-
да скольжения без отрыва от
земли грузоподъемность кра-
нов значительно меньше, чем
масса оборудования, и опре-
деляется специальным рас-
четом, приведенным в § 36.
Строповка оборудования,
как было сказано выше,
выполняется обычно за вер-
шину оборудования. Однако,
если высота подъема крюка
одиночного крана меньше необходимой или подстреловое про-
странство недостаточно для размещения поднятого оборудова-
ния, строповка выполняется за образующую оборудования
выше центра массы. В этом случае при подъеме с отрывом от
земли полностью поднятое оборудование занимает наклонное
положение, что усложняет его установку на фундамент, особенно
при наличии анкерных болтов. Поэтому угол ср отклонения про-
дольной оси оборудования от вертикали рекомендуется не более
15°. Для выполнения этого условия место строповки определяют
путем вычерчивания схем подъема в масштабе с заданным углом
наклона оборудования к вертикали (рис. 41). Место строповки
будет находиться на пересечении образующей оборудования
с вертикалью, проведенной через центр массы.
При окончательной установке оборудования его нижнюю часть
опирают на фундамент, доводят дотягивающей системой до ней-
трального положения и плавно опускают в проектное вертикаль-
ное положение с помощью тормозной оттяжки.
При подъеме оборудования методом скольжения спаренными
кранами обычно применяют балансирные траверсы, обеспечива-
ющие распределение нагрузок на краны в соответствии с их
грузоподъемностями.
Подъем оборудования способом поворота вокруг шарнира
используется тогда, когда масса оборудования превышает паспорт-
150
ную грузоподъемность кранов. В этом случае оборудование вы-
кладывается в исходное горизонтальное положение вершиной от
фундамента, а основание заводится в поворотный шарнир, уста-
новленный у фундамента. Строповка оборудования может выпол-
няться как за вершину, так и между центром массы и вершиной.
В вертикальное положение оборудование поднимается одиночным
или спаренными кранами путем поворота стрел или передвижения
кранов. В зависимости от грузовысотных характеристик кранов,
а также высоты и массы оборудования подъем поворотом может
осуществляться в один этап до проектного положения или в два
этапа: вначале до максимально возможного угла с помощью кра-
нов, а затем до проектного положения дотягивающей системой.
Преимуществами данного метода являются возможность исполь-
зования кранов с меньшей грузоподъемностью, чем масса под-
нимаемого оборудования, а также возникновение максимальных
нагрузок на краны в начальной стадии подъема, что создает усло-
вия безопасного монтажа оборудования.
При этом методе подъема краны подбираются так, чтобы их
грузоподъемность была не менее максимального усилия, возни-
кающего в начальный момент подъема, а высота подъема крюка
обеспечивала установку оборудования либо в проектное положе-
ние, либо до необходимого угла к горизонтали (при способе
поворота с дотяжкой). Нагрузка на краны и высота подъема
крюков определяются специальными расчетами, приведенными
в § 37.
ПОРЯДОК ВЫБОРА КРАНОВ
При выборе кранов и определении мест их размещения по
отношению к поднимаемому оборудованию должно соблюдаться
следующее:
наименьшие вылеты крюков кранов и минимальные их изме-
нения в процессе подъема оборудования;
соответствие максимально необходимых вылетов крюков кранов
начальному моменту подъема оборудования;
расположение стрел кранов преимущественно по направлению
их передвижения;
при необходимости передвижения кранов с поднятым грузом
вылет крюков должен быть минимальным и в случае располо-
жения стрел поперек гусениц масса груза не должна превышать
80 % грузоподъемности крана при данной длине стрелы; при
увеличении вылета независимо от направления стрелы масса
груза должна быть не более 50 % от паспортной грузоподъемности
крана при данных длине стрелы и вылете крюка (прилож. VIII, Б);
при подъеме оборудования парными кранами в случае необхо-
димости поворота стрел в процессе подъема, а также при распо-
ложении стрел под углом к продольной оси вертикального обо-
рудования, поднимаемого методом скольжения нли поворотом
161
вокруг шарнира, грузоподъемность кранов снижается до
80 %;
отклонение грузового полиспаста от вертикали должно быть
не более 3° в зависимости от типа крана и длины стрелы;
угол наклона рабочей площадки не более, чем указанный в пас-
порте крана (он зависит от несущей способности грунта, типа
крана и длины стрелы и лежит в пределах до 4°);
минимальное расстояние поднимаемого оборудования от стрелы
крана — 0,5 м;
работа кранов допускается при силе ветра до 6 баллов (12 м/с);
при большой влажности грунта или его недостаточной несущей
способности рабочая площадка для крана должна оборудоваться на-
стилом из железобетонных или металлических плит (прилож.
VIII, В);
при работе кранов в стесненных условиях необходимо учиты-
вать их габаритные размеры, приведенные для некоторых марок
кранов в прилож. VIII.
Выбор монтажных кранов при подъеме оборудования как
методом скольжения, так и методом поворота вокруг шарнира
может осуществляться двумя способами: построением монтажной
схемы в масштабе; использованием таблиц максимальных габа-
ритов и масс поднимаемого оборудования.
Выбор крана первым способом выполняется следующим образом:
1. Определяют максимальную нагрузку на монтажный кран
и необходимую высоту подъема крюка крана. Порядок определе-
ния этих данных указан для различных методов подъема обору-
дования в соответствующих параграфах.
2. Используя эти данные и задавшись необходимым вылетом
крюка, подбирают предварительно типоразмер монтажного крана
по графикам грузовысотных характеристик, приведенных в при-
лож. IX, или по справочнику и паспорту крана. Грузоподъемность
и высота подъема крюка выбранного крана должны быть не менее
расчетных.
• В прилож. IX приведены выборочно грузовысотные характе-
ристики некоторых наиболее употребительных типов кранов для
стрел минимальной, максимальной и средней длины и только для
основных крюков. При необходимости получения полных дан-
ных всех типов кранов следует обратиться к справочной литера-
туре или пользоваться паспортом крана.
3. Вычерчивают монтажную схему в масштабе, проверяя воз-
можность размещения полностью поднятого оборудования в под-
стреловом пространстве (рис. 42) и имея в виду, что расстояние
оборудования от стрелы крана должно быть не менее чем 0,5 м.
Выбор крана вторым способом выполняется в следующем по-
рядке:
1. Зная габариты и массу оборудования, выбирают метод его
подъема и место строповки (за вершину или на высоте 2/3 от его
основания). I
152
Рис. 42. Принцип построения
масштабной схемы при подъеме
оборудования кранами
2. По таблице, соответст-
вующей выбранному методу
подъема, подбирают типораз-
мер одиночного или спарен-
ных кранов с длиной стрел,
обеспечивающих подъем обо-
рудования с известными мас-
сой, высотой и поперечными
размерами. Данные для вы-
бора кранов сведены в
табл. 19, 20, 21 — для подъема методом скольжения; 22, 23 —
для подъема методом поворота; 24 — для подъема парными кра-
нами со стрелами, соединенными ригелем; 25 — для подъема кра-
нами с опертыми стрелами.
В схемах и таблицах приняты следующие обозначения; Go и
Но — соответственно масса, т, и высота, м, поднимаемого оборудо-
вания; D — диаметр или поперечные размеры поднимаемого оборудо-
вания, м; GK — грузоподъемность крана, т; 1К — вылет крюка
крана, м; hK — высота подъема крюка крана (с учетом подъема ап-
парата заданных габаритов), м.
При монтаже вертикального оборудования укрупненными
блоками, а также горизонтальных аппаратов и другого оборудо-
вания различной конфигурации монтажные краны выбираются
аналогично первому способу, описанному выше, путем исполь-
зования графиков грузовысотных характеристик стреловых кра-
нов и построения монтажной схемы в масштабе.
Таблица 19. Максимальные габариты и массы аппаратов,
поднимаемых одним стреловым краном способом скольжения
Строповка за вершину
(рис. 43, а)
Строповка за корпус
(рис. 43, б)
Модель
крана
Длина
стрелы,
м
м
МКГ-25
12,5
3,8
12,7
10,3
8,1
5,5
1.0
1.5
2,0
2,5
11,5
8,7
5,9
2,9
3,8
12,0
25
1.0
16,2
25
153
Продолжение табл. 19
Модель крана Длина стрелы, м Стрсповна за вершину (рис. 43, а) Строповка за корпус (рис. 43» б)
‘к- м V м °к- т Dt м «о- м 'к- м йк. м т D, м «о- м
МКГ-25 22,5 4,0 20,9 16,5 12,9 9,6 16 1,0 1,5 2,0 2,5 19,7 14,8 10,7 5,9 4,0 4,0 20,2 15,3 16 16 1,0 1,5 28,5 20,9
32,5 5,0 32,0 28,4 24,2 19,8 16,0 12,1 7,8 10 1,0 1,5 2,0 .2,5 3,0 3,5 4,0 30,8 26,7 22,0 17,2 12,9 8,5 3,7 5,0 5,0 5,0 31,3 27,2 22,6 10 10 10 1,0 1,5 2,0 45,2 38,8 31,4
СКГ-40 15,0 4,5 12,6 11,8 11,3 10,7 10,3 9,8 9,3 40 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 11,4 10,2 9,1 8,1 7,2 6,2 5,2 4,5 CJ 1 1 1 1 I 1 40 1 1 1 1 1 1 Ъ 16,5
20,0 6,2 18,0 17,5 16,8 16,4 15,9 15,4 14,9 20 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 16,8 15,8 14,7 13,7 12,7 11,7 10,7 6,0 6,0 17,5 16,7 20 20 1 1 1 1 1 Ъ-о 1 1 1 1 1 Ял СОСЯ
25,0 7,4 22,5 21,9 21,5 20,9 20,4 19,9 19,5 15 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 21,3 20,2 19,3 18,3 17,2 16,3 15,3 7,0 7,0 7,0 22,0 21,0 20,3 15 15 15 1,0 1,5 2,0 ♦ 31,3 29,5 27,9
154
Продолжение табл. 19
Модель крана Длина стрелы, м Строповка за вершину (рис. 43, а) Строповка за корпус (рис. 43» б)
м ЛК’ м D, м "о- м м ftE<’ М ск- Dp м "о- м
СКГ-63 15,0 4,5 15,0 15,0 15,0 15,0 14,4 13,4 12,5 63 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 13,8 13,3 12,8 12,3 11,3 9,8 8,4 I 1 । I 1 слсл 14,3 13,8 63 63 11111ЪЪ 19,7 18,7
30,0 6,0 28,8 28,8 28,8 28,8 28,2 26,7 25,4 35 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 27,6 27,1 26,6 26,1 25,1 23,1 21,2 6,0 28,1 27,6 27,2 25,8 25,8 35 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 40,4 39,4 38,3 35,8 35,5
40,0 7,0 38,8 38,8 38,8 36,5 34,5 32,7 30,8 25 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 37,6 37,1 36,6 33,8 31,3 29,0 26,7 7,0 38,1 37,6 37,2 34,5 32,1 29,9 25 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 55,4 54,4 53,3 48,9 44,9 41,2
СКГ-100 20,0 6,0 19,5 19,5 19,5 19,5 18,9 17,4 16,5 100 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 18,3 17,8 17,3 16,8 15,8 13,7 12,3 ООО. 1111 СО CD CD । 1 1 ' Ь. о оооооо | 1 1 | яЧ 100 100 100 мм 26,3 25,5 24,5
40,0 9,5 37,5 37,5 37,5 37,5 37,5 37,5 36,7 30 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 36,3 35,8 35,3 34,8 34,3 33,8 32,5 9,5 36,8 36,4 36,0 35,6 35,2 34,8 33,6 30 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 53,5 52,5 51,5 50,5 49,5 48,6 46,4
Примечания:!. В таблице приняты условно следующие размеры: высота подъ-
ема аппарата над землей при строповке его за вершину с учетом высоты фундамента и за-
паса высоты аппарата над фундаментом 0.65 м; строповка аппарата за корпус выполняется
на расстоянии 2/3 полной высоты аппарата от его основания.
2. Общее значение высоты фундамента, запаса высоты аппарата над фундаментом,
высоты аппарата от его основания до точки строповки и высоты стропа должно быть ие
более высоты подъема крюка крана.
155
Таблица 20. Максимальные габариты и массы аппаратов,
поднимаемых способом скольжения спаренными кранами без их передвижения
Модель крана Длнна стрелы, м 'к- " Лв. м °к- • °о- т «о- “
12,5 3,8 12 25 45 17,7
МКГ-25 22,5 4,0 22 16 29 37,7
32,5 5,0 32 10 18 57,7
15 4,5 14,8 40 72 23,3
СКГ-40 20 6,2 19,7 20 36 33,1
25 7,4 23,9 15 27 41,5
15 4,5 15 63 113 23,7
СКГ-63 30 6,0 30 35 63 53,7
40 7,0 39,8 25 45 73,3
скг-юо 20 6,0 19,5 100 180 32,7
40 9,5 37,5 30 54 68,7
Примечания: 1. Диаметры аппаратов не ограничены. 2. В таблице приняты
условно следующие размеры: высота подъема аппарата иад землей с учетом высоты фун-
дамента и запаса высоты аппарата над фундаментом 0.65 м; монтажные штуцера располо-
жены выше центра тяжести аппарата на 0.5 м; длина стропа 2 м. 3. Масса аппарата GQ
дана для строповки его за монтажные штуцера. В случае применения балансирной тра-
версы эта масса может соответствовать суммарной грузоподъемности кранов.
Таблица 21. Максимальные габариты и масса аппаратов,
поднимаемых способом скольжения спареииыми кранами
с их передвижением
Модель краиа Длина стрелы, м zk.m лк. м °к-т * но‘ “
МКГ-25 12,5 4,0 12,0 25/20 30/24 11,7
22,5 5,2 22,0 11,2/9 13,5/11 26,7
15 4,5 14,8 40/32 56/45 15,9
СКГ-40 20 5,6 19,7 25/20 35/28 23,2
25 6,7 23,9 20/16 28/22,4 29,5
15 5,0 15,0 63/50 88/70 16,2
СКГ-63 25 6,5 24,2 40/32 56/45 30,0
30 7,0 30,0 35/28 49/39,2 38,7
СКГ-ЮО 20 6,0 19,5 100/80 140/112 23,0
30 7,0 29,5 63/50,4 88/75,6 38,0
Примечания: 1. Диаметры аппаратов не ограничены. 2. В таблице приняты
условно следующие размеры: высота подъема аппарата над землей с учетом высоты фун-
дамента и запаса высоты аппарата над фундаментом 2,2 м; монтажные штуцера располо-
жены от основания аппарата на расстоянии 2/3 его высоты; длина стропа 2 м. 3. Для грузо-
подъемности крана GK и массы поднимаемого оборудования GQ в числителе приведены
данные при движении кранов с направлением стрел вдоль гусениц, а в знаменателе —
поперек гусениц кранов. 4. При вылетах крюков больших, чем указано в таблице, мак-
симальная масса поднимаемого оборудования прн любом положении стрел ие должна пре-
вышать половины паспортной грузоподъемности кранов на данных вылетах крюков.
5. Передвижение кранов со стрелами длиной больше указанной в таблице, а также кра-
нов о башенно-стреловым оснащением не допускается. 1
156
Таблица 22. Максимальные габариты и массы аппаратоь, поднимаемых
спаренными стреловыми кранами способом поворота вокруг шарнира
с дотяжкой
Модель краиа Длина стрелы, м ск- т м .МИИ к • м .макс к • м Строповка за вершину Строповка иа 2/3 высоты аппарата
°о- т н0-« Go- ’ "о- м
12,5 20,0 11,8 3,8 4,7 80 15,1 53 22,0
МКГ-25 22,5 12,0 21,7 4,0 6,5 48 28,2 32 41,6
32,5 7,5 31,6 5,0 8,5 30 41,2 20 61,1
15 29,0 15,0 4,5 5,6 116 18,9 77 27,5
СКГ-40 20 18,5 19,2 6,1 7,6 74 24,7 49 36,3
25 14,0 24,0 7,3 9,2 56 31,8 37 45,5
15 55,0 14,7 4,5 5,6 220 18,8 146 27,5
СКГ-63 30 25,0 29,3 6,0 9,0 100 38,2 66 56,6
40 16,5 39,0 7,0 11,4 66 51,2 44 76,1
скг-юо 20 40 69,0 25,0 19,1 38,3 6,0 9,5 7,4 12,9 276 100 24,9 50,1 184 66 36,6 74,4
Примечание. В таблицах приняты условно следующие размеры: высота фун-
дамента Ьф = 0,2 м; угол подъема аппарата <р = Б0°. длина стропа 0,3 м.
Таблица 23. Максимальные габариты и массы аппаратов, поднимаемых
одним стрелов'ым краном способом поворота вокруг шарнира с дотяжкой
Модель крана Длина стрелы, м °к- т лк’ м .мни К • м .макс к * м D, м Строповка за вершину Строповка на 2/3 высоты аппарата
°о- т но- “ Оо. т но. «
18 12,0 4,9 1,0 36 15,1 23 21,9
12,5 21 9,2 3,8 4,6 1,5 42 И,1 26 16,0
21 6,5 4,5 2,0 42 7,4 25 10,4
12 20,2 6,3 1,0 24 25,7 15,7 37,8
22,5 13 15,3 Л 5,7 1,5 26 19,6 16,7 28,7
16 11,3 5,2 2,0 32 13,6 20,0 19,7
МКГ-25 16 7,6 4,7 2,5 32 8,4 17,5 11,9
6 31,3 8,8 1,0 14 40,2 8,0 59,6
7 27,2 8,2 1,5 15 34,5 9,0 51,3
32,5 9 22,6 4,5 7,4 2,0 18 28,3 13,0 41,8
10 17,9 6,7 2,5 20 21,8 12,6 32,0
10 13,6 6,1 3,0 20 16,0 12,0 23,3
10 9,3 5,5 3,5 20 10,0 10,0 14,3
167
Продолжение табл. 23
Модель крана Длина стрелы» м «к- ф &к. м .МИИ *к • м .макс *к ’ м D, ы Строповка за вершину Строповка на 2/3 высоты аппарата
Со- т "о-" °о- т "о'м
30 12,2 5,5 1,0 60 14,9 39,0 21,7
32 11,0 5,4 1,5 64 13,0 40,0 18,8
32 10,2 5,3 2,0 64 11,4 38,5 16,4
15 32 9,3 4,5 5,3 2,5 64 9,8 37,0 14,0
33 8,5 5,2 3,0 66 8,5 34,5 12,0
33 7,7 6,9 5,2 3,5 66 7,0 — '
33 5,2 4,0 66 5,5 —
17,5 7,5 1,0 21,3 26 32,3
16,7 7,4 1,5 19,5 26 29,9
15,7 7,4 2,0 17,7 25 27,3
СКГ-40 20 20 14,9 6,2 7,3 2,5 40 17,0 25 25,1
14,1 7,3 3,0 15,8 24 22,7
13,3 7,3 3,5 13,8 23 20,7
12,4 7,2 4,0 12,3 22 18,4
14 22,1 9,0 1,0 28 27,8 18,2 41,0
14 21,1 9,0 1,5 28 26,1 18,0 38,4
15 20,3 8,9 2,0 30 24,6 19,0 36,2
25 15 19,5 7,4 8,9 2,5 30 23,2 19,0 34,0
15 18,6 8,9 3,0 30 21,6 18,5 31,7
15 17,8 8,8 3,5 30 20,2 18,5 29,6
15 16,9 8,8 4,0 30 18,6 18,0 27,2
55 14,3 5,7 1,0 НО 18,7 71 27,3
53 13,9 5,8 1,5 106 17,6 68 25,7
52 13,4 5,9 2,0 104 16,9 65 24,6
15 50 13,0 4,5 7,0 2,5 100 16,1 78 23,4
52 12,0 5,9 3,0 104 13,7 60 19,9
55 10,7 5,7 3,5 ПО 11,6 58 16,7
56 9,3 5,6 4,0 112 9,4 — —
25 28,1 9,1 1,0 50 36,1 53,4
25 27,6 9,1 1,5 50 35,1 51,9-
СКГ-63 25 27,2 9,2 2,0 50 34,3 50,7
30 25 25,8 6 9,1 2,5 50 33,5 33 49,5
26 25,8 9,1 3,0 52 32,0 47,3
26 23,9 8,9 3,5 52 29,2 43,1 38,9
26 22,1 8,6 4,0 52 26,4
16,5 38,6 11,5 1,0 33 49,2 22 73,1
16,5 37,6 11,5 1,5 33 48,2 24 71,6
16,5 37,2 11,5 2,0 33 47,2 22 70,1
40 17 34,5 7 11,2 2,5 34 43,8 24 65,0
17 32,1 10,8 3,0 34 40,3 24 58,7
19 29,9 10,6 3,5 38 36,8 24 54,5
19 27,6 10,2 4,0 38 33,6 24 49,7
158
Продолжение табл. 23
Медель крана Длина стрелы, м «и® Лн. м .МНИ к ’ м .макс к * м D. М Строповка за вершину Строповка на 2/3 высоты аппарата
°о- т Но, м °с» т
18,8 7,7 1,0 23,8 90 35,0
18,4 7,7 1,5 22,8 88 33,5
18,0 7,7 2,0 22,0 87 32,3
20 68 17,6 6 7,7 2,5 136 21,2 85 31,1
16,6 7,7 3,0 19,5 84 28,5
14,6 7,5 3,5 17,3 82 25,2
скг-юо 13,4 7,4 4,0 14,5 77 21,0
36,8 13,2 1,0 47,9 37 71,1
36,4 13,2 1,5 47,0 37 69,8
36,0 13,1 2,0 46,1 37 68,4
40 28 35,6 9,5 13,1 2,5 56 45,2 37 67,0
35,2 13,1 3,0 44,3 36 65,7
34,8 13,0 3,5 43,4 36 64,4
33,6 13,0 4,0 41,7 36 61,8
Таблица 24. Максимальные габариты и массы аппаратов,
поднимаемых спаренными кранами со стрелами, соединенными ригелем
Марка крана Длина стрелы, к /н’ м м ск. т в0. » Но, м
4 12,0 25,0 50,0 12,4
5 11,4 24,0 48,0 11,8
12,5 8 10,5 22,5 45,0 10,9
10 9,0 21,0 42,0 9,4
12 7,0 19,7 39,4 7,4
4,5 17,0 25,0 50,0 17,4
6,0 16,6 25,0 50,0 17,0
17,5 8,0 16,0 23,0 46,0 16,4
10,0 15,0 22,0 44,0 15,4
12,7 13,7 20,5 41,0 14,1
МКГ-25 15,5 — 19,7 39,4 —
5,2 22,0 22,0 44 22,4
8,0 21,2 21,5 43 21,6
22,5 10,0 20,5 20,5 41 20,9
12,0 19,7 20,5 41 20,1
14,0 18,5 19,5 39 18,9
18,9 — 16,5 33 —
6 27,0 17,7 35,4 27,4
8 26,3 17,2 34,4 26,7
27,5 10 25,7 16,7 33,4 26,1
12 25,2 15,7 31,4 25,6
15 23,7 13,0 26,0 24,1
159
Продолжение табл. 24
Марка крана Длина стрелы, м 'к- “ м °ж>’ Go, т "о’“
5,0 14,5 49,0 98 14,9
5,5 14,5 49,0 98 14,9
6,0 14,3 48,5 97 14,7
15 7,0 14,0 47,5 95 14,4
8,0 13,5 46,5 93 13,9
10,0 12,5 43,5 87 12,9
12,0 10,7 39,0 78 Н,1
6,6 19,0 41,0 82 19,4
8,0 18,9 40,5 81 19,3
СКГ-40 10,0 18,1 39,0 78 18,5
20 12,0 17,0 37,5 75 17,4
14,0 15,6 35,0 70 16,0
16,0 13,7 31,5 63 14,1
18,0 11,2 27,0 54 11,6
8 23,6 28,5 57 24,0
10 23,1 28,0 56 23,5
13 22,0 26,5 53 22,4
25 16 20,4 25,0 50 20,8
19 17,5 22,5 45 17,9
21 15,6 20,0 40 16,0
5 15,0 63 126 15,4
6 14,6 60 120 15,0
7 14,3 56 112 14,7
15 8 14,0 53 106 14,4
9 13,5 50 100 13,9
10 13,0 48 96 13,4
12 11,4 45 90 11,9
7 24,2 55 110 24,6
8 23,9 52 104 24,3
9 23,7 49 98 24,1
СКГ-63А 25 10 23,4 46 92 23,8
11 23,1 44 88 23,5
12 22,7 42 84 23,1
14 21,7 40 80 22,1
8 34,2 50 100 34,6
9 33,7 48 96 33,1
10 33,6 46 92 34,0
35 И 33,3 44 88 33,7
12 33,0 42 84 33,4
15 32,0 41 82 32,4
17 31,2 40 80 31,6
Примечания: 1. В таблице приняты следующие обозначения: 1К — вылет
крюка; Лк — высота подъема крюка крана; бк — грузоподъемность крана; GQ — полная
расчетная масса оборудования; HQ — высота аппарата, включая высоту фундамента с за-
пасом высоты поднятого аппарата над фундаментом, равную 0,6 м. Диаметр аппарата
ограничен длиной ригеля. 1
160
Таблица 25. Максимальные габариты и массы аппаратов, поднимаемых
спаренными кранами со стрелами, опирающимися на шевры
Марка крана Длина стрелы, м 'к- “ hK. м GK, т h0. « Go. т "о-“
4 12,0 9,9 18,8
12,5 8 10,5 25 8,4 50 15,8
12 7,0 4,9 8,8
4,5 17,0 14,9 28,8
17,5 8,0 16,0 25 13,9 50 26,8
12,7 13,7 11,6 22,2
МКГ-25 5,2 22,0 19,9 38,8
22,5 10,0 20,5 25 18,4 50 35,5
14,0 18,5 16,4 31,8
6 27,0 24,9 48,8
27,5 10 25,7 25 23,6 50 46,2
15 23,7 21,6 42,2
5,0 14,5 12,4 23,8
5,5 14,5 12,4 23,8
6,0 14,3 12,2 23,4
15 7,0 14,0 50 11,9 100 22,8
8,0 13,5 11,4 10,4 21,8
10,0 12,5 19,8
12,0 10,7 8,6 16,2
СКГ-40 6,6 19,0 16,9 32,8
20 10,0 14,0 18,1 15,6 50 16,0 13,5 100 31,0 26,0
18,0 11,2 9,1 17,2
8,0 23,6 21,5 42,0
25 13,0 19,0 22,0 17,5 50 < 19,9 15,4 100 38,8 29,8
21,0 15,6 13,5 26,0
5 15,0 12,9 24,8
6 14,6 12,5 24,0
7 14,3 12,2 23,4
ЖГ-63А 15 8 14,0 63 11,9 126 22,8
9 13,5 11,4 21,8
10 13,0 10,9 20,8
9 12 11,5 9,4 17,8
6 В. В. Матвеев ’61
Продолжение табл. 25
Марка крана Длина стрелы, м hK, м °к-т h0. м Go. т "о-м
6,8 24,2 22,1 43,2
8 23,9 21,8 42,6
9 23,7 21,6 42,2
25 10 23,4 63 21,3 126 41,6
11 23,1 21,0 41,0
12 22,7 20,6 40,2
СКГ-63А 14 21,7 19,6 38,2
8 34,2 32,1 63,2
9 33,7 31,6 62,2
10 33,6 31,5 62,0
35 И 33,3 63 31,2 126 61,4
12 33,0 30,9 60,8
15 32,0 29,9 58,8
17 31,2 29,1 57,2
Примечания: 1. В таблице приняты следующие обозначения: 1К — вылет
крюка крана; - высота подъема крюка; —• грузоподъемность крана; hQ — высота
строповки оборудования; GQ —* масса оборудования; HQ — высота аппарата, включая
высоту фундамента с запасом высоты поднятого аппарата над фундаментом, равную 0,6 м.
2. Диаметр аппарата не ограничен.
§ 35. Подъем оборудования стреловыми кранами
методом скольжения с отрывом от земли
Существует несколько схем подъема оборудования скольжением
самоходными стреловыми кранами со строповкой за вершину
или корпус оборудования:
подъем одним краном (рис. 43, а, б);
подъем спаренными кранами без их передвижения (рис. 43, в,
г, д);
подъем спаренными кранами с их передвижением (рис. 43, е,
ж, з).
Выбор кранов и расчет такелажной оснастки (рис. 44).
Следует иметь в виду, что при использовании второго способа
выбора кранов с помощью таблиц, описанного в § 34, расчет
ведется без учета п. 1, 2 и 4.
1. Определяют требуемую грузоподъемность (т) монтажного
крана (рис. 44):
^к. тр Со/лк,
где Go — масса оборудования, т; пк — количество кранов, участвующих в подъеме
оборудования; при использовании кранов разной грузоподъемности применяется <
разноплечая балансирная траверса н определяется нагрузка на каждый кран.
162
Рис. 43. Схемы подъема аппаратов краиамн методом скольжения
It II, III, IV — положения аппаратов в процессе подъема
2. Находят необходимую высоту подъема крюков кранов (м)
для установки оборудования на фундамент:
йк = Лф 4- Л3 -J- Ло 4" Лс»
где Лф — высота фундамента, м; Л3 — запас высоты оборудования над фундамен-
юм, м (практически h3 as 0,5 м); ho — высота оборудования от основания до места
строповки, м (величину h0 назначают); hc — высота стропа, м (величиной й0
•адаются).
3. Выбирают монтажные краны (см. § 34). Применяя первый
пособ выбора крана, используют расчетные данные G„. тр и
•*сли используют второй способ, то ориентируются на массу,
высоту и поперечные размеры поднимаемого оборудования без
расчета G„. тр и hK, используя табл. 19, 20 и 21
4. Вычерчивают монтажную схему в масштабе, как указано
в § 34 на рис. 42, и убеждаются в возможности размещения под-
нятого над фундаментом аппарата в подстреловом пространстве
крана.
6®
163
Рис. 44с Расчетная схема подъема аппарата стреловым краном методом сколь•*
жен ия
Рис. 45. Расчетная схема подъема аппарата стреловым краном методом скольже-
ния со строповкой за корпус
5. Подсчитывают усилие для перемещения опорной части обо-
рудования к фундаменту (кН):
F т = 10Gof (1 -|- /ц. м//с),
где f — коэффициент трения между санями или тележкой, на которые опирается
основание оборудования, и опорной поверхностью (для тележки по рельсовым
путям f — 0,02, для саней f определяется по прилож. XVIII); /д. м — расстоиние
центра массы оборудования от его основании, м; /с — расстояние от основания
оборудования до места строповки, м (величиной /с задаются).
6. По усилию FT рассчитывают подтягивающую систему —
канат или полиспаст, лебедку или трактор, используя при этом
соответствующие параграфы и приложения.
7. По усилию Р — 10Go (кН) рассчитывают строп, соединя-
ющий оборудование с крюком крана (см. § 12). При использо-
вании парных кранов рассчитывают балансирную траверсу (см.
§ 13).
При подъеме оборудования одним краном со строповкой за его
образующую (рис. 45) расчет такелажной оснастки продолжается
следующим образом.
8. Определяют усилие (кН) для доводки оборудования из
наклонного положения при его опирании на фундамент до ней-
трального:
Рд = 10Goa/b,
где а и b — плечи соответственно опрокидывающего н удерживающего момен-
тов, м (получают путем построения монтажной схемы в масштабе, задаваясь
углом наклона дотигивающей системы к горизонту ад н высотой креплении ее
к оборудованию Лд).
При построении монтажной схемы (рис. 41) угол наклона
оборудования к вертикали <р назначают, как указано в § 34, не
более 15°.
9. По усилию Рд рассчитывают систему доводки — канат или
полиспаст и якорь (§ 9 или § 17 и гл. V), подбирают лебедку
(прилож. VII).
10. При переводе оборудования из нейтрального в проектное
положение подсчитывают усилие в тормозной оттяжке (кН):
Рт — 10Go0,6D/(ftTcosaT),
где D — поперечный размер поднимаемого оборудования, м (для цилиндрических
аппаратов — их диаметр); Лт — расстояние от основания оборудования до места
крепления тормозной оттижки, м; ат — угол наклона тормозной оттяжки к го-
ризонту (величиной ат задаются).
11. По усилию Рт рассчитывают канат для тормозной от-
тяжки и якорь (см. § 9 гл. V), подбирают лебедку (прилож. VII).
Ниже приводятся два примера на выбор кранов и расчет таке-
лажной оснастки: первый — для строповки аппарата за вершину
с выбором крана по графикам грузовысотных характеристик,
второй — для строповки аппарата за образующую с выбором
крана по таблицам.
165
Пример 51. Подобрать кран и рассчитать такелажную оснастку
для подъема аппарата колонного типа в проектное вертикальное
положение. Масса аппарата Go = 32 т; высота Но — 25 м; диа-
метр D = 2,5 м; расстояние от центра массы аппарата до его
основания /ц. м = 12 м. Высота фундамента Лф — 0,5 м.
Решение 1. Принимаем решение — подъем аппарата вы-
полнять методом скольжения с отрывом от земли одним стреловым
краном со строповкой за вершину аппарата (рис. 44).
2. Определяем требуемую грузоподъемность монтажного крана:
GK. тр = Go/nK == 32/1 = 32 т.
3. Находим необходимую высоту подъема крюка крана, назна-
чая высоту стропа hc = 2 м:
Лк ~~ Лф -|- Ла -|- Лс Лс ~ 0,5 -f- 0,5 25 -|- 2 = 28 м.
4. Принимая первый способ выбора кранов — по графику
грузовысотных характеристик (прилож. IX), — выбираем кран
типа СКГ-63 с длиной стрелы 30 м. При вылете крюка 1К — 6 м
кран имеет грузоподъемность GK — 35 т и высоту подъема крюка
hK = 29 м, что обеспечивает подъем и установку данного аппа-
рата на фундамент.
5. Вычерчиваем монтажную схему в масштабе, как указано
в § 34 рис. 42, и убеждаемся в возможности размещения поднятого
над фундаментом аппарата в подстреловом пространстве крана.
6. Подсчитываем усилие для подтаскивания опорной части
аппарата к фундаменту на металлических санях по направля-
ющим швеллерам со смазкой определив по прилож. XVIII f =
= 0,1:
= 10Gof (1 + /ц.м//с) = 10-32-0,1 (1 + 12/25) = 47,4 кН.
7. По усилию FT рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и по
прилож. VII подбираем электролебедку типа J1M-5M с тяговым
усилием 50 кН.
8. По усилию на крюке крана Р — 10Go — 10-32 ~ 320 кН
рассчитываем канат для стропа, задаваясь количеством ветвей
и углом наклона их к вертикали (см. § 12).
Пример 52. Подобрать монтажный кран и рассчитать таке-
лажную оснастку для подъема аппарата колонного типа в проект-
ное вертикальное положение. Масса аппарата Go = 92 т; вы-
сота Но = 24 м; диаметр D = 1,8 м; расстояние центра массы
от основания /ц.м = 10 м. Высота фундамента Лф = 0,3 м.
Решение 1. Выбираем для подъема аппарата метод сколь-
жения с отрывом от земли одним стреловым краном со строповкой
за образующую на высоте 2/3 от основания (рис. 45).
2. Вычерчиваем схему подъема в масштабе, как указано
в § 34 (рис. 41), назначая угол наклона поднятого над фунда-
ментом аппарата <р = 8°, что меньше предельно рекомендуемого
<р = 15°.
166
3. Используя табл. 19, выбираем кран типа СКГ-100 со стре-
лой длиной 20 м. При вылете крюка 1К = 6 м этим краном можно
поднимать аппарат массой 100 т, высотой 24,5 м при диаметре
2 м. Выбранный кран удовлетворяет условиям подъема колонны
заданных габаритов и массы.
4. Определяем усилие для перемещения опорной части ко-
лонны к фундаменту на тележке по рельсовым путям:
FT = 10Gof (1 + /ц.м//с) == 10.92-0,02(1 + 10/16) = 29,9 кН,
где /с = 2HJ3 = 2-24/3 = 16 м.
5. По усилию FT рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и по
прилож. VII подбираем электролебедку типа Л-3-50 с тяговым
усилием 30 кН.
6. По усилию на крюке крана Р = 10Go = 10-92 = 920 кН
рассчитываем канат для стропа, задаваясь количеством ветвей и
углом их наклона к вертикали (см. § 12).
7. Определяем усилие для доводки колонны из наклонного
положения с углом <р = 8° до нейтрального, найдя плечи b =
= 12 м и о ~ 1 м графически (рис. 45), задавшись углом наклона
дотягивающей системы ад — 45° и высотой крепления ее к ко-
лонне Лд = 20 м:
Рд = l0Goa/b = 10-92-1/12 = 76,7 кН.
8. По усилию Рд рассчитываем тяговый канат (см. § 9), под-
бираем по прилож. VII электролебедку типа ЛМ-8 с тяговым
усилием 80 кН, рассчитываем узел крепления лебедки (см. § 19).
9. Находим усилие в тормозной оттяжке для посадки аппа-
рата из нейтрального положения в проектное вертикальное, за-
даваясь высотой крепления оттяжки к аппарату ft, = 20 м и
углом наклона ее к горизонту ат — 45°
Рт = 10Go0,6D/(ftTcosaT) = 10-92-0,6-1,8/(20-0,707) == 70,3 кН.
10. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9)
и подбираем по прилож. VII электролебедку типа 114-ТЯ с тя-
говым усилием 75 кН.
§ 36. Подъем оборудования стреловыми кранами
методом скольжения без отрыва от земли
При подъеме оборудования способом скольжения без отрыва
от земли используют монтажные краны, грузоподъемность кото-
рых меньше массы монтируемого оборудования. Поднимать обо-
рудование можно одним или двумя кранами. При подъеме одним
краном строповка оборудования выполняется, как правило, за
вершину, а в тех случаях, когда высота подъема крюка крана
меньше высоты оборудования, — за корпус. При подъеме пар-
167
ными кранами оборудование может быть застроплено ближе
к центру его массы.
При подъеме одним краном необходимо учитывать величину
подстрелового пространства для возможности размещения в нем
поднятого оборудования. Краны в процессе подъема не переме-
щаются, а вертикальность полиспастов сохраняется поворотом
стрел или изменением вылета крюка.
Подъем оборудования осуществляется в два этапа: вначале —
с подтаскиванием основания на тележках, санях или по настилу
к фундаменту для обеспечения вертикальности полиспастов и за-
тем — по фундаменту до нейтрального положения. На втором
этапе оборудование, закрепленное в поворотном шарнире, пере-
водится из нейтрального положения в проектное с помощью
тормозной оттяжки.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 46)
1. Определяют требуемую грузоподъемность монтажных кра-
нов (т) в начальный момент подъема оборудования при угле по-
ворота оборудования <р = 0°:
GK. тр ~ ^о^ц. m/Gc^k)»
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /ц. м — расстояние от основания
оборудования до центра массы его, м; 1С — расстояние от основания оборудова-
ния до места строповки кранов, м (величиной /с задаются); пк — количество
кранов.
2. Находят необходимую высоту подъема крюка крана, м:
— Лф Ло + hc,
где Лф — высота фундамента, м; h0 — высота оборудования от основания до места
строповки, м; йс — высота стропа, м (величиной йе задаются).
3. Выбирают монтажные краны первым способом с учетом
требуемой грузоподъемности GK. тр. и габаритных размеров обо-
рудования (см. § 34).
4. Находят максимальное усилие (кН) для перемещения опоры
оборудования в процессе его подъема к фундаменту:
FT = 10Go(l+Z4.M/Zc)f,
где f — коэффициент трення зависит от способа перемещения: при перемещении
на санях принимается по прилож. XVIII, при перемещении на тележке по рель-
совым путям f = 0,02.
5. Определяют усилие в тормозной оттяжке (кН):
Рт — 10Go0,6D/(hTcosaT),
где D — диаметр или поперечный размер оборудования, м; йт — высота крепления
тормозной оттяжки на оборудовании, м; ат — угол наклона тормозной оттяжки
(величиной ат задаются).
168
Рнс. 46. Расчетная схема подъема аппарата стреловым краном методом скольже-
ния без отрыва от земли
6. По требуемой грузоподъемности кранов G„.Tp, усилиям
в подтаскивающей системе FT и тормозной оттяжке Рт рассчиты-
вают для них стропы (см. § 12), канаты (см. § 9) или полиспасты
(см. § 17) и якоря (см. гл. V), подбирают лебедки по прилож. VII.
Пример 53. Подобрать краны и рассчитать такелажную осна-
стку для подъема колонного аппарата массой Go = 90 т, высотой
Но — 30 м; диаметром D — 3,2 м и установки его на фундамент
высотой йф = 0,5 м. Расстояние от основания аппарата до центра
массы его /ц. м = 15 м.
Решение 1. Определяем требуемую грузоподъемность
кранов, принимая высоту строповки 1С — 27 м (рис. 46):
GK. тр = G0Zn. м/(1спк) = 90-15/(27-2) = 25 т.
2. Находим необходимую высоту подъема крюка крана, на-
значая высоту стропа йс = 1,5 м:
/in ~ йф й0 -|- йс = 0,5 -|- 27 -{-1,5 = 29 м,
где Ло = 1С = 27 м.
3. Выбираем краны для подъема и установки аппарата на
фундамент по прилож. IX. Необходимым параметрам удовлетво-
ряет кран СКГ-63 со стрелой 30 м, имеющий при вылете /к = 6 м
грузоподъемность GK = 30 т и высоту подъема крюка h* = 29,5 м.
169
4. Находим максимальное усилие для подтаскивания опорной
части на тележке по рельсовым путям, при этом f = 0,02:
FT = 10Go (1 + /ц. м//с) f 10-90 (1 + 15/27) 0,02 = 28 кН.
5. По усилию FT рассчитываем канат (см. § 9) и по прилож. VII
подбираем лебедку.
6. Определяем усилие в тормозной оттяжке, закрепленной на
расстоянии йт — 30 м:
Аг = 10Go0,6D/(hTcosaT) = 10-90-0,6-3,2/(30-0,866) = 66,5 кН,
где ат = 30° угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (величиной ат
задаются).
7. По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и подбираем лебедку по прилож. VII.
8. Рассчитываем строп для строповки оборудования по тре-
буемой грузоподъемности крана GK. тр (см. § 12).
§ 37. Подъем оборудования стреловыми кранами
методом поворота вокруг шарнира
В тех случаях, когда масса поднимаемого вертикального
оборудования или конструкций превышает грузоподъемность
кранов, подъем их из исходного горизонтального в проектное
вертикальное положение осуществляется поворотом вокруг не-
подвижно установленного шарнира, в котором закреплено осно-
вание оборудования, одиночным или спаренными монтажными
кранами со строповкой за вершину оборудования или в проме-
жутке между центром массы и вершиной.
Для выбора места строповки необходимо иметь в виду, что
С приближением места строповки к вершине усилие на краны
снижается, но одновременно уменьшается возможный угол подъема
оборудования к горизонту при той же высоте подъема крюков
кранов, это имеет существенное значение при выборе кранов.
Подъем оборудования может выполняться по нескольким
схемам: одним краном с поворотом стрелы (рис. 47, а); одним
краном с его передвижением (рис. 47, б); спаренными кранами
с поворотом стрел (рис. 47, е); спаренными кранами с их пере-
движением (рис. 47, а). Возможны варианты с объединением не-
скольких рабочих движений кранов, т. е. поворот стрел с пере-
движением кранов, а в некоторых случаях и с изменением вылета
крюков.
Подъем оборудования одним краном с поворотом стрелы при
строповке за вершину применяется, когда это оборудование
в проектном положении свободно размещается в подстреловом
пространстве, а грузоподъемность крана на необходимом вылете
крюка — не менее половины массы оборудования при размеще-
нии центра ее не выше, чем на половину высоты оборудования.
170
Рис. 47. Схемы подъема вертикальных аппаратов кранами методом поворота
вокруг шарнира
Подъем осуществляется попеременной работой механизма подъ-
ема с поворотом стрелы с одновременным изменением вылета
крюка для соблюдения вертикальности грузового полиспаста.
Подъем оборудования с передвижением одиночного крана
применяется в тех случаях, когда с изменением вылета крюка
оборудование не размещается в подстреловом пространстве или
грузоподъемность крана ниже требуемой. Подъем осуществляется
попеременной работой механизмов подъема и передвижения крана
при постоянном вылете крюка.
Подъем оборудования двумя кранами без их передвижения
применяется для подъема оборудования с большими поперечными
размерами в том случае, когда суммарная паспортная грузо-
подъемность кранов меньше массы оборудования. Спаренные
краны с их передвижением используются, когда подъем обору-
дования больших габаритов до нейтрального положения с одной
стоянки кранов невозможен.
В зависимости от массы и габаритов оборудования, а также
грузовысотных характеристик кранов подъем его из исходного
горизонтального в проектное вертикальное положение может быть
выполнен в один этап или в два этапа — вначале кранами на
максимально возможный угол к горизонту, затем — до нейтраль-
ного положения дотягивающей системой. Рассмотрим оба этих
способа раздельно.
ВЫБОР КРАНОВ И РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
ПРИ ПОДЪЕМЕ ОБОРУДОВАНИЯ В ОДИН ЭТАП
(рис. 48)
1. Определяют требуемую грузоподъемность монтажного
крана, т:
тр = Со/ц. м/(^СПк)>
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /ц. м — расстояние от центра
массы оборудования до его основания, м; 10 — расстояние от основания аппарата
171
Рис. 48. Расчетная схема подъема аппарата стреловым краном методом поворота
вокруг шарнира
до места строповки, м (величиной /с задаются); пк — количество кранов,участвую-
щих в подъеме оборудования.
2. Находят необходимую высоту подъема крюков кранов (м)
для установки оборудования в проектное вертикальное положение:
Лк = Лф -|- ho -j- Лс,
где Лф — высота фундамента, м; Ло — высота оборудования от основания до
места строповки, м; Лс — высота стропа, м (величиной Л(. задаются).
3. Выбирают монтажные краны первым или вторым способом,
как указано в § 34.
4. По усилию Р = 10GK. тр (кН) рассчитывают строп, соединя-
ющий оборудование с крюком крана. При использовании парных
кранов рассчитывают балансирную траверсу (см. § 13).
5. Подсчитывают усилие (кН) в тормозной оттяжке при
опускании оборудования из нейтрального в проектное положе-
ние (см. § 35, п. 10).
6. По найденному усилию Рт рассчитывают канат для тормоз-
m
ной оттяжки (см. § 9) и якорь (см. гл. V), по прилож. VII под-
бирают тормозную лебедку.
Ниже приводятся два примера на выбор кранов и расчет таке-
лажной оснастки: для одиночного крана с его выбором по пер-
вому способу по графикам грузовысотных характеристик и для
спаренных кранов с их выбором по второму способу с исполь-
зованием таблиц.
Пример 54. Подобрать кран и рассчитать такелажную осна-
стку для подъема методом поворота вокруг шарнира аппарата
колонного типа. Масса аппарата Go = 76 т, высота Но — 26 м,
диаметр D ~ 2,2 м, расстояние от центра массы до основания
/я.м — Ю м, высота фундамента Лф = 0,5 м.
Решение. 1. Определяем требуемую грузоподъемность мон-
тажного крана при строповке колонны за вершину (рис. 48)
GK. тр = Go/ц. м/(/с«к) = 76 • 10/(26 • 1) - 29,2 т.
2. Находим необходимую высоту подъема крюка крана для
установки колонны в проектное вертикальное положение со
строповкой за вершину аппарата, задаваясь высотой стропа
hc — 1,5 м:
Лк — Лф + ho + hc ~ 0,5 + 26 + 1,5 = 28 м.
3. Принимаем схему подъема аппарата в один этап одиночным
краном с поворотом стрелы, для чего, пользуясь первым способом
подбираем по графикам грузовысотных характеристик (при-
лож. IX) кран типа СКГ-63 с длиной стрелы 30 м. При вылете
крюка 1К = 8 м грузоподъемность крана GK = 35 т с высотой
подъема крюка h„ = 29 м, что удовлетворяет условиям подъема
заданного аппарата.
4. По усилию Р = 10GK. тр — 10-29,2 = 292 кН рассчиты-
ваем строп для соединения оборудования с крюком крана, зада-
ваясь количеством ветвей и углом наклона их к вертикали (см.
§ 12).
5. Подсчитываем усилие в тормозной оттяжке при переводе
колонны из нейтрального в проектное положение, задаваясь
высотой крепления ее к аппарату hT = 20 м и углом наклона
к горизонтали ат = 45°:
- 10G00,6D/(hTcosaT) = 10-76-0,6-2,2/(20-0,707) = 70,9 кН.
6. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9),
подбираем электролебедку (по прилож. VII) типа 114-ТЯ с тя-
говым усилием 75 кН.
Пример 55. Подобрать краны и рассчитать такелажную осна-
стку для подъема методом поворота вокруг шарнира аппарата
колонного типа массой Go = 175 т, высотой Но = 26 м, диа-
метром D = 2,8 м с расстоянием от центра массы до основания
1ц. м ~ 13 м. Высота фундамента Лф = 0,3 м.
173
Решение. 1. Определяем требуемую грузоподъемность
каждого крана в начальный момент подъема колонны (рис. 48)
е использованием парных кранов со строповкой на 2/3 высоты
аппарата:
GK. тр = бо/ц.м/(/с«к) = 175-13/17,3-2 = 65,8 т,
где /с = 2ЯО/3 = 2-26/3 = 17,3 м.
2. Находим требуемую высоту подъема крюков кранов при
монтаже аппарата в один этап до вертикального положения, за-
даваясь высотой стропа hc — 1 м:
Лк ~ ~ Лф -|- Ло -|- Лс = 0,3 -|- 17,3 -|- 1 = 18,6 м,
3. По табл. 22 подбираем парные краны типа СКГ-100 с длиной
стрелы 20 м. При вылете крюка 1К = 7,4 м этими кранами с гру-
зоподъемностью GK = 69 т и высотой подъема крюков hK — 19,1 м
можно поднимать оборудование массой Go = 184 т и высотой
Но — 36,6 м, т. е. заданный аппарат они поднимают до верти-
кального положения в один этап.
4. По требуемой грузоподъемности кранов GK. тр рассчиты-
ваем балансирную траверсу (см. § 13).
5. Подсчитываем усилие в тормозной оттяжке при переводе
колонны из нейтрального в проектное положение, задаваясь
высотой крепления ее к аппарату Лт = 20 м и углом наклона
к горизонту ат = 45°:
Рт = 10Go0,6D/(ATcosaT) = 10-175-0,6-2,8/(20-0,707) = 208 кН.
6. По усилию Рт рассчитываем тормозной полиспаст (см.
§17) и якорь к нему (см. гл. V).
ВЫБОР КРАНОВ И РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ
ОСНАСТКИ ПРИ ПОДЪЕМЕ ОБОРУДОВАНИЯ
В ДВА ЭТАПА С ДОТДЖКОЙ
В том случае, когда высота подъема крюка крана не обеспе-
чивает подъем оборудования до нейтрального положения спо-
собом поворота вокруг шарнира в один этап, подъем выполняется
в два этапа. Вначале оборудование поднимается краном до ма-
ксимально возможного угла наклона его продольной оси к го-
ризонту, затем дотягивающей системой доводится до нейтрального
положения, когда центр массы оборудования и ось поворотного
шарнира располагаются на одной вертикали.
При подъеме оборудования этим способом следует имепув виду
следующее:
расположение кранов должно соответствовать положению, при
котором вылет стрелы остается неизменным, а путь передвижения
кранов минимальным;
ось аппарата должна совпадать с осью подъема;
174
Рис. 49. Схемы подъема вертикальных аппаратов кранами методом поворота
вокруг шарнира с дотяжкой
дотягивающая система располагается в плоскости подъема
аппарата, удерживаемого в этой плоскости боковыми расчал-
ками;
после прохождения аппаратом нейтрального положения вклю-
чается тормозная оттяжка для плавной посадки аппарата на
фундамент;
стропить оборудование при подъеме кранами следует по ниж-
ней образующей аппарата или по его оси для увеличения угла
подъема оборудования; так, при использовании спаренных кранов
лучше всего стропить с помощью балансирной траверсы, закреп-
ленной шарнирно к нижней образующей аппарата, а при подъеме
одним краном — к вершине аппарата по его продольной оси;
дотягивающая и тормозная системы крепятся возможно ближе
к вершине оборудования для снижения усилий в них.
В зависимости от грузовых характеристик кранов, а также
габаритов и массы оборудования подъем его на первом этапе
осуществляется по следующим схемам: одним краном с поворотом
стрелы (рис. 49, а); одним краном с его передвижением (рис. 49, б);
спаренными кранами с поворотом стрел (рис. 49, в); спаренными
кранами с их передвижением (рис. 49, г).
Подъем одиночным или спаренными кранами с поворотом
стрел наиболее прост и применяется, когда максимальный угол
подъема оборудования достаточен для последующего использова-
ния дотягивающей системы. Практически этот угол должен быть
не менее 50°.
Краны перемещаются в тех случаях, когда подъем оборудова-
ния до угла 50—60° для включения дотягивающей системы с одной
стоянки кранов невозможен, или для увеличения угла подъема
аппарата, а также если подъем с изменением вылета крюка огра-
ничен недостаточной грузоподъемностью крана. В этом случае
подъем выполняется попеременной работой механизмов подъема
и передвижения кранов.
175
ВЫБОР КРАНОВ И РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ
ОСНАСТКИ (рис. 50)
1. Определяют требуемую грузоподъемность кранов GK. тр, как
для случая подъема в один этап (т).
2. По грузоподъемности 0к. тр подбирают краны либо по гра-
фикам грузовысотных характеристик (прилож. IX) с достаточной
грузоподъемностью и максимально возможной высотой подъема
крюка, либо по табл. 23 — при подъеме одним краном или
по табл. 22 — при подъеме спаренными кранами.
В таблицах приняты условия, что центр массы оборудования
расположен на середине его высоты, а поперечные размеры
аппаратов при их подъеме спаренными кранами не превышают
4 м. В таблицах использованы следующие обозначения: Go —
масса поднимаемого оборудования, т; GK — грузоподъемность
кранов, т; Но — высота аппарата, м; D — диаметр аппарата, м;
h* — максимальная высота подъема крюка крана при данных
вылете и длине стрелы, м; /к — вылет крюка крана, м; /“акс —
максимально допустимый вылет крюка крана, м (при паспортной
грузоподъемности крана); /“н“ — минимальный вылет крюка
краиа, м.
3. . Вычерчивают в масштабе схему подъема (см. рис. 50),
используя высоту подъема крюка Лк выбранного крана для опре-
деления графически максимального угла подъема оборудова-
ния <р, величина которого во многом зависит от места строповки
оборудования и высоты стропа hc.
Ряс. 50. Расчетная схема подъема аппаратов стреловыми кранами с дотяжкой
176
4. Определяют максимальное усилие (кН) в дотягивающем
устройстве, задаваясь местом крепления его к оборудованию йд
и углом наклона к горизонту ад:
Рп = l0Goa/b,
где а н Ь — плечи, м (определяются графически, рис. 50).
5. По усилию Рд рассчитывают дотягивающее устройство —
полиспаст (см. § 17) и якорь (см. гл. V).
6. Находят усилие Р? в тормозной оттяжке (кН), как при
подъеме оборудования в один этап (пример 55, п. 5).
7. По усилию Р? рассчитывают тормозное устройство — канат
(см. § 9) или полиспаст (см. § 17) и якорь (см. гл. V), подбирают
лебедку (прилож. VII).
8. При использовании одиночного крана по усилию 10GH. тр
рассчитывают строп для соединения оборудования с крюком крана
(см. § 12).
При использовании парных кранов производят расчет балан-
сирной траверсы по требуемой грузоподъемности кранов G„. тр
(см. § 13).
Пример 56. Подобрать краны и рассчитать такелажную ос-
настку для подъема методом поворота вокруг шарнира аппарата
колонного типа массой Go = 92 т, высотой Но = 35 м, диаметром
D = 2,3 м с расстоянием от центра массы до основания 1Ц. м =
— 17 м. Высота фундамента йф = 0,3 м.
Решение. 1. Определяем требуемую грузоподъемность
каждого крана при подъеме аппарата парными кранами со стропов-
кой его за вершину
GK. тр - Go/4. M/(ZcnK) = 92 • 17/(35-2) = 22,3 т.
2. По табл. 22 подбираем краны типа СКГ-63 с длиной стрелы
30 м грузоподъемностью GK = 25 т и высотой подъема крюка
hK — 29,3 м при максимальном вылете крюка /к = 9 м. Такой
кран позволяет поднимать оборудование массой до Go = 100 т
и высотой дс = 38,2 м, что обеспечивает подъем заданного
аппарата в два этапа.
3. Вычерчиваем в масштабе схему подъема (аналогично рис. 50)
и определяем максимальный угол подъема аппарата <р = 53°
при высоте стропа hc = 2 м.
4. Находим усилие в дотягивающем устройстве, задаваясь
местом крепления его к аппарату у вершины Лд = Но и углом
наклона к горизонту ад = 30° и определяя графически размер
плеч а = 10 м и b = 15 м:
Рд = 10Goa/b = 10-92-10/15 = 613 кН.
5. По усилию Рд рассчитываем дотягивающий полиспаст
(см. § 17) и якорь (см. гл. V).
177
6. Находим усилие в тормозной оттяжке, задаваясь высотой
крепления ее к вершине аппарата Лт = Но и углом наклона ее
к горизонту ат = 30°;
Рт = 10Go0,6D/(hTcosaT) = 10-92-0,6-2,3/(35-0,866) = 42 кН.
7. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9) и
подбираем электролебедку (см. прилож. VII).
8. По требуемой грузоподъемности кранов GK. тр рассчитываем
балансирную траверсу (см. § 13). .*
§ 38. Подъем оборудования стреловыми кранами
с расчаленными стрелами
Этот способ подъема и установки оборудования на фундамент
обеспечивает повышение грузоподъемности кранов в полтора-два
раза выше паспортной при одновременном сохранении их устой-
чивости. Сущность данного способа основана на замене стрелового
полиспаста временной расчалкой, закрепленной за якорь, что
обеспечивает уменьшение угла стрелоподдерживающей системы
к горизонту. В результате этого сжимающее усилие в стреле
крана снижается, а расчалка принимает на себя нагрузку от опро-
кидывающего момента.
В монтажной практике применяются следующие схемы расча-
ливания стрелы крана:
расчаливание неподвижной стрелы одноветвевой или двух-
ветвевой расчалкой (рис. 51, а);
расчаливание стрелы с возможностью изменения ее вылета
(рис. 51, б);
Рнс. 51. Схемы расчаливания стрел кранов
178
расчаливание с возможностью изменения вылета и поворота
стрелы (рис. 51, в).
Первая схема применяется при подъеме оборудования способом
скольжения с подтягиванием его основания к месту установки,
вторая — когда установка оборудования на фундамент возможна
при условии его подъема с перемещением путем изменения вылета
крюка крана, третья — при подъеме оборудования способом
скольжения и поворота вокруг шарнира, когда необходимо соче-
тать подъем оборудования с изменением вылета крюка и поворо-
том стрелы крана.
При усилиях до 80 кН расчалки обычно крепятся к тракторам
или трубоукладчикам, при более значительных усилиях — к на-
земным инвентарным якорям. При схеме с неповоротной платфор-
мой расчалки крепятся к стреле за ось роликов неподвижного
блока, за приспособление для крепления гуська или за балансир-
ную траверсу бдока стрелового полиспаста. Ветви расчалки могут
быть выполнены из одной или нескольких ниток каната. Вылет
стрелы крана без поворота платформы при одноветвевой или двух-
ветвевой расчалках изменяется путем регулирования их длины
с помощью лебедок или полиспастов, закрепленных за якоря.
Одноветвевая расчалка располагается в плоскости подъема обо-
рудования, а двухветвевая — симметрично этой плоскости, при
этом равномерность натяжения обеих ветвей обеспечивается путем
пропускания их через балансирный ролик, закрепленный к ого-
ловку стрелы крана.
При необходимости поворота платформы крана в процессе
подъема оборудования вылет стрелы изменяется полиспастом,
соединяющим ее оголовок с расчалками через соединительную
траверсу, которая должна располагаться на одной вертикали
с осью поворота крана. Сбегающая ветвь этого полиспаста идет
с верхнего блока на барабан лебедки вспомогательного подъема
крана. При повороте платформы крана натяжение ветвей расчалки
перераспределяется. При этом натяжение в ветви, в сторону кото-
рой происходит поворот, уменьшается, а в другой — соответ-
ственно возрастает.
Грузрвой полиспаст и лебедка главного подъема крана должны
соответствовать массе поднимаемого оборудования. При необ-
ходимости грузовой полиспаст заменяется с добавлением роликов.
В случае недостаточной канатоемкости лебедки главного подъема
начальный конец полиспаста становится ходовым и направляется
на барабан лебедки вспомогательного подъема.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
1. Вычерчивают в масштабе (например, 1 : 100) схему вы-
бранного крана с необходимой длиной стрелы и вылетом крюка,
соответствующим условиям подъема оборудования (рис. 52).
179
Рис, 52. Расчетная схема вре- “
мениой расчалки стрелы кра- г
на
При построении следует i
придерживаться габа-
ритных размеров кра-,
нов, указанных в при-
лож. VIII.
2. Определяют на-
грузку (кН), действую-
щую на оголовок стрелы
крана, соответствую-
щую паспортной грузо-
подъемности:
Р, - 10Gn + 100,7Gc,
где Gn — паспортная грузо-
подъемность крана, т, на
данном вылете крюка; 0,7 -
коэффициент, учитывающий
половину массы стрелы с
полиспастом основного подъ-
ема; Gc — масса стрелы
крана, т (определяется по
паспорту крана).
3. Откладывают нагрузку Pj от оголовка стрелы вертикально
вниз в виде вектора в выбранном масштабе сил (например, 1 см
соответствует 20 кН).
4. Подсчитав усилие в сбегающей ветви полиспаста основного
подъема (кН) для данного вылета крюка (см. § 17), отклады-
вают его в том же масштабе в виде вектора от конца вектора Р±
параллельно оси стрелы.
5. Из конца вектора SU1 параллельно линии действия стрело-
вого полиспаста проводят прямую до пересечения с осью стрелы.
Полученный вектор Рс. п характеризует усилие в стреловом
полиспасте, а вектор Рс, направленный по оси стрелы, является
суммарным сжимающим усилием в стреле, соответствующим
паспортной грузоподъемности крана.
6. Определяют нагрузку (кН), действующую на оголовок
стрелы крана при подъеме заданного груза, превышающего пас-
портную грузоподъемность крана на данном вылете:
Р2 = 10Go + 100,7Gc,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т.
7. От оголовка стрелы крана откладывают нагрузку Р2 в виде
вектора в выбранном масштабе сил.
8. Из конца вектора Ра параллельно оси стрелы откладывают
вектор Sn2. соответствующий усилию в сбегающей ветви поли-
180
спаста основного подъема, величину которого рассчитывают
с учетом массы поднимаемого оборудования.
9. Из конца вектора Sn2 проводят прямую до конца вектора Рс.
Эта прямая определяет направление и величину усилия (кН)
во временной расчалке Рр. Угол 0 между стрелой и расчалкой
является минимальным при подъеме оборудования заданной
массы, превышающей паспортную грузоподъемность крана. При
желании этот угол может быть увеличен, что обеспечит снижение
нагрузки, действующей по оси стрелы, и улучшит условия устой-
чивости крана. Если сжимающее усилие в расчаленной стреле
превысит усилие, соответствующее нормальному использованию
крана, то необходимо проверить стрелу расчетом на устойчивость.
10. Используя величину усилия в расчалке Рр, рассчитывают
расчаливающую систему — канаты (см. § 9), полиспасты (см.
§ 17) и якоря (см. гл. V). Коэффициент запаса прочности при
расчете расчалок берут к3 ~ 3,5, а стропов, соединяющих от-
дельные элементы системы, к3 = 6. При расчете системы расча-
ливания необходимо иметь в виду следующие положения:
1) для одноветвевой расчалки и ветви расчалки при маневрен-
ном расчаливании крана расчетным является ранее найденное
усилие Рр с учетом того, что при маневренном расчаливании
берется наихудший вариант работы ветвей, при котором ось
стрелы, одна из ветвей расчалки и полиспаст, соединяющий ого-
ловок стрелы с ветвями расчалки, окажутся лежащими в одной
вертикальной плоскости. В этом случае полиспаст и ветвь рас-
чалки, лежащие на одной прямой, примут на себя полную на-
грузку Рр;
2) для двухветвевой расчалки с неповоротной платформой
крана расчетное усилие для каждой ветви определяют графически
как сторону параллелограмма, построенного на направлениях
ветвей с диагональю, соответствующей величине расчетного уси-
лия Рр, или аналитически по формуле
Рв = cos со),
где и — угол между ветвями расчалки, принимаемый в пределах 10—30°.
11. Определяют длину расчалки (м):
для одноветвевой расчалки
tpi - к cos (v + -Г
для двухветвевой расчалки
1 - 9м < /cosy + В . \
р2 \cos (у -f- ₽) cos (<о/2) ‘ 3 / ’
где к — количество ниток каната в ветви расчалки; I — длина стрелы крана, м;
В — отметка пяты стрелы, м (выбирается из паспорта крана или прилож. VIII);
/а — запас длины каната на привязку расчалки, принимаемый 5—10 м; у — угол
между стрелой и грузовым полиспастом, получаемый графически или из табл. 26
при минимальных вылетах крюка.
181
Таблица 26. Значении углов а и у между стрелой и грузовым
и стреловым полиспастами при минимальных вылетах крюка
Модель крана Длина стрелы, м Угол а, град Угол V, град Масса крана О, v
12,5 30 9
МКГ-20 22,5 18 9 36,5
32,5 12 9
12,5 37 6
17,5 20 6
МКГ-25 22,5 16 6 38
27,5 11 6
32,5 9 6
15,0 15 15
скг-зо 20,0 10 15 61,4
25,0 10 15
15,0 17,5 12,5
СКГ-40 20,0 11,0 12,5 58
25,0 9,0 12,5
15,0 30,0 12,0
СКГ-50 30,0 16,0 12,0 89,6
40,0 12,0 12,0
15,0 25,0 10,0
СКГ-63 30,0 14,0 10,0 87,2
40,0 10,0 10,0
12,5 12,0 12,0
К-201 25,0 9,0 12,0 -
35,0 7,0 12,0
12,5 15,0 13,0
Э-1252 20,0 25,0 13,0 7,0 13,0 13,0 38,4
30,0 5,0 13,0
20,0 28,0 12,0
скг-юо 30,0 16,0 12,0 132,5
35,0 13,0 12,0
К-252 15,0 25,0 14,0 8,0 12,0 12,0 44,5
10,0 22,0 14,0
К-161 15,0 20,0 15,0 11,0 14,0 14,0 23,7
25,0 8,0 14,0
182
12. Проверяют устойчивость крана от сдвига горизонтальной
составляющей усилия в расчалке. Для этого подсчитывают не-
обходимый коэффициент сцепления между колесами или гусе-
ницами крана и опорной поверхностью. Этот коэффициент не
должен превышать предельного значения для данной категории
грунта:
„ Рс sin у ,
Фс — «з. у 10Gk + Рс cos у < [<Рс1.
где к8. у — коэффициент запаса устойчивости: к3. у = 2; GK — масса крана, т
(определяется по прилож. VIII или по паспорту крана); [<рс] — коэффициент
сцепления между колесами нли гусеницами крана и опорной поверхностью (при-
нимается по табл. 33, см, § 57).
13. По массе поднимаемого оборудования рассчитывают стропы
(см. § 12).
Пример 57. Рассчитать такелажную оснастку для расчалива-
ния стрелы крана типа СКГ-40 с длиной стрелы I — 25 м для
подъема аппарата массой Go = 27 т при вылете крюка крана
/к = 8 м и паспортной грузоподъемности крана Gn = 17 т.
Решение. 1. Вычерчиваем аналогично рис. 52 в масштабе
1 : 100 схему крана с заданными вылетом крюка и длиной стрелы,
определив по прилож. VIII габаритные размеры крана СКГ-40.
2. Определяем нагрузку, действующую на оголовок стрелы,
для паспортной грузоподъемности крана:
Pi = 10Gn + 10-0,7GC = 10-17 + 10-0,7-4,5 = 201,5 кН.
3. Откладываем нагрузку Рг от оголовка стрелы вертикально
вниз, выбирая масштаб 40 кН в 1 см.
4. Находим усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста
основного подъема (см. § 17):
Sni = 10Gn/(/nn) = 10-17/(8-0,85) = 25 кН.
5. Откладываем Snl в виде вектора от конца вектора па-
раллельно оси стрелы.
6. Из конца вектора Sni параллельно стреловому полиспасту
проводим прямую до пересечения с осью стрелы. Полученный
вектор Рс соответствует сжимающему усилию в стреле при паспорт-
ной грузоподъемности. Замеряем вектор Рс и, умножив его длину
в сантиметрах на выбранный масштаб сил, получаем сжимающее
усилие в стреле Рс-40 = 14,5-40 = 580 кН.
7. Определяем нагрузку, действующую на оголовок стрелы
при подъеме оборудования:
Р2 - 10Go + Ю-0,7-Gc = 10-27 + 10-0,7-4,5 = 301,5 кН.
8. Откладываем усилие Рй в виде вектора от оголовка стрелы
вертикально вниз в выбранном масштабе сил.
9. Находим усилие в сбегающей ветви полиспаста основного
подъема с учетом массы оборудования:
Sn2 = lOGo/M = 10-27/(8-0,85) = 39,7 кН.
183
10. Откладываем его от конца вектора Р2 параллельно оси
стрелы. Масса оборудования меньше, чем максимальная грузо-
подъемность крана G„ — 40 т, поэтому в полиспаст основного
подъема дополнительные ролики не устанавливаем.
11. Конец вектора Sn2 соединяем с концом вектора Рс. Полу-
ченный вектор Рр определяет величину и направление усилия во
временной расчалке. Замерив вектор Рр и умножив его длину на
выбранный масштаб сил, получаем усилие в расчалке Рр-40 =
= 5,6-40 = 224 кН. Полученный графически угол между осью
стрелы и расчалкой ₽ = 20° является минимальным, при котором
сжимающее усилие в стреле не превышает усилия, соответствую-
щего паспортной грузоподъемности при данных длине стрелы и
вылете крюка.
12. Выбираем двухветвевую расчалку с углом между ветвями
со = 30° и определяем усилие в каждой ветви:
Рв = Рр/(2 cos со) = 224/(2-0,866) ~= 129 кН.
13. По усилию Рв рассчитываем канат для ветвей расчалки
(см. § 9) и якорь (см. гл. V).
14. Определяем общую длину каната для двухветвевой рас-
чалки, найдя графически угол у = 13° и размер В по прилож. VIII:
/ = 2к ( lcosy + В \ । I
рг \cos (у + Р) cos (со/2) / ' 8
= 2-'(^»+>0)"82м.
15. Проверяем устойчивость крана от сдвига по сухому гли-
нистому грунту, определив по прилож. VIII массу крана GH =
= 58 т:
Рс sin т л 580-0,225 л no r_ i п ос
фс “ Ks- У 10GK + Рс cosy ~ 2 10-58 + 580-0,974 ~ 0,23 < “ °’85’
Кран устойчив от сдвига и дополнительного крепления не требует.
16. По массе аппарата Go рассчитываем стропы (см. § 12).
§ 39. Подъем оборудования кранами со стрелами,
соединенными ригелем
Оголовки стрел кранов соединяются ригелем при подъеме
оборудования способом скольжения, когда масса его превышает
суммарную паспортную грузоподъемность кранов. При таком
способе подъема грузоподъемность кранов на минимальных вы-
летах стрел может быть увеличена в 2 раза, а на максимальных
вылетах — даже в 7-4-8 раз. В этом случае перемещение кранов,
поворот платформ и изменение вылета крюков в процессе подъема
оборудования исключаются. Ригель обычно изготавливается из
стальных труб и соединяется с оголовками стрел кранов шар-
184
Рнс. 53. Расчетная схема подъема оборудования кранами со стрелами, соединен-
ными ригелем
нирно. Если нагрузка на краны превышает их паспортную гру-
зоподъемность при минимальной длине стрел, то в полиспасты
основного подъема устанавливаются дополнительные ролики.
В процессе подъема оборудования скольжением основание его
перемещается на санях или тележке в сторону фундамента с по-
мощью тягового каната с лебедкой или полиспаста.
ВЫБОР КРАНОВ И РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ
ОСНАСТКИ (рис. 53)
1. Определяют расчетную массу поднимаемого оборудова-
ния (т), приходящуюся на каждый кран:
Gp = Go/2,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т.
2. Находят необходимую высоту подъема крюков кранов (м)
с учетом размещения поднятого оборудования под ригелем:
— Лф 4* 4~ Ло 4~ Лс,
где /1ф — высота фундамента, м; Л8 — запас высоты поднятого оборудования,
чад фундаментом, м; Ло — высота строповки поднимаемого оборудования, м;
— высота стропов, м; величинами л8, Ло, Лс задаются.
585
3. Подбирают модель кранов со стреловым оснащением, соот-
ветствующим габаритам и массе поднимаемого оборудования,
используя данные табл. 24 или справочника по кранам.
4. Находят сжимающее усилие Рр, действующее на ригель
(кН). Это усилие может быть определено:
1) графически (см. рис. 53); при этом величина усилия Рр
умножается на коэффициенты перегрузки кп и динамичности кд,
равные 1,1, и коэффициент неравномерности кя, принимаемый
при использовании балансирной траверсы равным 1,1, а при
строповке оборудования без балансирной траверсы —1,2;
2) аналитически по формуле
Рр = 10GpKnK„KHtgy,
где у — угол наклона стрелы крана к вертикали (определяется графически).
5. По усилию Рр рассчитывают сечение стальной трубы для
ригеля с учетом его длины, которая диктуется поперечными раз-
мерами поднимаемого оборудования. Расчет ригеля ведется ана-
логично расчету стержня, работающего на продольное сжатие
(см. § 4).
6. Определяют усилие (кН) для подтаскивания опорной части
оборудования к фундаменту при подъеме его методом скольжения
для обеспечения вертикальности грузовых полиспастов кранов:
FT = 10Go(l +/Ц.М//С)Л
гДе 1ц. м — расстояние от центра массы оборудования до его опоры, м; 1С — рас-
стояние от места строповки оборудования до его опоры, м; lc = ho\ f — коэффи-
циент трения между санями или тележкой и опорной поверхностью (для тележки
при движении ее по рельсовым путям f = 0,02, для саней f определяют по при-
ложению XVIII).
7. По усилию /ч рассчитывают тяговый канат (см. § 9) или
полиспаст (см. § 17) и подбирают лебедку по прилож. VII.
8. По усилию Gp рассчитывают стропы (см. § 12).
Пример 58. Подобрать краны и рассчитать такелажную ос-
настку для подъема аппарата колонного типа массой Go = 96 т,
высотой Но = 23 м, диаметром D = 2,5 м; расстояние от центра
массы до основания /ц. м = Нм, высота фундамента Лф — 0,3 м.
Решение. 1. Определяем расчетную массу поднимаемого
аппарата, приходящуюся на каждый кран:
Gp = Go/2 = 96/2 = 48 т.
2. Находим необходимую высоту подъема крюков кранов,
задавшись размерами Л3 = 0,3 м, ho = 20 м, Ло = 1 м:
Лк = Лф+Л8 + Ло-|-Лс = 0,3 + 0,34-20 4-1 =21,6 м.
3. По табл. 24 подбираем краны типа СКГ-63 с длиной стрелы
I = 25 м. При вылете крюка h„ = 7 м каждый кран имеет грузо-
подъемность GK = 55 т и высоту подъема крюка hK — 24,2 м.
При этих параметрах кранов возможен подъем оборудования
186
массой до ПО т и высотой до 24,6 м, что превышает соответствую-
щие характеристики заданного аппарата.
4. Находим сжимающее усилие, действующее на ригель, со-
единяющий оголовки стрел кранов:
Рр = 10GpKnK„/cHtgT= 10-48-1,1-1,1-1,2-0,176 = 122,7 кН,
где у — 10° (определяем графически в зависимости от длины стрелы и вылета
крюка крана; кн — коэффициент неравномерности при подъеме аппарата без
балансирной траверсы: кя = 1,2.
5. По усилию Рр рассчитываем сечение стальной трубы для
ригеля (см. § 4), принимая его длину /р = 4 м исходя из диаметра
колонны. Этот расчет выполняем в следующем порядке:
определяем требуемую площадь сечения стальной трубы
FTp = РрДФо/пОЛ/?) = 122,7/(0,4.0,9-0,1 -210) = 16,2 см2;
по прилож. V подбираем стальную трубу размером 108/6 мм с пло-
щадью сечения F* — 19,2 см2 и радиусом инерции гт ~ 3,62 см;
находим гибкость ригеля
Ар = /р/гв = 400/3,62 = 110 < [Хр] = 180;
по прилож. XV находим коэффициент продольного изгиба ригеля
Ф = 0,52; проверяем выбранное сечение трубы для ригеля на
устойчивость по формуле
Рр/(Гф)<тЯ;
122,7/(19,2-0,52) = 12,3 кН/см2 = 123 МПа < 0,85-210 =
= 178,5 МПа.
6. Определяем усилие для подтаскивания опорной части
колонны к фундаменту при подъеме ее методом скольжения на
тележке по рельсовым путям:
F,= 10Go(l +/ц.м//с)/= 10-96(1 + 11/20)0,02 = 29,8 кН.
7. По усилию FT рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и подби-
раем лебедку (см. прилож. VII).
8. По усилию Gp рассчитываем стропы (см. § 12).
| 40. Подъем оборудования кранами
с опертыми стрелами
Этот способ применяется при подъеме аппаратов вертикаль-
ного и горизонтального типа и металлоконструкций, масса кото-
рых значительно превышает паспортную грузоподъемность кра-
нов. Кроме того, при использовании спаренных кранов допу-
скается подъем оборудования высотой, превышающей почти
вдвое высоту подъема крюков кранов. Оборудование обычно
поднимается способом скольжения. При этом поворот стрел кранов
187
и изменение их вылета исключаются. Опора стрелы крепится
к ее оголовку шарнирно и представляет собой, как правило,
шевр, устанавливаемый вертикально или наклонно на шпальную
выкладку. Применение временной опоры увеличивает грузовой
момент крана и исключает возможность его опрокидывания.
Подъем оборудования с опиранием стрел может производиться
как одиночными кранами, так и спаренными. При использовании
одиночного крана (рис. 54, а) высота подпорки выбирается так,
чтобы углы наклона стрелы крана и подпорки были примерно
одинаковы, что обеспечивает снижение нагрузки на стрелу
в 2 раза. Подъем оборудования этим способом особенно эффекти-
вен при использовании удлиненных стрел. При этом имеется
в виду, что допускаемая нагрузка на кран соответствует макси-
мальной грузоподъемности его и не зависит от длины и вылета
стрелы. При использовании спаренных кранов подпорки стрел
устанавливаются вертикально (рис. 54, б) и принимают на себя
всю нагрузку от поднимаемого оборудования.
ВЫБОР КРАНОВ И РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ
ОСНАСТКИ (рис. 54)
1. Находят необходимую высоту подъема крюков кранов (м):
hK == Лф -|- ha -j- h0 -|- Лс,
где йф — высота фундамента, м; ha — запас высоты подъема оборудования над
фундаментом, м; Ло — высота строповки поднимаемого оборудования, м; Лс —
высота стропа, м (зависит от способа строповки и поперечных размеров поднимае-
мого оборудования); величинами Ла, h0 и hc задаются.
2. При подъеме одиночным краном подбирают тип крана пер-
вым способом, изложенным в § 34, с использованием грузовысот-
Рнс. 54. Расчетные схемы подъема оборудования кранами с опертыми стрелами
188
ных графиков кранов (прилож. IX) и вычерчиванием монтажной
схемы в масштабе (аналогично рис. 54) с учетом необходимою
вылета крюка /к для определения углов у и р и проверки возмож
ности размещения поднятого оборудования в подстреловом про
странстве. Для выбора спаренных кранов, рекомендуется исполь
зовать табл. 25. При выборе кранов необходимо иметь в виду,
что допускаемая нагрузка на них соответствует максимальной
грузоподъемности кранов независимо от длины стрелы и вылета
крюка, что хорошо видно из табл. 25.
При необходимости для схемы подъема одиночным краном
подстреловое пространство может быть расширено за счет увели-
чения вылета крюка крана, а значит и углов у и § при соблюдении
необходимой высоты подъема крюка.
В том случае, когда в наличии имеются краны необходимой
грузоподъемности, задача сводится только к подбору длины
стрелы, обеспечивающей расчетную высоту подъема крюка /гк при
неизменной максимальной грузоподъемности крана.
3. Определяют длину подпорки (м):
для одиночного крана
Нп — (В 4- I cos y)/cos Р;
для спаренных кранов
На = В + I cos у,
где В — отметка пяты стрелы крана, м (определяется по прилож. VIII нлн из
паспорта крана); I — длина стрелы крана, м; Р и у — углы (определяются гра-
фически при построении монтажной схемы в масштабе, рнс. 54); угол у может быть
определен по табл. 26 при минимальном вылете крюка крана.
4. Находят усилие, действующее на подпорку (кН):
для одиночного крана
Рп ~ 106окаКд sin у/sin (у + Р);
для спаренных кранов
• Рп = 10бокпкдкн sin (у + Р)/(2 cos р sin у),
где Go — масса поднимаемого оборудования.
5. По усилию Ра рассчитывают шевр для подпорки (см. § 30).
6. Определяют усилие (кН) для подтаскивания опорной, части
оборудования к фундаменту для обеспечения вертикальности
грузовых полиспастов кранов при подъеме оборудования способом
скольжения:
Ft = 10Go(1+^.m/QA
где /ц. м — расстояние от центра массы оборудования до его основания, м;
/с — расстояние от места строповки оборудования до его основания, м: Zc = Ло,
f — коэффициент трення между санями нлн тележкой и опорной поверхностью
(для тележки при движении ее по рельсовым путям f = 0,02, для саней f опреде-
ляется по прилож. XVIII).
7. По усилию Ft рассчитывают тяговый канат (см. § 9) или
полиспаст (см. § 17) и подбирают лебедку по прилож. VII.
189
8. По массе поднимаемого оборудования Go рассчитываю!
стропы (см. § 12) и траверсу (в случае ее применения, см. § 13).
Ниже приводятся примеры выбора кранов и расчета такелаж-
ной оснастки для подъема аппаратов одиночным и парными
кранами.
Пример 59. Подобрать кран и рассчитать такелажную ос-
настку для подъема аппарата колонного типа массой Go — 60 т,
высотой Но — 26 м и диаметром D — 1,8 м на фундамент высотой
Лф — 0,4 м одним краном с опертой стрелой. Центр массы колонны
расположен от ее основания на расстоянии м = 13 м.
Ре шения. 1. Находим необходимую высоту подъема крюка
крана, закрепляя стропы на высоте 1 м от вершины аппарата и
задаваясь размерами ha = 0,5 м; Лс = 2 м:
Лк == Лф + Ла + Ло + Лс = 0,4 + 0,5 + 25 + 2 = 27,9 м.
2. По прилож. IX подбираем кран .типа СКГ-63 с длиной
стрелы Z = 30 м. При минимальном вылете крюка /к = 8 м высота
его подъема будет Лк — 29 м, что обеспечивает подъем аппарата
в проектное вертикальное положение. Учитывая, что максималь-
ная грузоподъемность этого крана соответствует GK — 63 т и при
этом способе подъема не зависит от длины и вылета стрелы, вы-
бранный кран подходит и по грузоподъемности.
3. Вычерчиваем монтажную схему в масштабе 1 : 100 (ана-
логично рис. 54) для минимального вылета крюка /к = 8 м, исполь-
зуя габаритные размеры крана, приведенные в прилож. VIII,
и проверяем возможность размещения поднятого оборудования
в подстреловом пространстве. Одновременно графически опреде-
ляем величину угла у = 10° и задаемся углом ₽ = у = 10°.
4. Определяем длину подпорки:
На = (В + I cos y)/cos ₽ = (1,88 + 30-0,985)/0,985 =
= 31,9 м.
5. Находим усилие, действующее на подпорку:
Ра = 100окпкд sin y/sin (у + ₽) =
= 10-60-1,1-1,1-0,174/0,342 — 369 кН.
6. По усилию Рр рассчитываем шевр для подпорки (см. § 30).
7. Подсчитываем усилие для подтаскивания опоры колонны
к фундаменту на металлических санях по стальным балкам со
смазкой солидолом, имея в виду, что /с =. Ло = 25 м:
FT = 10Go(l +ln.M/lc)f= 10-60(1 +13/25)0,1 — 91 кН.
8. По усилию Гт рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и по
прилож. VII подбираем лебедку.
9. По массе поднимаемого аппарата рассчитываем стропы
(см. § 12).
190
Пример 60. Подобрать краны и рассчитать такелажную ос-
настку для подъема металлоконструкции массой Go = 120 т,
высотой Но = 40 м и поперечными размерами 5 м на фундамент
высотой йф = 0,5 м парными кранами с опертыми стрелами.
Центр массы металлоконструкции расположен на ее середине
по высоте (/ц.м = 20 м).
Решение. 1. Находим необходимую высоту подъема крю-
ков кранов при строповке конструкции на I м выше центра массы
ее, задаваясь размерами ha ~ 0,5 м, hc = 2 м:
hK — Иф —}— Л3 4~ Ло -j- ftc = 0,5 4~ 0,5 4~ 21 4* 2 = 24 м.
2. Подбираем по табл 25 краны типа СКГ-63А с длиной
стрелы I = 25 м и определяем их параметры при минимальном
вылете крюка 1„ — 6,8 м: грузоподъемность GH = 63 т, высота
подъема крюка hK = 24,2 м. При таких характеристиках крана
максимальная масса поднимаемого оборудования Go = 126 т и
наибольшая его высота Но = 43,2 м, т. е. обеспечивается подъем
в проектное вертикальное положение заданной металлокон-
струкции.
3. Находим длину подпорки, определив по табл. 26 вели-
чину угла у = 10° для минимального вылета крюка 1К:
Н„ = В + I cos у = 1,88 4- 25-0,985 = 26,5 м.
4. Подсчитываем суммарное сжимающее усилие в подпорке,
принимая угол 0 = 5°:
, Рп = 10СокпКдКн sin (у + Р)/(2 cos р sin у) =
= 10-120-1,1 • 1,1 • 1,2-0,259/(2-0,966-0,174) = 1302 кН.
5. По усилию Р„ рассчитываем шевры для подпорок (см.
§ 30).
6. Определяем усилие для подтаскивания опорной части ме-
таллоконструкции к фундаменту при подъеме ее способом сколь-
жения на тележке по временным рельсовым путям
Fv = 10Go(1 + = 10-120(1 4-20/21)0,02 = 46,9 кН.
7. По усилию FT рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и по
прилож. VII подбираем лебедку.
8. По массе груза, приходящейся на каждый кран, Go/2
рассчитываем стропы (см. § 12).
§41. Подъем оборудования стреловыми кранами
способом перехвата
Для подъема высотных аппаратов или металлоконструкций
и вентиляционных труб кранами, когда высота подъема их крю-
ков недостаточна, используют опорную стойку, состоящую из
одного или двух звеньев, закрепленную за аппарат. Опорная
191
стойка выполняется сварной из трех или двух труб, соединенных
между собой решеткой из уголков.
Ниже приводятся расчеты оснастки при подъеме оборудовании
с использованием однозвенной и двухзвенной стойки.
ПОДЪЕМ ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОЗВЕННОЙ
ОПОРНОЙ СТОЙКОЙ (рис. 55)
Верхний конец опорной стойки соединяется с оборудованием
верхней полукольцевой балкой, закрепленной на стойке шар-
нирно. Нижний конец стойки имеет также шарнирное устройство
соединенное с основанием и поперечной трубой — траверсой для
последующего перестроиливани я к кранам. Основание стойки
закрепляется с нижней частью оборудования стягивающим по*
лиспастом или жесткой тягой.
Подъем оборудования осуществляется в три этапа способом
поворота вокруг шарнира. На первом этапе оборудование подни-
мают одним или двумя кранами с помощью балансирной траверсы
на максимальную высоту подъема крюков кранов. Стойка на этом
этапе подтягивается и устанавливается таким образом, чтобы
угол между стойкой и оборудованием был 90°. Нагрузка с кранов
передается на опорную стойку. На втором этапе подъема краны
перестропливают за траверсу основания стойки и продолжают
подъем оборудования с помощью стойки до нейтрального положе-
ния, при этом стягивающий полиспаст удерживает стойку по от-
Рис. 55. Расчетная схема подъема оборудования с помощью однозвенной стойки
192
ношению к оборудованию в неизменном положении. В том случае,
если высоты подъема крюков кранов не хватает для доводки обо-
рудования до нейтрального положения, стягивающий полиспаст
сокращается, опуская основание стойки, чем создается условие
для завершения второго этапа подъема оборудования. Третий
этап подъема — это плавное опускание аппарата на фундамент
с помощью домкратов или тормозной оттяжки.
При подъеме оборудования одним краном основание стойки
на втором этапе подъема должно выступать за пределы проекции
оборудования на горизонтальную поверхность, что исключает
касание полиспаста крана к поднимаемому оборудованию. Опор-
ная стойка в начале подъема может находиться своим основанием
в стороне от фундамента (см рис. 55} или под оборудованием —
основанием к фундаменту. В первом случае при подъеме оборудо-
вания низ стойки подтягивается под оборудование, во втором
случае он вытягивается трактором или лебедкой под оборудова-
ние в обратном направлении — от фундамента.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 55)
1. Определяют усилие, действующее на кран (кН) в начальный
момент подъема оборудования при отрыве его от земли:
Р1 (10Со/ц. м + 5GCZO. с)/^с>
где 0о — масса поднимаемого оборудования, т; /ц. м — расстояние от центра массы
до основания оборудования, м; Gc — масса опорной стойки с балансирной систе-
мой, т (принимается ориентировочно Ос — (0,l-j-0,12) Go; Zo. с— высота креп-
ления опорной стойки на оборудовании; /с — расстояние от основания оборудо-
вания до места строповки краном, м (величиной /с задаются).
2. По усилию Pt вычисляют требуемую грузоподъемность
одного крана (т):
Gm. тр — Р 1/(Юли),
где пи — количество кранов одинаковой грузоподъемности, участвующих
в подъеме.
При подъеме оборудования двумя кранами разной грузоподъ-
емности их суммарная грузоподъемность должна быть не менее
3. Определяют требуемую высоту подъема крюка крана (м)
на первом этапе подъема, задаваясь углом подъема оборудования
Ф = 45°:
Лн. тр “ Лф + 4 sin <р + hc,
где йф — высота фундамента, м; hc — длина стропа, м (величину йс назначают).
4. По требуемым характеристикам h^, тр и GK. тр подбирают
краны с соответствующим стреловым оснащением при выполне-
нии условия, что фактическая грузоподъемность каждого крана
7 В В Матвеев 193
не меньше требуемой (GK 0и. тр) и фактическая высота подъема
близка к требуемой или больше ее (hK hK. тр). Если высота
подъема крюка крана окажется несколько ниже требуемой, то
по фактической высоте ftK определяют фактический угол поворота
оборудования фф графическим путем или аналитически
Лн - — hc
фф == arc sin---.
•с
5. По усилию Pi рассчитывают нагрузку (кН), действующую
на балансирную траверсу при подъеме оборудования двумя
кранами на первом этапе подъема:
Р тр Р 1^'Ь^'Д"
6. По усилию Ртр рассчитывают балансирную траверсу (см.
§ 13).
7. Определяют длину опорной стойки (м):
ho. с = 1О. с tg фф + Лф/cos фф.
8. Определяют усилие (кН), действующее на краны на втором
этапе подъема при строповке за низ опорной стойки, для случая
расположения стойки к поднимаемому оборудованию под углом 90°
р = MGo/i + Wt+WGciA
2 ’ ” /о. с/cos фф + Лф tg фф ’
где li = (/ц. м — 0,5.0 tg фф) cos фф1 О — диаметр аппарата колонного типа или
поперечный размер поднимаемого оборудования, м; 1г = Zo. c/cos Фф — Ло. с X
X sin фф/2 + Лф tg фф; Gc. п — масса стягивающего полиспаста, т (величиной
Go. п задаются); ls — (Zo. c/cos фф + Лф tg фф)/2; Zr, Z2, Za — плечи опрокидываю-
щих моментов от масс оборудования и такелажной оснастки.
9. Находят усилие в опорной стойке и в стягивающем поли-
спасте графическим путем. Для этого строят монтажную схему
в масштабе с учетом расположения точки крепления опорной
стойки к оборудованию и углов: между опорной стойкой и обо-
рудованием и фф — поворота оборудования. Через ось балансир-
ной траверсы основания опорной стойки проводят вертикальную
линию и на ней откладывают в масштабе вектор силы Р2, из конца
вектора проводят линию, параллельную оси стягивающего
полиспаста, до пересечения с осью опорной стойки; полученный
вектор Sz в масштабе определяет величину усилия в стягивающем
полиспасте, а вектор Sj в масштабе дает величину усилия, сжи-
мающего опорную стойку. Масштаб сил принимают равным
30-5-50 кН в 1 см.
10. Определяют усилие (кН) для расчета сечения опорной
стойки, испытывающей продольное сжатие и изгиб от собственной
массы:
Sj — S^/Сц/Сд.
11. Рассчитывают сечение труб опорной стойки аналогично
наклонной монтажной мачте (см. § 28).
194
12. По усилию S? рассчитывают проушины и оси шарниров
шорной стойки (см. § 7) и находят сечение полукольцевой балки
(см. § 3), работающей на изгиб аналогично сплошной балке.
13. По усилию S2 рассчитывают полиспаст, стягивающий осно-
вание опорной стойки с поворотным шарниром оборудования
(см. § 17).
14. Находят усилие в тормозной оттяжке (кН) в момент по-
садки опорной части оборудования на фундамент:
Рт — 10Go0,6D/(hT cos ат),
где hv — расстояине от оси шарнира до места крепления тормозной оттяжки
к поднимаемому оборудованию, м (величиной Ат задаются); ат — угол между
тормозной оттяжкой н горизонталью (величиной а,, задаются).
15. По усилию Pv рассчитывают канат тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбирают лебедку.
Пример 61. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
абсорбционной колонны массой Go — 72 т, высотой Но — 46 м,
диаметром D = 2,8 м на фундамент высотой/гф — 0,3 м стреловыми
кранами способом перехвата. Центр массы колонны расположен
на высоте /ч.м = 18 м.
Решение. 1. Определяем усилие для подъема аппарата на
первом этапе двумя кранами при строповке аппарата на высоте
1С — 40:
= (10GoZ4. м + 5GCZO. @)/1с = (10-72-18 + 5-8,7-31)/40 = 358 кН,
где Со — масса опорной стойки (принимается ориентировочно Go = 0,12 Go =
= 0,12-72 — 8,7 т; /о. 0 — высота крепления опорной стойки на аппарате (при-
нимается /0. е = 31 м).
2. По усилию Рг вычисляем требуемую грузоподъемность од-
ного крана, используя для подъема два краиа одинаковой грузо-
подъемности:
бк.тр = Л/(ЮЯк) = 358/(10-2) = 17,9 т.
3. Определяем требуемую высоту подъема крюков кранов на
первом этапе подъема, задаваясь углом поворота оборудования
Ф --- 45° и длиной стропа he = 0,5 м:
hK, ®р == Лф + *с si« 45° + й0 — 0,3 4- 40• 0,714-0,5== 29,2 м.
4. По требуемым характеристикам GK. тр и hK. тр подбираем
краны с соответствующим стреловым оснащением (см. § 34).
Пользуясь прилож. IX, для подъема абсорбционной колонны
выбираем краны СКГ-63А со стрелой длиной 30 м грузоподъем-
ностью GH = 35 т > GK. тр и высотой подъема hK — 29,5 м >
> тр. Принятый угол поворота колонны <р = 45° не изме-
нится при данных характеристиках кранов, так как высота подъ-
ема крана близка к требуемой.
5. Находим нагрузку на траверсу:
Ртр = Лкакд = 358-1,1 • 1,1 = 433 кН.
7*
195
6. По усилию Ртр рассчитываем балансирную траверсу (см
§ 13).
7. Определяем длину опорной стойки:
Л0.с = А>. ctg фф + Лф/cos <рф = 31-1 +0,3/0,71 =31,4 м.
8. Находим усилие, действующее на краны, на втором этапе
подъема при строповке за низ опорной стойки:
р _ 10GoZ2 + 106cZ2 + IQGc, gig _
2 — lo, c/cos фф + Лф tg фф
10-72-11,8 +10-8,7-32,8 + 10-1.5-22 oce „
= —---------31/0,71+0,3-1-------- == 265 KH’
где /j = (/ц. M - 0,5D tg фф) cos фф = (18 — 0,5-2,8-1) 0,71 = 11,8 м; Z2 =
= Zo. c/cos фф — ho. c sin фф/2 + Лф tg фф = 31/0,71 — 31,4-0,71/2 + 0,3-1 =
= 32,8; Go. n = 1,5 т— масса стягивающего полиспаста (величиной Gc. П за-
даются); Za’= (Zo, c/cos фф + Лф tg фф)/2 = (31/0,71 + 0,3-1)/2 = 22 м. ’
9. Усилие в опорной стойке и в стягивающем полиспасте опре-
деляем графическим построением, как было указано выше, при-
нимая масштаб 50 кН в 1 см (рис. 55). Полученные векторы Sj
и S2 являются векторами сил, действующих соответственно на
опорную стойку и полиспаст:
Sx = 50-7,2 = 360 кН; S2 = 50-5 = 250 кН.
10. По усилию с учетом коэффициентов кп и кд рассчиты-
ваем сечение опорной стойки, состоящей из трех стальных труб,
с учетом изгибающего момента от собственной массы труб. Расчет
ведем аналогично расчету наклонных монтажных мачт (см. § 28).
11. По усилию Х2 без учета коэффициентов ка и кд рассчиты-
ваем полиспаст (см. § 17), стягивающий низ опорной стойки с ос-
нованием аппарата.
12. По усилию Si/СпКд определяем размеры проушин и диа-
метр оси шарнира опорной стойки (см. § 7).
13. Находим усилие в тормозной оттяжке в момент посадки
опорной части аппарата на фундамент:
Pv = 10Со0,6Р/(Лтсо8ат) = 10-72-0,6-2,8/(46-0,766) = 34,4 кН,
где принимаем Лт = 46 м; ат — угол наклона каната тормозной оттяжки к гори-
зонтали: ат = 40°.
14. По усилию рассчитываем канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбираем электролебедку.
Подъем оборудования двухзвенной опор-
ной стойкой (рис. 56)
Этот способ применяется, когда высота оборудования значи-
тельно превышает высоту подъема крюков кранов и подъем обо-
рудования с одной опорной стойкой невозможен.
Опорная стойка к оборудованию закрепляется также, как и
однозвенная, шарнирно; между собой звенья соединены также
196
шарниром. Шарнир звеньев в процессе подъема закрепляют к осно-
ванию оборудования полиспастом или тягой, а низ второго звена
соединяют полиспастом с поворотным шарниром оборудования.
Оборудование поднимают двумя кранами в четыре этапа. На пер-
вом этапе поднимают оборудование до установки его на первое
звено опорной стойки. Краны перестрапливают за траверсу шар-
нира звеньев опорной стойки. Второй этап подъема включает
подъем оборудования за шарнир, соединяющий звенья опорной
стойки, до опирания оборудования на второе звено стойки. На
третьем этапе выполняется подъем оборудования до положения
неустойчивого равновесия за низ второго звена опорной стойки.
И наконец, на четвертом этапе оборудование с помощью тормозной
оттяжки опускается на фундамент.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 56)
1. Вначале расчет ведется аналогично подъему однозвенной
опорной стойкой (см. п. 1—7): задаваясь углом подъема аппарата
на первом этапе (fj = 30°, определяют усилие на краны /\, на-
грузку на траверсу Ртр, типоразмер кранов, угол подъема обо-
рудования фф, длину первого звена Л1О. с. После этого расчет
продолжается.
2. Определяют усилие (кН), действующее на краны на втором
этапе подъема при строповке за низ первого звена опорной стойки:
Р - 10Gofx + 100»cf» + 10C*f» +
2 /о.с/ео8<рф + Лф1е<рф ’
где Zi = (/ц. м — 0,5D tg фф) cos фф; D — диаметр колонного аппарата или по-
перечный размер поднимаемого оборудования, м; Gjc — масса первого звена
стойки, т: принимается ориентировочно 01с = (0,14-0,12) Go; /2 — lo. c/cos Фф —
— Л1 о. с sin фф/2 + йф tg фф;
GT — масса тягн, т (величиной
0т задаются); /8= (/о. с/созфф+
+ Лф1бФф)/2; G?c — масса
второго звена опорной стойки, т
(принимается ориентировочно
62с = 6,8Gic)» It lo. c^os фф"Ь
+ Лф tg Фф! lit l»t l»t It —
плечи моментов, образуемых
массами оборудования н таке-
лажной оснастки.
3. В дальнейшем путем
графического построения,
как при подъеме однозвен-
ной опорной стойкой, оп-
ределяют усилия в первом
звене Sf и в тяге Sj, по
Рнс. 56. Расчетная схема подъ-
ема оборудования с помощью
двухзвенной стойки
197
которым и выполняют их расчет (см. п. 9—13 расчета для одно-
звенной стойки и рис. 55).
4. Определяют угол подъема оборудования на втором этапе:
. Л« — Ло — Лф
Фа = arcsin ——j------,
где ZT — длина тягн: /т — /о_ o/cos фф или определяется графически.
5. Определяют длину второго звена опорной стойки (м):
о. о = tg Фа + Аф/cos ф2.
6. Подсчитывают усилие (кН), действующее на краны на
третьем этапе подъема при строповке за ииз второго звена опорной
стойки:
р - >00°f‘ + 10G|c<2 + 10°^ + 10°2cd + ЮОс д<6
8 1,/cos <р5-ЬЛф tg<p2 ’
где 1} — (1Ц. м — 0.5D tg q>) cos ф; /j = lo. 0 cos ф + ftj о. 0 sin ф/2; 1\ =
= /т cos Ф2/2; II = /т cos ф2 + й2 о. с sin ф2/2; Gc. п — масса полиспаста, стя-
гивающего второе звено опорной стойки с поворотным шарниром оборудования, т
(величиной Оо, п задаются); (J = (/T/cos ф2 + Лф tg ф2)/2; ф — угол поворота
оборудования в конце второго этапа подъема: ф = фф + ф2; fl, Ч> fl. fl. fl—
плечи опрокидывающих моментов от масс оборудования и такелажной оснастки
на третьем этапе подъема.
7. Усилие во втором звене опорной стойки и в полиспасте,
соединяющем второе звено с поворотным шарниром (кН), опреде-
ляют графически (см. рис. 56), путем следующих построений:
на вертикальной линии, проходящей через низ второго звена опор-
ной стойки, на схеме, исполненной в масштабе, откладывают век-
тор Ра в масштабе (204-50 кН в 1 см), из конца вектора Ра про-
водят параллельно оси полиспаста прямую линию до пересечения
с осью второго звена опорной стойки, полученные векторы S8 и S<
соответственно определяют усилия в стойке и полиспасте.
8. Определяют расчетные усилия (кН) в стойке S? и в поли-
спасте S?:
Sf = SiKnKn, Si = S<.
9. По усилию S3 выбирают конструкцию и определяют пло-
щадь поперечного сечения второго звена опорной стойки, учитывая
изгибающий момент от собственной массы, как для наклонной
трубчатой монтажной мачты (см. § 28).
10. По усилию S< рассчитывают стягивающий полиспаст
(см. § 17).
И. Находят усилие в тормозной оттяжке (кН):
Рт = 10Go0,6£>/(ftTcosaT),
где — расстояние от осн шарнира до места крепления тормозной оттяжки, м
(величиной Лт задаются); ат — угол между тормозной оттяжкой и горизонтом
(величиной ат задаются).
198
12. По усилию Рт рассчитывают канат тормозной оттяжки
(см. § 9) и" по прилож. VII подбирают лебедку.
Пример 62. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
аппарата массой Go = 90 т, диаметром D — 2,4 м, высотой Но —
= 44,5 м на фундамент высотой = 2,4 м двумя кранами спосо-
бом перехвата за двухзвенную опорную стойку. Расстояние от
центра массы до основания оборудования /д. м = 19,4 м.
Решение. 1. Определяем усилие, действующее на краны
в начальный момент подъема аппарата при угле <р = 0°, задаваясь
местом закрепления опорной стойки к аппарату /о. с — 35 м и
местом строповки кранов к аппарату !с — 44 м:
Pi ~ (ЮСО/Щ м + 5G1C/O. с)//с =
= (10-90-19,4 4-5-9-35)/44 = 433 кН.
где Gxo — масса первого звена опорной стойки: Gxo = 0,lGo = 0,1-90 = 9 т.
2. Определяем требуемую грузоподъемность крана при подъеме
двумя кранами одинаковой грузоподъемности:
би.тр = /’ЛЮп») = 433/(10-2) = 21,7 т.
3. Определяем требуемую высоту подъема крюков кранов
на первом этапе подъема, задаваясь углом поворота оборудова-
ния фх = 30° и длиной стропа Ло = 1,5 м:
Л», тр — Ьф + 4 sin Ф1 + Лс = 2,4 4- 44-0,5 4- 1,5 = 25,9 м.
4. По требуемым высоте подъема Лц-тр и грузоподъемности
GK. Тр кранов подбираем краны с соответствующим стреловым
оснащением (по прилож. IX). Подъем аппарата можно осуще-
ствить двумя кранами СКГ-63А со стрелами длиной 30 м; грузо-
подъемность кранов при этом GK = 31 т, высота подъема крюка
hK = 29 м при вылете крюка 1К — 8 м.
5. По высоте подъема крюков кранов hK находим фактический
угол подъема аппарата на первом этапе:
йк — йф — Лс 29 — 2,4—1,5 осо
Фф = arcsin -— arc sm ——4j--------------— = 35 .
I с 44
6. Подсчитываем нагрузку на балансирную траверсу:
Ртр = ЛКдКд = 433-1,1 • 1,1 = 524 кН.
7. По усилию Ртр рассчитываем сечение балансирной тра-
версы (см. § 13).
8. Подсчитываем длину первого звена опорной стойки:
Л1 о. о = 4>.с tg Фф + Лф/cos фф = 35-0,7 4- 2,4/0,82 = 27 м.
199
9. Определяем усилие, действующее на краны на втором этапе
подъема:
п __ IOQq^i + IQGtc^a + 10GTZg + 5GacZa _
2 “' *о. c/cos <₽ф + Лф tg фф ~
10-90-15,22 + 10-9-36,7 + 10-5-22,2 + 5-7-44,4 ..с u
------------ 35/o^+Vo,7—Х------------------= 445 кН’
где /х = (/ц. м — 0.5D tg фф) cos фф = (19,4 — 0,5-2,4-0,7) 0,82 = 15,22 м; lt =
= /0. c/cos фф — Ло. с sin фф/2 + Яф tg фф = 35/0,82 — 27-0,57/2 + 2,4-0,7 =
= 36,7 м; 1а = (10. c/cos Фф + Лф tg фф)/2 = (35/0,82 + 2,4-0,7)/2 = 22,2 м; Z4 =
= Zo. o/cos фф + Лф tg фф = 35/0,82 + 2,4-0,7 = 44,4; задаемся GT = 5 т; при-
нимаем Gac = 0,8GiO = 0,8-9«7 т.
10. Находим усилия в первом звене опорной стойки и в тяге
графическим путем (рис. 55). Для этого выбираем масштаб 100 кН
в 1 см и строим схему подъема аппарата в этом масштабе с соблю-
дением углов фф и углов между тягой и горизонтом. Через ось
шарнира звеньев опорной стойки проводим вертикальную линию
и на ней откладываем вектор Ра в таком же масштабе, из конца
вектора проводим линию, параллельную тяге, до пересечения
с осью опорной стойки. Вектор характеризует усилие, дей-
ствующее на первое звено опорной стойки, а вектор St — на тягу:
Sj = 100-3,5 = 350 кН; S2 = 100-2,7 = 270 кН.
11. Определяем расчетные усилия в первом звене опорной
стойки S’ и в тяге S2:
Si = $1«„Кд = 350-1,1 • 1,1 = 424 кН, S2 = S2 = 270 кН.
12. По усилию S? находим сечение первого звена опорной
стойки, как для наклонной мачты (см. § 28).
13. По усилию S2 рассчитываем полиспаст, тяги (см. § 17)
и шарнир, соединяющий звенья опорной стойки (см. § 7).
14. Определяем длину второго звена опорной стойки, м:
Л2 о. с = /т tg Фг + Лф/cos ф2 = 42,7-0,73 + 2,4/0,81 = 33,8 м,
где ZT — длина тягн; 1Т — l0 c/eos ф* = 35/0,82 — 42,7 м; ф» — угол подъема
w ___ ___ д
аппарата на втором этапе: фа = arcsin —-------— = 36°.
*т
15. Подсчитываем усилие Р3, действующее на краны на третьем
этапе подъема при строповке за низ второго звена опорной стойки:
р Wi + 10°Л+10°Л + 10G2c^ + 10Gc. Л
• /т/cos ф2 + Лф tg фа
10-90-5,3+ 10-9-24,4 +10-5-17,3+10-7-44,4+ 10-1-27,2 _П1О u
42,7/0,81 +2,4-0,73 — zlo КГ1.
где Zf = (/ц. м — 0,5£> tg ф) cos Ф = (19,4 — 0,5-2,4-2,8) 0,33 = 5,3 м (здесь
и в дальнейшем ф = фф + ф2 = 35 + 36 = 71°); 1\ = l0 ccos ф + 0 с X
X sin ф/2 = 35-0,33 + 27-0,95/2 = 24,4 м; ZJ = ZT cos ф2/2 = 42,7-0,81/2 =
= 17,3 м; II = ZT cos ф2 + Л2 о. с sin ф2/2 = 42,7-0,81 + 33,8-0,57/2 = 44,4 м;
Gc. ц — масса стягивающего полиспаста (принимаем ориентировочно Gc В'==
= 1 т); ZJ = (ZT/cos ф, + Лф tg ф2)/2 = (42,7/0,81 + 2,4-0,73)/2 = 27,2 м.
200
16. Определяем графически усилие во втором звене опорной
стойки и в стягивающем полиспасте, как было указано выше (см.
п. 7 методики расчета и рис. 56). Полученные векторы S8 и S4
определяют соответственно в масштабе усилия во втором звене
опорной стойки и в стягивающем полиспасте: Ss = 100-2,5 =
= 250 кН; S4 = 100-1,3 = 130 кН.
17. По усилию S3, умножив его на коэффициенты кп и «д,
находим сечение второго звена опорной стойки (см. § 28).
18. По усилию S4 рассчитываем стягивающий' полиспаст (см.
§ 17) и по прилож. VII подбираем лебедку.
19. Находим усилие в тормозной оттяжке:
Рт = 10Go-0,6D/(/iT cos ат) = 10-90-0,6-2,4/(44,5-0,766) = 38 кН,
где йт = Но = 44,5 м; ат — угол наклона оттяжки к горизонту: ат = 40°
(величиной ат задаемся).
20. По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбираем лебедку.
§ 42. Подъем оборудования стреловым краном
с полиспастом, наклоненным в сторону
стрелы крана
Этот способ подъема оборудования и конструкций в вертикаль-
ное положение применяется при монтаже рулонов корпуса резер-
вуаров и газгольдеров, колонных и башенных аппаратов неболь-
шой высоты (до 20 м) и массой до 100 т. Наклон грузового поли-
спаста в сторону стрелы крана снижает нагрузку на стреловой
полиспаст и, как следствие, уменьшает сжимающее усилие в стреле,
что позволяет увеличить нагрузку на крюк крана. Кроме того,
отклонение грузового полиспаста в сторону стрелы уменьшает
плечо опрокидывающего момента, действующего на кран при
подъеме груза; это, в свою очередь, делает кран более устойчивым
от опрокидывания.
При подъеме оборудования оно закрепляется в поворотном
шарнире, кран ставится почти вплотную к вершине оборудо-
вания по его оси. Стрела устанавливается с максимально возмож-
ным вылетом, при котором грузовой полиспаст займет положение
параллельно оси стрелы или близко к нему, а нагрузка на крюк
не будет превышать паспортной грузоподъемности крана для
данного вылета. Оборудование поднимается на угол 30—50°
к горизонтали так, чтобы опрокидывающий момент был не более,
чем при вертикальном положении полиспаста при том же вы-
лете. Затем начинается второй цикл подъема путем увеличения
вылета крюка до расположения грузового полиспаста параллельно
оси стрелы и дальнейшего подъема оборудования на 10—30°
с проверкой устойчивости крана от опрокидывания. Таким обра-
201
Рис. 57. Расчетная схема подъема оборудования стреловыми кранами с наклон-
ным полиспастом
зом оборудование циклично поднимается до нейтрального поло-
жения, из которого плавно опускается на фундамент с помощью
тормозной оттяжки.
Выбор крана, расчет циклов и такелажной оснастки (рис. 57).
1. Определяют необходимый вылет крюка крана (м) для подъ-
ема оборудования:
Ас = £ + #о»
где Е — расстояние от оси поворота крана до ребра опрокидывания, м (примерно
2-г-5,5 м); ребром опрокидывания для гусеничных кранов является конец гусе-
ничной тележки, для пневмоколесных — крайнее колесо ходовой части или
выносная опора; Е определяется вначале ориентировочно с использованием
данных прилож. VIII; /3 — запасное расстояние от крана до вершины подни-
маемого оборудования в исходном положении, м (определяется ориентировочно
с условием соблюдения минимального расстояния между оборудованием н стре-
лой крана в процессе подъема не менее 0,5 м); Но — высота поднимаемого обо-
рудования, м.
202
2. Находят необходимую высоту подъема крюка (м) для уста-
новки оборудования в проектное вертикальное положение:
Лк.т ~ Лф 4- Но -|- Лс,
где йф — высота фундамента, м; Лс — Dc+ (0,54-1) м: Do — диаметр или по-
перечный размер оборудования, м.
3. Подсчитывают требуемую длину стрелы крана:
1с. , = V(iK-DY + (hK-B?,
где D и В — размеры элементов крана, м (определяют вначале ориентировочно,
используя прилож. VIII).
4. Определяют требуемую грузоподъемность крана (т) для
подъема оборудования из исходного горизонтального положения:
Gr. тр = м/^о»
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /ц. м — расстояние от центра
массы оборудования до его основания, м.
5. При отсутствии крана требуемой или большей грузоподъем-
ности, чем G„. Тр, с необходимой длиной стрелы /с. т, используя
прилож. IX или справочник, подбирают кран меньшей грузоподъ-
емности GK с длиной стрелы /с /с. и высотой подъема крюка
Лк^Ли. т при расчетном вылете крюка 1К.
6. Вычерчивают монтажную схему в выбранном масштабе
(аналогично рис. 57) при таком положении стрелы, когда грузовой
полиспаст займет положение, параллельное оси стрелы или близ-
кое к ней, и определяют графически вылет крюка /к, м.
7. По прилож. IX, паспорту крана или справочнику опреде-
ляют паспортную грузоподъемность крана G'K. п с выбранной дли-
ной стрелы 1С для вылета &.
8. Находят опрокидывающий момент, действующий иа кран
(кН-м) при вертикальном положении полиспаста и вылете
крюка Гк:
•Л^опр = 10GK. п (/к — Е).
9. Подсчитывают нагрузку на кран (кН) в конце первого
цикла, задаваясь углом поворота поднимаемого оборудования
304-45°:
Pi = 10Go (2/ц. м — Do tg фО cos ФхДгНО,
где Hi — расстояние от поворотного шарнира до линии действия полиспаста, м.
10. Находят фактический опрокидывающий момент (кН-м),
действующий на кран от усилия в полиспасте
•Мопр. ф = В1 111
где Zj — расстояние от линии действия усилия Рг др ребра опрокидывания, м
(определяется графически из масштабной схемы).
203
11. Сравнивая величины опрокидывающих моментов, убе-
ждаются в устойчивости крана при соблюдении условия
Л^ОПр. Ф -^ОПр»
в противном случае следует уменьшить угол подъема оборудо-
вания <р и выполнить перерасчет.
12. В дальнейшем переходят к расчету последующих циклов,,, I
увеличивая каждый раз вылет крюка крана, при котором грузо-
вой полиспаст будет параллельным оси стрелы крана, и подни-
мая оборудование с поворотом его вокруг шарнира на угол ф = 1
== 104-15° за цикл. Рассчитав для каждого цикла опрокидываю-
щие моменты при вертикальном и наклонном положении поли- J
спаста, как было указано выше, убеждаются в устойчивости I
крана путем сравнения величин этих моментов. Последний цикл ]
заканчивается при угле ф = 90° — у, где у = arctg Ь0/2/ц. м — I
угол неустойчивого равновесия. ।
13. Проверяют устойчивость крана на сдвиг горизонтальной '
составляющей усилия в наклонном полиспасте в начальный ]
момент подъема оборудования. Для этого подсчитывают необ- I
ходимый коэффициент сцепления между гусеницами или колесами |
крана и опорной поверхностью (этот коэффициент не должен пре-
вышать предельного значения для данной категории грунта):
P„ sin со ,, ,
Фе — «з iogm k + ри cos со
где кя — коэффициент запаса устойчивости от сдвига: ка =2; Ри — усилие 1
в полиспасте в начальный момент подъема оборудования, кН: Ри = I
= 10Со/ц. М/Н; Н — расстояние от поворотного шарнира до линии действия I
полиспаста, м (определяется графически по масштабной схеме); со — угол на- j
клона полиспаста к вертикали в начальный момент подъема оборудования (опре- j
деляется графически); GM, к — масса крана, т (определяется по прилож. VIII,
паспорту крана или справочнику); [<рс ] — предельный коэффициент сцепления
(принимается по табл. 33, см. § 57). ,
14. Находят усилие (кН) в тормозной оттяжке, возникающее
в момент посадки оборудования на фундамент:
Р? = 10Go0,6Do/(ftT cos ат), j
где йт — высота крепления тормозной оттяжки на оборудовании, м (величи-
ной Лт задаются); ат — угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (величи- 1
ной ат задаются).
15. По усилию Рт рассчитывают канат для тормозной оттяжки j
(см. § 9) и подбирают лебедку (по прилож. VII).
Пример 63. Выбрать кран, рассчитать циклы и такелажную !
оснастку для установки в вертикальное положение рулона кор-
пуса газгольдера массой Go = 54 т, высотой Но = 11 м, диаме- <
тром Do = 3 м с расстоянием от центра массы до основания
/ц. м = 5,5 м. Высота основания под газгольдер Лф = 0,3 м. 1
204
Решение. 1. Определяем необходимый вылет крюка крана
для подъема рулона в вертикальное положение
/к = Е 4 /8 4- Но = 2,45 4- 0,55 4-11 = 14 м,
где величину Е подбираем (по прилож. VIII), ориентируясь на кран типа СКГ-40.
2. Находим необходимую высоту подъема крюка при уста-
новке рулона в вертикальное положение
Лк ~ Лф 4" 7/0 = 0,3 4-114- 3,7 = 15 м,
где Лс — Do 4- 0,7 = 3 + 0,7 — 3,7 м.
3. Определяем требуемую длину стрелы:
/с. т = /(/К-Р)2 +(Л«~В)2 =
= /(14- 1,2)24-(15- 1,6)2 = 18,6 м,
где величины D и В подбираем (по прилож. VIII), ориентируясь на кран типа
СКГ-40 (принимаем стрелу длиной (с = 20 м).
4. Подсчитываем требуемую грузоподъемность крана для подъ-
ема рулона из исходного горизонтального положения:
Ок. тр — О0/ц. м./^о = 54-5,5/11 = 27 т.
5. Решаем использовать для подъема рулона кран типа СКГ-40
с наклонным полиспастом.
6. Вычерчиваем монтажную схему подъема конструкции в мас-
штабе (1 м в 1 см), как показано на рис. 57, краном с поли-
спастом, идущим параллельно оси стрелы, и определяем графи-
чески вылет крюка /к = 10 м.
7. По прилож. IX определяем для вылета крюка Гк = 10 м
и длины стрелы /с = 20 м паспортную грузоподъемность крана
Ок. п = 12,2 т.
8. Находим опрокидывающий момент, действующий на кран,
при вертикальном положении полиспаста:
М;пр = IOGk. п (/к - Е) - 10-12,2 (10 - 2,45) = 920 кН-м.
9. Подсчитываем нагрузку на кран в конце первого цикла,
задаваясь углом поворота оборудования вокруг шарнира <рх =
= 45° и определяя графически Нг = 9,7 м:
Л = 10Go (2/ц. м - Do tg фх) cos Ф1/(2Ях) =
= 10-54 (2-5,5 - 3-1) 0,707/(2-9,7) = 157 кН.
10. Находим фактический опрокидывающий момент, действую-
щий на кран от усилия в наклонном полиспасте Plt определив
графически lt = 1,5 м:
М;пр. ф = Pth = 157-1,5 = 236 кН-м.
205
11. Сравнивая опрокидывающие моменты, убеждаемся в устой
чивости крана от опрокидывания в конце первого цикла подъема
рулона:
Л4оПр. Ф = 236 кН • м < Л1опр = 920 кН • м.
12. Увеличивая вылет крюка крана при втором цикле подъема
рулона до такого положения стрелы, при котором направление
полиспаста будет параллельно ее оси, поднимаем рулон на угол
92 = 4»! + 20° = 45° + 20° = 65°.
13. Находим графически вылет крюка крана для второго
цикла подъема Гк — 12,5 м.
14. Определяем (по прилож. IX) для вылета крюка паспорт-
ную грузоподъемность крана Gk. п = 10 т.
15. Определяем опрокидывающий момент, действующий на
кран, при вертикальном положении полиспаста:
Ж;пр = 10GK. „ (Zk - Е) = 10-10 (12,5 - 2,45) = 1000 кН-м.
16. Подсчитываем нагрузку на кран в конце второго цикла,
определив графически Н2 = 7 м — расстояние от поворотного
шарнира до линии действия усилия Р2 в полиспасте:
Р2 = 10Go (2/ц. м Do tg tp2) cos срй/(2/У 2) =
= 10-54 (2-5,5 - 3-2,15) 0,423/(2-7) = 74 кН.
17. Находим фактический опрокидывающий момент, действую-
щий на кран от усилия наклонного полиспаста Ря, определив
графически Z2 = 2,5 м — расстояние от ребра опрокидывания до
линии действия усилия Р2:
М;пр. ф = Р212 = 74-2,5 = 185 кН-м.
18. Сравнивая опрокидывающие моменты, убеждаемся, что
в конце второго цикла устойчивость крана от опрокидывания
возрастает по сравнению с первым циклом:
ZMonp. ф= 185 кН-м<Л4опР = 1000 кН-м.
Учитывая, что в конце второго цикла рулон практически близок
к положению неустойчивого равновесия, когда опрокидывающий
момент, действующий на кран отсутствует, дальнейший расчет
циклов можно не производить.
19. Проверяем устойчивость крана на сдвиг в начальный мо-
мент подъема рулона при условии установки его на песчаном
основании:
. Рн sin <и _.
Фс ^3 1ЛЛ I р гОЙ frt 1фс1»
^vUm.K "Г *Н COS СО
о 275-0,342 Л по Г 1 Л п
фс~2 10-58 + 275-0,94 °’22 < 1Фс1 °>9>
где Рн= 10Со/ц.м/Я= 10-54-5,5/10,8= 275 кН; со = 20°.
Кран устойчив от сдвига и дополнительного закрепления не
требует.
206
20. Находим усилия в тормозной оттяжке при посадке рулона
на основание, задаваясь размерами Лт = 11 м, угол ат = 30°:
Рт = 10Go0,6Do/(/iT cos ат) = 10.54-0,6.3/(11.0,866) = 102 кН.
21. По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной от-
тяжки и подбираем лебедку по прилож. VII.
Глава VIII. РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
И ОСНАСТКИ ПРИ ПОДЪЕМЕ
ОБОРУДОВАНИЯ ТАКЕЛАЖНЫМИ
СРЕДСТВАМИ
В том случае, когда подъем и установка в проектное положе-
ние различного технологического оборудования и конструкций
с помощью монтажных кранов невозможны или нерациональны,
используются различные такелажные средства. При этом учиты-
вается целый ряд исходных данных, таких как габарит, масса и
конфигурация монтируемого оборудования, способ его строповки,
высотная отметка фундамента или постамента, характеристика
монтажной площадки, наличие грузоподъемных средств, их ха-
рактеристика и возможность размещения в рабочем положении
на данном объекте.
Метод монтажа и грузоподъемные средства выбираются для
каждого конкретного случая монтажа с учетом этих исходных
данных и при условии соблюдения технической возможности и
экономической целесообразности их использования. Например,
вертикальное оборудование: аппараты колонного и башенного
типа, высотные металлоконструкции, металлические дымовые и
вентиляционные трубы, мачты могут устанавливаться как в пол-
ностью собранном виде методами скольжения или поворота вокруг
шарнира, так и укрупненными блоками способами наращивания
или подращивания. Оборудование горизонтального типа и раз-
личной конфигурации также может быть установлено в полностью
собранном виде или отдельными узлами.
Подъем и установка монтируемого оборудования могут выпол-
няться такими грузоподъемными такелажными средствами, как
одиночные или парные монтажные мачты, порталы и шевры.
Расчет этих средств в каждом отдельном случае имеет свои осо-
бенности, которые и рассматриваются в этой главе для наиболее
распространенных схем монтажа.
§ 43. Подъем оборудования методом скольжения
монтажными мачтами или порталом
Этот метод обычно используется для подъема высотного вер-
тикального оборудования, когда грузоподъемность и высота
монтажных мачт или портала обеспечивают установку его в про-
207
ектное вертикальное положение. Преимуществом метода скольжс
ния является возможность установки оборудования на фундл
менты или постаменты любой высоты, а недостатком — возник
новение максимальных нагрузок на грузоподъемные средства n.i
завершающей стадии подъема, когда оборудование уже под-
нято над фундаментом, что повышает опасность такелажных
работ.
При подъеме оборудования одиночной монтажной мачтой
должны учитываться следующие особенности: установка мачты
рядом с фундаментом, с высотой и наклоном обеспечивающим раз
мещение поднятого оборудования над фундаментом по его оси;
строповка оборудования преимущественно за его вершину с соблю-
дением вертикальности грузового полиспаста в процессе всего
подъема; при строповке оборудования за корпус необходимо
соблюдение условий, изложенных в § 34 и 35.
При использовании портала его высота и пролет должны обес-
печивать размещение поднятого над фундаментом оборудования.
Портал или парные мачты устанавливаются обычно вертикально
и симметрично по обе стороны от фундамента, что обеспечивает
расположение поднятого над фундаментом оборудования строго
по его оси.
В исходном положении оборудование выкладывается горизон-
тально, при этом необходимо стремиться, чтобы места строповки
и грузовые полиспасты лежали в плоскости мачт или портала
(рис. 58, б), что будет соответствовать минимальным нагрузкам
на весь такелаж. Такое расположение оборудования легко до-
стигается при низких фундаментах. В тех случаях, когда фунда-
мент значительной высоты, оборудование выкладывается перед
ним (рис. 58, а); строповку следует производить ближе к вер-
шине, так как при этом уменьшается первоначальный угол на-
клона полиспастов и снижается нагрузка на такелаж. При не-
обходимости уменьшения высоты мачт строповка выполняется
ближе к центру массы.
Оборудование поднимают в два этапа. При его расположении
в исходном горизонтальном положении над фундаментом на пер-
вом этапе подъем производят до близкого к нейтральному поло-
жения оборудования с подтаскиванием опорной части к фунда-
менту, обеспечивая вертикальность грузовых полиспастов; на
втором этапе оборудование поднимают выше фундамента, удер-
живая оттяжкой его основание от касания о фундамент (рис. 58, в),
затем переводят в вертикальное положение и опускают на фун-
дамент в проектное положение. При исходном расположении
оборудования перед фундаментом на первом этапе вершину обо-
рудования приподнимают сначала выше фундамента (удерживая
оттяжкой его опору), и далее — до положения, близкого к ней-
тральному, подтаскивая опорную часть к фундаменту; на втором
этапе дальнейший подъем и установка оборудования аналогичны
описанному выше.
208
Рис. 58. Расчетные схемы подъема оборудования мачтами методом скольжения
Подтаскивание опорной части оборудования к фундаменту вы-
полняется на санях или тележке. Сани обычно перемещаются
по путям из шпал, швеллеров или двутавров на катках или воло-
ком (с применением смазки путей), тележки — по временным рель
совым путям. Перемещение саней или тележек выполняется
лебедками или тракторами с использованием при необходимости
полиспастов.
В практике монтажа применяется также метод скольжения
без отрыва опорной части оборудования от земли. Процесс подъема
и порядок расчета усилий на такелаж такой же, как при монтаже
оборудования монтажными кранами (см. § 36).
Несмотря на некоторые отличия способов подъема оборудова-
ния методом скольжения порядок расчета такелажной оснастки
одинаков, поэтому дальше рассматривается более сложная схема
подъема — двумя монтажными мачтами с исходным положением
оборудования перед фундаментом.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 58)
1. Определяют вертикальную составляющую подъемного уси-
лия (кН), создаваемого полиспастами в начальный момент подъема
(рис. 58, а)
Рв — 10бо/ц. mi'Iq,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /ц. м — расстояние от центра
массы оборудования до основания, м; /с — расстояние от места строповки обо-
рудования до основания, м (величиной /с задаются)
2. Находят усилие в обоих полиспастах (кН) в начальный
момент подъема оборудования Р — Рв cos р, тогда усилие в каж-
дом полиспасте будет Р„ — Р/2. Угол наклона полиспастов к вер-
тикали Р определяют графически или по формуле
tg ₽ = Ь/(Н - h),
где b — расстояние от места строповки оборудования до плоскости мачт, м (вели-
чиной Ь задаются); Н — высота мачты, м (величиной Н задаются, учитывая вы-
соту оборудования и фундамента, см. § 28); h — отметка места строповки, м (ве-
личину h назначают в зависимости от поперечных размеров оборудования и спо-
соба строповки).
3. Определяют величину горизонтальной составляющей уси-
лия в полиспастах (кН):
Pr = Р sin р.
При. расположении оборудования над фундаментом (рис. 58, б)
полиспасты находятся в плоскости мачт, при этом угол Р = О,
значит Р = Рп и Рг = 0.
4. Находят усилие трения (кН) при перемещении основания
оборудования к фундаменту на санях или тележке:
FT = 10Go(l -/Ц.М//С)А
210
где f — коэффициент треиия саней или тележки по опорной поверхности (для саней
величину / определяют по прнлож. XVIII, для тележкн, перемещающейся по
рельсам, f = 0,02).
5. Определяют усилие (кН), удерживающее оборудование от
сдвига к фундаменту в начальный момент подъема (для схемы
подъема, изображенной на рис. 58, б, это усилие не определяется):
Тч = Pr — F?.
Если Pr > F?, то основание оборудования притормаживают
от смещения усилием Рг и возможного удара вершиной о фунда-
мент. В этом случае по усилию трения Гт рассчитывают тормозное
устройство — канат (см. § 9) и подбирают лебедку (прилож. VII)
или рассчитывают полиспаст (см. § 17).
6. После подъема вершины оборудования над фундаментом
тормозная оттяжка ослабляется и опора оборудования под дей-
ствием усилия Рг перемещается к фундаменту до тех пор, пока
Рг будет больше Ёт. При Pr = FT самопроизвольное перемещение
опоры оборудования прекращается и основание оборудования
подтаскивается к фундаменту с усилием Тп = по которому
рассчитывают подтаскивающую систему — канат (см. § 9), под-
бирают лебедку (прилож. VII) или трактор (табл. 29). При исход-
ном горизонтальном положении оборудования над фундаментом
усилие Рг = 0 и работа тормозной оттяжки не требуется; с на-
чального момента подъема включается система подтаскивания
основания к фундаменту, которая рассчитывается по усилию Та.
7. Определяют усилие (кН) для оттягивания основания обо-
рудования от фундамента при отрыве его от земли (рис. 58, а):
р — 1°°о Ос~^Ц- Mjsinca
от /О-СО8 (СО — V) ’
где со — угол между продольной осью оборудования и вертикалью (находят
графически или по формуле sin со = а — расстояние от продольной оси
оборудования у его основания до плоскости установки мачт (назначают с учетом
поперечных размеров фундамента и оборудования); V — угол наклона оттяжки
к горизонту (величиной V задаются).
8. По усилию Роч рассчитывают канат для оттяжки (см. § 9)
и подбирают лебедку (прилож. VII).
9. Находят усилие в каждом полиспасте (кН) при полностью
поднятом оборудовании с оттянутым основанием:
Ра = 10Go«h/(2 cos ср) -f- Рот sin v/2,
где кя — коэффициент неравномерности нагрузки на полиспаст, при подъеме
без балансирной траверсы кв = 1,2; <р — угол наклона полиспаста к мачте
(назначают с учетом возможности размещения полиспастов между мачтами и под-
нимаемым оборудованием).
10. Рассчитывают грузовые полиспасты по наибольшему уси-
лию, полученному в пп. 2 и 9.
11. Определяют усилие (кН) в рабочей (задней) ванте каждой
мачты в начальный момент подъема оборудования (для схемы
211
подъема, изображенной на рис. 58, б, это усилие не опреде-
ляется):
Рр. в = Р sin ₽/(2 sin y),
где у — угол между задней вантой и мачтой (величиной у задаются).
12. По усилию Рр. в рассчитывают канат для задних вант
(см. § 9) и якоря (см. гл. V).
13. Находят усилие (кН) в боковой ванте:
Рб. в = sin <p/sin т,
при этом принимают угол между боковой вантой и мачтой одина-
ковым с углом между мачтой и задней вантой.
14. По усилию Рб. в рассчитывают канат для боковых вант
(см. § 9) и якоря (см. гл. V).
15. Находят суммарное сжимающее усилие (кН), действующее
по оси каждой мачты:
N = Р„КпКк COS ф 4- Р6. в COS Т + пРн. в cos у 4- Sn +
4- 10GMKn 4- 10GnKn,
где n — количество вант, кроме боковой, но с учетом задней (величину п назна-
чают); Рн. в — усилие первоначального натяжения нерабочих вант, кН (по
прилож. XIX); по этому усилию в дальнейшем рассчитывают канат (§ 9) и якорь
(гл. V); SB — усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста, кН (получается
при его расчете); GM —- масса трубчатой или решетчатой мачты, т (способ опреде-
ления указан в § 28); Gn — масса полиспаста, т (получается при его расчете).
16. По усилию /V рассчитывают сечение трубчатой или ре-
шетчатой мачты (см. § 28).
Пример 64. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
аппарата колонного типа массой Go = 120 т, высотой Но = 36 м,
диаметром D — 2,6 м и расстоянием от центра массы до основания
колонны /ц. м = 18 м на постамент высотой Лф = 4 м способом
скольжения с отрывом от земли парными монтажными мачтами.
Решение. 1. Определяем вертикальную составляющую
подъемного усилия в начальный момент подъема колонны, при-
нимая высоту строповки /0 = 24 м (рис. 58, а):
Рв = Ю0о/ц. м//с = 10-120-18/24 = 900 кН.
2. Находим необходимую высоту мачт (см. § 28), задаваясь
величинами: запас высоты поднимаемого аппарата над фундамен-
том Л3 = 0,5 м; место строповки от основания колонны Ло —
= /с = 24 м; высота стропа Лс = 2 м; высота оголовка мачты
Лог = 0,5 м и определив (по прилож. VI) длину полиспаста в стя-
нутом виде для 100-тонного полиспаста Лп = 3,7 м:
Н = Лф 4- Л3 4- Ло 4- Лс 4" Лп + ЛОг =
= 44-0,54-24 4-24-3,74-0,5 = 34,7 м,
принимаем высоту мачты Н = 35 м.
212
3. Находим угол наклона полиспаста к вертикали 0, опреде-
лив расстояние от места строповки до плоскости мачт Ь = 18 м
и отметку места строповки h = 3 м:
tg 0 = b/(H — h) — 18/(35 — 3) == 0,563, угол 0 = 30°.
4. Находим подъемное усилие в обоих полиспастах:
Р = Рв cos 0 = 900-0,866 = 779 кН,
в каждом полиспасте
Ра = р/2 = 779/2 = 390 кН.
5. Определяем величину горизонтальной составляющей подъ-
емного усилия:
Рт = Р sin 0 = 779-0,5 = 390 кН.
6. Находим усилие трения при перемещении опоры аппарата
на металлических санях по двутавровым балкам со смазкой:
FT = 10Go (1 - /ц. M/Zc) f = 10-120 (1 - 18/24) 0,1 = 30 кН.
7. Определяем необходимое усилие для удержания аппарата
от сдвига к фундаменту в начальный момент подъема:
Тт = рт - Fv = 390 - 30 = 360 кН.
8. По усилию 7Т рассчитываем тормозной полиспаст (см.
§ 17).
9. По максимальному усилию в подтаскивающей системе при
Т’п = Рт = 30 кН рассчитываем канат (см. § 9) и подбираем ле-
бедку по прилож. VII).
10. Находим угол <о между продольной осью колонны и вер-
тикалью, назначая расстояние а — 4 м:
sin © = а/!с — 4/24 = 0,166 и о = 10°.
11. Подсчитываем усилие в оттяжке основания колонны от
фундамента, задаваясь углом v = 5°:
р _ 100о (1С — 1ц. м) sin ш 10-120 (24 —18) 0,166 _ цп „
Г°т — lccos(<o —v) “ 24 0,996 — эи КП.
12. По усилию Ро.[ рассчитываем канат для оттяжки (см.
§ 9) и подбираем лебедку (по прилож. VII).
13. Находим усилие в каждом полиспасте при полностью
поднятом оборудовании с оттянутым основанием, определив гра-
фически угол между грузовым полиспастом и мачтой <р = 12°:
Рв = 1OGokh/(2 cos ср) + РОт sin v/2 =
= 10-120-1,2/(2-0,978) + 50-0,087/2 = 738,4 кН.
14. По наибольшему усилию Рп = 738,4 кН рассчитываем
крузовые полиспасты (см. § 17).
213
15. Подсчитываем усилие в задних вантах в начальный мо-
мент подъема колонны, задаваясь углом у = 45°
Рр.в = Р sin ₽/(2 sin у) = 779-0,5/(2-0,707) =
= 275,5 кН.
16. По усилию Рр. в рассчитываем канат для задних вант
(см. § 9) и якоря (см. гл. V).
17. Находим усилие в боковых вантах
Рб. в = Рп sin <p/sin у = 738,4-0,208/0,707 = 217 кН.
18. По усилию Рб. в рассчитываем канат для боковых вант
(см. § 9) и якоря (см. гл. V).
19. Находим суммарное сжимающее усилие, действующее
по оси мачты:
N = Рп«п«д cos <р + Рб. в cos у + пРн. в cos у 4-
+ Sn + 10GM«n + 10Gn«n = 378,4-1,1 • 1,1 -0,978 + 217-0,707 +
+ 2-50-0,707 +8 + 10-11 • 1,1 + 10-4-1,1 =845 кН,
где Sn н Gn — соответственно усилие в сбегающей ветви полиспаста и. масса
полиспаста (получаются при его расчете); GM — масса решетчатой мачты: GM=
= 0,005 Н Go/2 = 0,005-35-120/2 = 11 т.
20. По усилию М рассчитываем сечение решетчатой мачты
(см. § 28).
§ 44. Подъем оборудования методом поворота
вокруг шарнира монтажными мачтами
Этот способ обычно применяется для подъема аппаратов ко-
лонного типа, металлических дымовых труб и высотных металло-
конструкций, располагающихся на невысоких фундаментах
(до 2 м), в связи со сложностью установки поворотных шарниров
и соединения с ними поднимаемого оборудования на высоте.
Он обладает следующими преимуществами: максимальные на-
грузки возникают в такелажной оснастке в начальный момент
подъема, что повышает безопасность такелажных работ; масса
поднимаемого оборудования может значительно превышать грузо-
подъемность такелажных средств. Подъем может осуществляться
как одиночными, так и парными монтажными мачтами. Взаимное
расположение мачт и поднимаемого оборудования выполняется
по двум вариантам.
Первый вариант. Мачты устанавливаются за поворотным шар-
ниром (рис. 59, а). В этом случае оборудование поднимается
до нейтрального положения в один этап и далее с помощью тор-
мозной оттяжки плавно опускается на фундамент в проектное
вертикальное положение под действием собственной массы.
214
Рис. 59. Расчетные схемы подъема оборудования мачтами методом поворота
вокруг шарнира
Второй вариант. Мачты устанавливаются между поворотным
шарниром и центром массы поднимаемого оборудования
(рис. 59, б). В этом случае оборудование поднимается в два этапа:
вначале с помощью мачт на максимально возможный угол, а за-
тем дотягивающей системой до нейтрального положения и, на-
конец, опускается в проектное положение тормозной оттяжкой.
При этом варианте снижаются по сравнению с первым вариантом
нагрузки на мачты, полиспасты и рабочие расчалки. Одиночная
мачта при втором варианте устанавливается рядом с поднимаемым
оборудованием и наклоняется с расчетом расположения поли-
спаста в плоскости подъема оборудования.
Особенности этих вариантов являются основой для выбора
одного из них.
При назначении места строповки оборудования необходимо
исходить из следующих соображений:
а) учитывая в первую очередь сохранение прочности корпуса
аппарата или поднимаемой конструкции от действия собственной
массы наиболее целесообразным местом строповки при распо-
ложении центра массы посредине поднимаемого оборудова-
ния будет место на расстоянии 2/3 высоты оборудования от его
основания;
б) при необходимости снижения нагрузок на такелажную
оснастку рекомендуется стропить оборудование ближе к его вер-
шине; при использовании парных мачт строповку оборудования
следует выполнять с помощью балансирной траверсы, уравнове-
шивающей нагрузку на оба полиспаста.
Нагрузки на монтажные мачты и такелаж (полиспасты, ванты,
якори, стропы) зависят не только от массы, габаритов и располо-
жения центра массы поднимаемого оборудования, но также и от
высоты мачт и их расположения, места строповки оборудования
и расположения рабочих задних вант. Так, нагрузки на мачты
и такелаж будут уменьшаться с увеличением высоты мачт и с умень-
шением расстояния от места их установки до места строповки
оборудования, с увеличением расстояния якорей задних вант от
мачт и с приближением места строповки к вершине поднимаемого
оборудования. При необходимости использования мачт возможно
минимальной высоты следует пользоваться расчетом, приведен-
ным в § 28, имея в виду, что при этом монтажные нагрузки на
мачты и такелаж значительно возрастут.
Исследования, проведенные во ВНИИмонтажспецстрое, реко-
мендуют при выборе и расположении такелажных средств следую-
щие оптимальные размеры (в зависимости от места положения'
центра массы поднимаемого оборудования /ц.м):
высота мачты ..................................Ны = (1,84-3) /ц. м
расстояние от якоря рабочей ванты до мачты 1„ = (44-6) /д. м
расстояние от места строповки оборудования до
его основания................................/с = (1,34-2) /ц. м
216
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 59)
1. Определяют необходимую высоту мачты (м), зная расстоя-
ние от центра массы оборудования до его основания /ц. м:
Ям = (1,84-3,0)/ц.м.
2. Находят усилие в полиспасте (кН) в начальный момент
подъема при угле наклона продольной оси оборудования к гори-
зонту <р = 0°:
для мачт, установленных за поворотным шарниром
при одиночной мачте
р ___ ______lOGp^n, м_____.
п (Ям — Лф) sin В — /ш cos ₽ ’
при парных мачтах
р___________5С0<ц, м______.
п (Нм — Лф)sinр —/шcosр ’
для мачт, установленных между поворотным шарниром и
центром массы оборудования
при одиночной мачте
п ___ ______ЮОр/ц, м______.
“ (WM —Лф) sin Р-|-ZmcosP ’
при парных мачтах
р __________50о/ц, м______.
п (Нм— Лф) sin р/ш cos р
где 0о — масса поднимаемого оборудования, т; йф — высота фундамента, м;
1т — расстояние от оси шарнира до мачты, м (величиной 1Ш задаются); ₽ — угол
между мачтой и подъемным полиспастом, определяют графически путем построе-
ния схемы в масштабе или по формулам:
для мачт, установленных за поворотным шарниром,
tg В =___f£-+ (g___ •
ВР Ям—Лф —0.5D*
для мачт, установленных между поворотным шарниром н центром массы
оборудования,
tg в =---/с-~______•
ВР Ям-Яф-0,51)’
1е — расстояние от основания оборудования до места строповки, м (величиной /с
задаются); D — диаметр или поперечные размеры поднимаемого оборудования, м
(прн строповке за монтажные штуцера в знаменатель ставится 0,50, при стро-
повке за верхнюю образующую необходимо брать полный диаметр D, при стро-
повке за иижнюю образующую размер D исключается).
3. По усилию РП рассчитывают подъемные полиспасты (см.
§ 17) и стропы (см. § 12).
4. Находят усилие в задней (рабочей) ванте (кН):
Л>-8 = РП 8*П P/Sin ?•
217
где у — угол между мачтой и рабочей вантой (определяется графически или
по формуле tg у = /я/Ям); 1п— расстояние от мачты до якоря рабочей ванты,
размеры которого рекомендованы выше.
5. По усилию Рр. в рассчитывают канат для задней ванты
(см. § 9) и якорь для нее (см. гл. V).
6. Определяют суммарное сжимающее усилие (кН), действую
щее по оси мачты:
N = Роквкя cos 3 + Рр. в cos у + 10Gmkb +
4“ 10GnKn 4” Пн. ВРИ. в Sin а 4“ $п,
где GM — масса мачты, т (определяется вначале ориентировочно: для трубчатой
мачты по прилож. X определяют сечение трубы, а по прилож. V — массу 1 м
трубы данного сечения gT). GM = для решетчатой мачты GM — (0,0002-г
0,0005) 1,5Рц//у; Gn — масса полиспаста, т (получают при его расчете); пн. в
количество нерабочих вант, кроме задней (величиной пн. в задаются); Ри. в--
усилие первоначального натяжения нерабочих вант, кН (определяется по при-
лож. XIX); а — угол заложения вант (величиной а. задаются); Sn — усилие
в сбегающей ветви полиспаста, кН (получается при его расчете).
7. По усилию N рассчитывают сечение мачты (см. § 28), вы-
бирая трубчатую или решетчатую конструкцию.
8. Подсчитывают усилие в тормозной оттяжке (кН) при по-
садке оборудования на фундамент из нейтрального в проектное
вертикальное положение:
Рч — 10Go0,6D/(ftT cos ат),
где Лт — расстояние от основания оборудования до места крепления на нем
тормозной оттяжки, м (величиной Лт задаются); ат — угол заложения тормозной
оттяжки (величиной ат задаются).
9. По усилию Р? рассчитывают канат тормозной оттяжки
(см. § 9) и подбирают лебедку (см. прилож. VII) или полиспаст
(см. § 17).
10. При установке мачт между поворотным шарниром и ме-
стом строповки оборудования (рис. 58, б) рассчитывают дотяги-
вающую систему для подъема оборудования на втором этапе от
максимально возможного угла подъема мачтами ф до нейтрального
положения. В этом случае при расчете высоты мачт и выборе
места их установки следует стремиться к максимальному значе-
нию <р, который рекомендуется не менее 50°, что обеспечивает сни-
жение нагрузки на дотягивающую систему. Так как угол ф, вы-
сота мачт Ям и место их установки, характеризуемое расстоя-
нием /ш, взаимосвязаны, их определение наиболее просто дости-
гается графически — построением монтажной схемы в масштабе
аналогично рис. 59, б. При этом либо вначале задаются углом ф,
а затем определяют по схеме величины Ям и /ш, либо назначают
размеры //м и /ш, а угол ф замеряют на схеме.
Расчет дотягивающей системы сводится к определению уси-
лия (кН) в ией
Ря = l0Goa/b,
где а и Ь — расстояния, м, получаемые графически при построении расчетной
схемы в масштабе (рис. 59, б).
218
По усилию Ря выполняется расчет дотягивающей системы:
каната (см. § 9) с выбором лебедки по прилож. VII или полиспаста
(см. § 17).
Пример 65. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
металлической дымовой трубы высотой Но = 36 м, диаметром
D = 2,2 м, массой Go — 28 т с центром массы, расположенным
посредине ее высоты (/ц. м = 18 м) на фундамент высотой Лф =
=ь 3 м, способом поворота вокруг шарнира одиночной вертикаль-
ной мачтой, установленной за шарниррм на расстоянии /ш = 6 м.
Решение 1. Определяем высоту мачты, выбирая соотно-
шение:
Ни = 2/ц. м; Нм = 2-18 = 36 м.
2. Находим угол между полиспастом и мачтой в начальный
момент подъема трубы и назначая высоту строповки трубы 1С =
= 1.3/ц. м = 1,3-18 — 23,4 м при строповке за монтажные шту-
цера
tg р = -S3 _“о 5j5-; tg р = 36_3_'^15.2,2 = 0,92 и ₽ = 43°’
3. Находим усилие в подъемном полиспасте в начальный мо-
мент подъема трубы при <р = 0°
Р ______ 10бо1ц. м .
п (Лм — Аф) sin 0 — cos Р ’
п _______ 10-28-18_________97Я иН
(36 — 3)0,682 — 6 0,731 ~z/o кп-
4. По усилию Ра рассчитываем подъемный полиспаст (см. § 17).
5. Определяем угол между мачтой и рабочей задней вантой,
принимая расстояние от мачты до якоря задней ванты 1п = 5/ц. м;
/я = 5-18 = 90 м
tg Т = 1Я/НМ; tg у = 90/36 = 2,5;
ctg у — 1/tg у; ctg у — 1/2,5 = 0,4 и у = 68°.
6. Находим усилие в рабочей ванте
Рр. в — Рп sin p/sin у;
Рр. в = 278-0,682/0,927 = 204,5 кН.
7. По усилию Рр. в рассчитываем канат для рабочей ванты
(см. § 9) и якорь (см. гл. V).
8. Определяем сжимающее усилие, действующее по оси мачты:
N = Рикп«д cos р 4- Рр. в COS -у -f- 10GMKa +
+ 100„ки + na. BPB. в sin а + Sn = 278-1,1 -1,1 -0,731 +
4-204,5-0,375+10-6-1,1 +10-2-1,1 +2-25-0,707+ 40 ==486 кН,
219
где GM — ориентировочная масса мачты решетчатой конструкции:
0м = 0,0004- 1,5РПЯМ = 0,0004-1,5-278-36 = 6 т;
0п — масса полиспаста (получается при его расчете); пи. в — количество щ-ри
бочих вант (величиной пн. в задаются); Ри. в — усилие первоначального наги
жения вант (определяется по прилож. XIX); а— угол заложения вант (при
ннмается а = 45°); Sn — усилие в сбегающей ветвн полиспаста (получили при
его расчете).
9. По усилию N рассчитываем сечение решетчатой мачты (см.
§28).
10. Подсчитываем усилие в тормозной оттяжке, задаваясь
высотой ее крепления на оборудовании Лт = /с = 23,4 м и углом
наклона ее к горизонту ат = 40°:
Рт = 10Go0,6D/(/iT cos ат) = 10-28-0,6-2,2/(23,4-0,766) = 20,6 кН.
11. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9)
и подбираем лебедку по прилож. VII.
§ 45. Подъем оборудования методом поворота
вокруг шарнира падающим шевром
Падающий шевр широко применяется при подъеме металличе-
ских конструкций различного назначения (дымовых труб, опор
ЛЭП, опор канатных дорог) и колонных аппаратов химических
производств. По сравнению с другими способами поворота вокруг
шарнира подъем падающим шевром имеет некоторые дополни-
тельные преимущества: высота шевра может быть принята мень-
шей; боковые расчалки с якорями отсутствуют; установка шевра
в рабочее положение и демонтаж его осуществляются с помощью
существующей такелажной оснастки; нагрузки на фундамент
и поворотный шарнир снижены. Для подъема оборудования ис-
пользуют А-образные шевры. Сущность этого способа заключается
в следующем: оголовок шевра соединяется тяговым канатом или
полиспастом с оборудованием выше его центра массы, а с другой
стороны — с тяговым полиспастом, закрепленным за якорь. При
сокращении тягового полиспаста поднимаемое оборудование по-
ворачивается вокруг шарнира до положения неустойчивого равно-
весия, после чего плавно опускается под собственной силой тя-
жести на фундамент в проектное вертикальное положение с по-
мощью тормозной оттяжки.
В зависимости от высоты шевра и его расположения по отно-
шению к оборудованию распределение нагрузок на такелажную
оснастку и оборудование может быть различным в одни и те же
этапы подъема. Различают три разновидности способа подъема
падающим шевром.
1. Шевр располагается таким образом, когда оси его опор
совпадают с осью поворотного шарнира (рис. 60, а). Оптимальные
размеры и расположение такелажных средств при такой установке
220
шевра в зависимости от места положения центра массы оборудо-
вания:
высота шевра.........................Н = (1,44-2,4) /ц. м
расстояние от опор шевра до якоря тягового
полиспаста ........................../я = (5,04-7,0) /ч. м
расстояние от основания оборудования до ме-
ста его строповки ................ . /с = (1,34-1,4) /ц. м
угол предварительного наклона шевра к вер-
тикали в сторону поднимаемого оборудова-
ния ................................. 10—17°
При уменьшении высоты шевра с таким его расположением
значительно возрастают нагрузки на такелажные средства и на
фундамент в начальный момент подъема оборудования.
2. Место установки шарнирных опор шевра выбирается между
поворотным шарниром оборудования и его центром массы
(рис. 60, б). Это снижает нагрузку в начальный момент подъема
на переднюю ванту шевра, которую заменяют подъемным поли-
спастом. Сначала оборудование поднимают подъемным полиспа-
стом на угол <р = ЗО-т-400, в дальнейшем подъем осуществляется
поворотом шевра с помощью тягового полиспаста до положения
неустойчивого равновесия при постоянной длине подъемного поли-
спаста. В момент неустойчивого равновесия оборудования шевр
находится по отношению к тяговому полиспасту под углом, близ-
ким к 90°. После установки оборудования на фундамент шевр
опускается с помощью переднего подъемного полиспаста.
В случае значительных усилий в полиспастах в процессе подъ-
ема оборудования применяются спаренные полиспасты, закреп-
ляемые к оголовку шевра через балансирные траверсы. Величина
нагрузок на полиспасты и высота шевра зависят от места распо-
ложения последнего и расстояния от основания оборудования
до места его строповки; это расстояние принимается не более
2/3 высоты оборудования.
Опоры шевра соединяются с фундаментом или основанием
оборудования канатными тягами, препятствующими их смеще-
нию, или прочно закрепляются на собственном фундаменте. Мак-
симальное сжимающее усилие на шевр действует в начальный мо-
мент подъема оборудования.
3. При более укороченном шевре, чем в первых двух способах
подъема, используется шевр со съемным оголовком (рис. 60, в).
По мере подъема оборудования уменьшаются сжимающие нагрузки
на шевр и при угле поворота, когда направления передней ванты
и тягового полиспаста совпадут, шевр прекращает испытывать
сжимающие усилия и фактически выключается из работы. В этот
момент он находится под прямым углом к линии тягового поли-
спаста. При дальнейшем подъеме съемный ригель шевра самостоя-
тельно выходит из седловидных опор на оголовке шевра и при
отрыве съемного оголовка остается висеть на закрепляющем его
с оборудованием вспомогательном полиспасте, которым и опус-
221
кается в нижнее положение. Оптимальные рекомендуемые раз-
меры и расположение такелажных средств при этом способе подъ-
ема в зависимости от высоты оборудования:
расстояние от места строповки оборудова-
ния до его основания .....
высота шевра.............. ...
расстояние от якоря тягового полиспаста до
поворотного шарнира оборудования . .
расстояние от опор шевра до поворотного
шарнира оборудования . . .
/с = (0,754-1,0) Но
Н = (0,6-0,62) /с
/я= (0,84-1,4)/с
/ш = (0,484-0,5) /с
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
1. Задаются высотой шевра (м) в зависимости от принятой
схемы подъема в соответствии с оптимальными размерами, ука-
занными выше.
При имеющемся шевре определяют зависимость выше указан-
ных величин и выбирают схему подъема.
2. Определяют усилие (кН) в канатной тяге или в подъемном
полиспасте в начальный момент подъема при <р = 0°:
для первой и второй схем подъема:
р ___ IOGq/ц, м .
п /с cos 0 ’
для третьей схемы подъема
Pv ----- 10бо/ц.
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /Ц- м — расстояние от основания
оборудования до его центра массы, м; 1С — расстояние от основания оборудова-
ния до места строповки, м (принимается в зависимости от схемы подъема); р —
угол между шевром и канатной тягой или подъемным полиспастом (находится
графически или по формуле Р= arctg ~ , здесь /ш, м, принимается из
п — Лф
соотношения параметров в зависимости от схемы подъема); Лф — высота фунда-
мента, м; а — расстояние, м, от оси поворотного шарнира до линии действия
силы Рп.
Графическое определение расстояния а производится следую-
щим образом. Выбрав масштаб, вычерчивают схему начального
положения оборудования (рис. 60, в), на ней откладывают соот-
ветственно расстояния 1Ш, /с и /я и получают точки О, А, С и Е.
Затем описывают окружности из точки А — места положения ос-
нования шевра — радиусом, равным высоте шевра Н, и из точки
О — центра поворотного шарнира оборудования — радиусом, рав-
ным /с. К первой окружности проводят касательную из точки Е
до пересечения со второй окружностью, получают точки F в месте
касания и Ох в месте пересечения прямой с окружностью. Отре-
зок OjF = 1т — длине тяги. Из точки С описывают окружность
Рис. 60. Расчетные схемы подъема оборудования падающим шевром
223
радиусом, равным ZT; в пересечении окружностей с радиусами Н
и /т (точка В) будет находиться съемный ригель шевра. Из точки О
опускают перпендикуляр на линию ВС, получают точку D. Полу-
ченный вектор 0D в масштабе и определяет величину а.
3. Находят усилие (кН) в тяговом полиспасте в начальный мо-
мент подъема оборудования при <р = 0°:
для первой и второй схем подъема
Рт ~ Pg sin P/sln у;
для третьей схемы подъема
Р1 — Р цЛп/Zlr,
где Лп и Лт — перпендикуляры, опущенные из точки А на направления усилий,
возникающих в передней тяге и в тяговом полиспасте, их определяют графически
из схемы (рис. 60, е); у — угол между шевром и тяговым полиспастом (опреде-
ляется графическим построением масштабной схемы или по формуле у =
= arctg ” ) •
Размером /в (расстоянием от якоря задней ванты до поворот-
ного шарнира оборудования) для первой схемы подъема задаются
с учетом оптимальных соотношений между параметрами, для вто-
рой схемы подъема, когда применяется подъемный полиспаст, это
расстояние определяется графическим построением. Для этого
(рис. 60, б) задаются местом положения опор шевра и, приняв
его за центр окружности, описывают дугу радиусом, равным
размеру шевра Н в масштабе. Строят в масштабе схему располо-
жения оборудования в положении неустойчивого равновесия,
откладывают на схеме точку места строповки (точка d). Через по-
лученную точку d проводят касательную к окружности с радиу- ..
сом Н до пересечения с линией горизонта. Точка пересечения b ?
определяет место положения якоря, а прямая Ьс в масштабе — *
размер 1„.
~4. Подсчитывают усилия для третьей схемы подъема в тяговом i
полиспасте РТ1 и канатной тяге РВ1 (кН) в момент выхода съем- •
ного оголовка из зацепления с шевром (они в этот момент равны |
ДРУГ другу): I
р ____ р ___ IOGq/ц. м cos ф' j
«. m (/к —Лф/tgcc) sin а ’ |
где <р — угол поворота оборудования в момент выхода съемного оголовка, опре- ।
деляется графически или по формуле
ф' = arcsin + a + M sin a-ft» .
*с
/т — длина канатной тяги, м (определяется графически, как указано выше);
а — угол между полиспастом и горизонтом в момент выхода съемного оголовка:
И
а = arcsin =——г— .
•я -г ‘ш
924
Усилие в канатной тяге в начальный момент подъема оборудо-
вания и в тяговом полиспасте в момент выхода съемного оголовка
из зацепления с шевром должны быть близкими по значению.
5. По максимальному усилию в тяговом полиспасте Р?, или Р^,
рассчитывают тяговый полиспаст (см. § 17), а по усилию Рп —
канатную тягу (см. § 9) для первой и третьей схем подъема и
подъемный полиспаст для второй схемы подъема, а также якоря
(см. гл. V), для третьей схемы подъема по максимальным усилиям
рассчитывают съемный ригель шевра (см. § 3).
6. В случае применения спаренных полиспастов осуществ-
ляют расчет балансирных траверс по максимальным усилиям в по-
лиспастах (см. § 13) и подбирают уравнительные блоки (см. § 16).
7. Определяют суммарное сжимающее усилие (кН), действую-
щее вдоль оси шевра в начальный момент подъема оборудования
при угле <р = 0°:
для первой схемы подъема:
N — Р'тКпКц COS у 4 Рпкп COS Р 4- ЮОШКП + 10GT. пКп 4 St;
для второй схемы подъема
N — РтКпКл COS у 4- PnKnkn COS Р 4- ЮСшКп 4- ЮСпКп 4
4 п«п 4“ ST 4- SD;
для третьей схемы подъема
/V — Р'гКлКц Sin (0Ц 4- V) 4 PnK;.COS £' 4 ЮОШКП COS V 4
4 10GT. пкп cos v 4 ST,
где Gm — масса шевра, т (определяется вначале ориентировочно: для трубчатого
шевра 0ш = (0,08 :-0,15) G, дня решетчатого шевра Gm — (0,С03 :-0,С05) G/7m);
G — грузоподъемность шевра, т; GT. п и Gn — массы, т, соответственно
тягового и подъемного полиспастов (получаются при расчете); ST и Sn — усилия
в сбегающих ветвях соответственно тягового и подъемного полиспастов при их
направлении вдоль шевра, кН; а1г ₽' и у — углы соответственно наклона поли-
спаста к горизонту, между шевром и тягой, наклона шевра в начальный момент
подъема, которые вычисляются графически по масштабной схеме.
8. По усилию N рассчитывают шевр (см. § 30) принятой в п. 7
конструкции, трубчатой или решетчатой.
9. Подсчитывают усилие в тормозной оттяжке (кН) при по-
садке оборудования на фундамент:
Рт = 10Go0,6Z)/(/:T cos ат),
где Лт — расстояние от оси шарнира до точки крепления тормозной оттяжки
к оборудованию, м (величиной Лт задаются); ат — угол между тормозной оттяж-
кой и горизонтом (величиной ат задаются).
10. По усилию Р? рассчитывают канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбирают электролебедку.
11. По усилиям, действующим на блоки полиспастов и лебедки,
рассчитывают стропы для их крепления (см. § 12).
В соответствии со способами подъема оборудования падающим
шевром приведены примеры.
8 В. В. Магвеев
226
Пример 66. Рассчитать такелажную оснастку для подъем и
ректификационной колонны массой Go = 86 т, высотой Но ~
= 32 м и диаметром D = 3,2 м на фундамент высотой Лф = 0,3 м
способом поворота вокруг шарнира падающим шевром. Центр
массы колонны расположен на высоте /ц.м = 14 м. |
Решение. 1. Принимая первую схему подъема, задаемся 1
высотой шевра Н = 1,6/ц.м = 1,6-14 = 22 м и высотой строповки I
аппарата 1С = 1,4-14 = 19,6 « 20 м. I
2. Определяем усилие в канатной тяге в начальный момент I
подъема при <р = 0°: I
Ра = 100о/ц. м/(/сcosр) = 10-86-14/(20-0,73) = 825 кН, I
где р = arctg = arctg = 43». I
3. По усилию РЕ рассчитываем канатную тягу (см. § 9). I
4. Находим усилие в тяговом полиспасте в начальный момент I
подъема оборудования: I
Pi = Pn sin p/sin у = 825 • 0,682/0,956 = 588 кН, I
t 1Я 70 |
где у — угол между шевром и подъемным полиспастом: у = arctg —I
= 73» (здесь принимаем /я = 5/ц. м = 5-14 = 70 м). (
5. По усилию Р'т рассчитываем тяговый полиспаст (см. § 17). “
6. Определяем суммарное сжимающее усилие, действующее ?
вдоль оси шевра:
N = РтКпКд COS у + ^пКп cos Р + 1 ООшКп + 10GT. п«п + St = i
= 588.1,1 • 1,1 -0,292 + 825-1,1 -0,731 + 10-4,5-1,1 + I
+ 10-3-1,1+75 = 1032 кН,
где Gm — масса шевра (принимая трубчатую конструкцию и считая грузоподъем-
ность шевра G = 50 т, получаем Ош = 0,09G= 0,09-50 = 4,5 т); GT. п и ST
принимаются из расчета (п. 5) при условии действия ST вдоль шевра.
7. Находим сжимающее усилие в каждой стойке шевра, за-
даваясь углом между стойками о = 30°: |
N.-N /(2cosi) - - 534 кН. |
8. По усилию NH рассчитываем сечения стоек шевра анало- *
гично монтажной мачте (см. § 28). 1
9. Находим усилие в тормозной оттяжке, принимая высоту I
ее крепления на колонне hT = 30 ми задаваясь углом между |
оттяжкой и горизонтом ат = 30°: 1
Рт = 10Go0,6D/(ftTcosaT) = 10-86-0,6-3,2/(30-0,866) = 64 кН. |
10. По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной оттяжки I
(см. § 9) и по прилож. VII подбираем тормозную лебедку. ,1
226
Пример 67. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
колонного аппарата массой Go = 200 т, высотой Но = 70 м и диа-
метром D = 4,9 м на фундамент высотой = 0,5 м способом
поворота вокруг шарнира при помощи падающего шевра и двух
полиспастов. Центр массы аппарата расположен на высоте /ц.м =
= 30 м.
Решение. 1. Задаемся высотой шевра Н — 1,3/ц.м =
= 1,3-30 = 39 м.
2. Определяем расстояние от поворотного шарнира оборудо-
вания до якоря крепления неподвижного блока тягового поли-
спаста 1„ графическим путем, задавшись местом положения опор
шевра на расстоянии от шарнира аппарата /ш = 0,5/ц. м = 0,5 X
ХЗО = 15 м (см, рис. 60, б) и местом строповки аппарата /с =
= 1.4/ц, м — 1,4 -30 = 42 м, как было указано выше. Строим в мас-
штабе схему подъема, описываем окружность радиусом, равным
Н = 39 м, с центром в основании шевра, на схеме аппарата в ней-
тральном положении обозначим точку места строповки d, прове-
дем из точки d касательную к окружности до пересечения с гори-
зонталью (точка Ь). Линия Ьс в масштабе определяет величину
/я = 39 м, линия ed — длину подъемного полиспаста в стянутом
виде. Из вершины шевра (точка а) описываем окружность радиу-
сом, равным ed. Из точки с — центра поворотного шарнира — про-
водим окружность радиусом, равным /с; точка пересечения окруж-
ности F является местом строповки аппарата, угол между прямой
cF и горизонталью являются — углом <р поворота оборудования
подъемным полиспастом на первом этапе подъема, который опреде-
ляем из схемы графически (<р = 33°).
3. Находим усилие в подъемном полиспасте в начальный мо-
мент подъема оборудования при угле <р = 0°:
Рп = 106о/ц. M/(ZC cos Р) = 10-200-30/(42-0,82) = 1742 кН,
где Р = arctg = arctg = 35°.
4. По усилию Рп рассчитываем подъемный полиспаст (см.
§ 17).
5. Подсчитываем усилие в тяговом полиспасте в начальный
момент подъема:
Р'т + Рп sin P/sin у = 1742-0,57/0,81 = 1226 кН,
где у = arctg -—--- = arctg 39 + 15 = 54°.
/7 ОУ
6. По усилию Р? рассчитываем тяговый полиспаст (см. § 17).
7. Находим суммарное усилие, действующее вдоль оси шевра
при угле <р = 0°:
N = Рткпкя cos у + Ракпкд cos р + 10Gm«n + 10бпкп +
+ 10GT.nKn + sn + sT= 1226-1,1.1,1.0,588 + 1742-1,1-1,1-0,82 +
+ 10-15-1,1 + 10-7,5.1,1 + 10.4,5-1,1 + 100 + 100 = 3098 кН,
8*
227
где Gm — масса шевра: Ош = 0,10 = 0,1-150— 15 т (здесь считаем грузоподъем-
ность шевра G — 150 т); Ga = 7,5 т и GT = 4,5 т, SD = ST = 100 кН принимаются
по расчету (см. п. 4 и 6).
8. По усилию N рассчитываем шевр (см. § 30).
9. Подсчитываем усилие в тормозной оттяжке, задаваясь
высотой крепления ее к аппарату Лт = 42 м и углом наклона
ее к горизонту ат = 45°:
= 10Go0,6D/(ATcosaT) = 10-200-0,6-4,9/(42-0,707) =
= 200 кН.
10. По усилию Рт рассчитываем полиспаст для тормозной
оттяжки (см. § 17) и якорь (см. гл. V).
11. По усилиям, действующим на блоки полиспастов и ле-
бедки, подбираем стропы для их крепления (см. § 12), рассчиты-
ваем якоря (см. гл. V).
Пример 68. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
ректификационной колонны массой Go = 120 т, высотой Но =
= 45 м и диаметром D = 3,8 м способом поворота вокруг шар-
нира при помощи падающего шевра со съемным оголовком на
фундамент высотой Лф = 0,5 м. Центр массы колонны расположен
на высоте /ц. м= 21 м.
Решение. 1. Задаемся высотой шевра Н — 0,61/с = 0,61 X
Х36 = 22 м, где /с = 0,8Яо = 0,8-45 = 36 м.
2. Определяем расстояние от поворотного шарнира оборудо-
вания до опор шевра (рис. 60, в) /ш = 0,5/с = 0,5-36 =18 м
и расстояние от поворотного шарнира до якоря крепления непод-
вижного блока тягового полиспаста /я = 1 /с = 1 • 36 = 36 м.
3. Находим усилие в канатной тяге в начальный момент подъ-
ема оборудования при <р = 0°:
Рп = 10Go/4. м/а = 10-120-21/32,5 = 775 кН,
где а определяем графически нз схемы, построенной в масштабе.
Для построения схемы выбираем масштаб 900 см в 1 см и,
изображая начальное положение оборудования перед подъемом,
находим точки О, А, С и Е, обозначающие соответственно месте
центра поворотного шарнира оборудования, основания шевра,
места строповки оборудования и расположения якоря крепления
неподвижного блока полиспаста. Из точки А радиусом, равным А
(в масштабе) — высоте шевра, описываем одну окружность,
а с центром в точке 0 радиусом, равным /с, -—другую окружность
К первой окружности проводим касательную, которая проходила
бы и через точку Е, до пересечения со второй окружностью
(точка 0г). Прямая OrF в масштабе обозначает длину тяги /т.
Из точки С описываем окружность радиусом, равным OrF, дс
пересечения с окружностью радиусом Н (точка В). Полученная
точка В определяет место положения съемного ригеля в началь
ный момент подъема оборудования, а линия ВС — положение
тяги. Перпендикуляр 0D к ВС является вектором а. Из схемы
а = 900 x 36,1 = 32 500 мм = 32,5 м.
228
4. По усилию Рп рассчитываем канатную тягу (см. § 9).
5. Определяем усилие в тяговом полиспасте в начальный мо-
мент подъема оборудования при <р = 0:
р; = Pjijht = 775-17/15,5 = 850 кН,
где Лп и Лт — перпендикуляры, опущенные из точки А — основания шевра, на
направления соответствующих усилий, возникающих в передней тяге и тяговом
полиспасте (определяются графически). Из масштабной схемы hB = 900-18,9 =
= 17 000 мм = 17 м; = 900-17,2 = 15 500 мм = 15,5 м.
6. Подсчитываем усилия в тяговом полиспасте и канатной
тяге в момент выхода съемного ригеля из зацепления с шевром:
р ____ р ___ 10Ср1ц. мcosф'______10-120-21 -0,49 _rrq „и
тХ (/я —Лф/tg a) sin а “ (36-0,5/0,45) 0,41 ~ 00,3 КП>
где ш' - arcsin [(/я + Zm) COS “ + Z*1 Sin а ~ ЛФ _ U36 + 18) 0,91 +
1ДС diuolli ~ gg
+ 28,7]0,41—0,5
36
Н " . 22 . .
здесь а = arcsin -——— — arcsin = 24 ; длина канатной тягн /т =
*я + *ш 36 + 18
= 900-32 = 28700 мм = 28,7 м.
7. По усилию РТ1 рассчитываем полиспаст (см. § 17) и якорь
для него (см. гл. V).
8. По усилиям Р'т и Ра рассчитываем съемный ригель шевра
(см. § 3).
9. Определяем суммарное сжимающее усилие, действующее
на шевр в начальный момент подъема оборудования:
N = Р;кпКд sin (cq + v) + Р„кп cos 0' 10бш/сп cos v +
+ 10GT, пкп cos v + ST = 850 • 1,1 • 1,1 • 0,707 + 775 • 1,1 • 0,616 +
+ 10-7,2-1,1-0,875 + 10-3,5-1,1 -0,875 + 100 = 1455 кН,
где углы alt v и 0' находят графически из масштабной схемы: ах = 16°; V = 29°;
0' = 52°; Сш — масса шевра (определяется ориентировочно: для трубчатой кон-
струкции, считая его грузоподъемность G = 80 т, Ош = 0,090 = 0,09-80 =
= 7,2 т; GT п = 3,5 т и ST = 100 кН принимаются из расчета полиспаста (см.
п. 7).
10. По усилию N рассчитываем шевр (см. § 30).
И. Определяем усилие в тормозной оттяжке, принимая вы-
соту ее крепления на аппарате = 40 м и задаваясь углом между
оттяжкой и горизонталью ат = 30°:
Рт = 10Go0,6D/(hT cosат) = 10-120-0,6-3,8/(40-0,866) = 79 кН.
12. По усилию Рг рассчитываем канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбираем тормозную лебедку.
229
л
§ 46. Подъем оборудования безъякорным способом
самомонтнрующимся стационарным шевром
Подъем безъякорным способом является разновидностью подъ-
ема оборудования поворотом вокруг шарнира. Он имеет ряд
преимуществ, таких как: отсутствие вант и якорей для их крепле-
ния, что является существенным при монтаже в стесненных ус-
ловиях; подъем в рабочее положение и демонтаж основных грузо-
подъемных средств — шевра или портала — без применения до-
полнительных монтажных средств; отсутствие горизонтальных
нагрузок на фундамент.
Перед подъемом оборудование в горизонтальном положении
закрепляют в шарнире, шевр укладывают оголовком в противо-
положную сторону с расположением шарнирных опор у места
строповки оборудования. Опоры шевра связывают канатными
стяжками с поворотным шарниром. Обычно оборудование под-
нимают двумя полиспастами, спаренными через уравнительный
блок. При сокращении полиспастов вначале поднимается шевр
на угол 90° или близкий к нему, после чего начинает подниматься
оборудование до нейтрального положения, а шевр одновременно
опускается. Из нейтрального положения оборудование плавно
опускается на фундамент в проектное вертикальное положение
с помощью тормозной оттяжки.
Для уменьшения нагрузки на такелаж в процессе подъема обо-
рудования должны быть выдержаны следующие соотношения в раз-
мерах грузоподъемных средств и поднимаемого оборудования:
равенство высот шевра и оборудования;
возможно большая разность высотных отметок монтажных
штуцеров и опор шевра в начальный момент подъема оборудова-
ния, для чего целесообразно приподнять предварительно его вер-
шину и уложить на временную опору;
расположение монтажных штуцеров на 1—2 м выше центра
массы оборудования;
ширина шевра у его основания больше поперечных размеров
оборудования в 2 раза, а у его вершины — в 1,35 раза.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 61)
1. Определяют минимальную высоту шевра (м):
Я = (1,6-1,7)/с + /в,
где /с — расстояние места строповки оборудования от его основания, м (прини-
мается на 1—2 м выше центра массы оборудования); /п — длина полиспаста в стя-
нутом виде, м (определяется по прилож. VI в зависимости от ориентировочной
грузоподъемности полиспаста).
2. Находят усилие в спаренном полиспасте для начального
момента подъема шевра (кН):
Ра. Ш = 100ш/ц. щ/Ло,
230
Рнс. 61. Расчетная схема подъема оборудования безъякорным способом стации
нарным шевром
где бш — масса шевра, т (определяется вначале ориентировочно, см. § 30); ш
расположение центра массы шевра от его основания, м (приближенно считаем
/ч. ш = Н/2)', hD — расстояние от оси опор шевра до монтажного штуцера, м
(выбирают возможно ббльшим, приваривая штуцера выше продольной оси обо-
рудования или приподнимая вершину оборудования с укладкой его на временную
опору).
3. Определяют усилие в каждой канатной стяжке шарниров
опор шевра с поворотным шарниром (кН):
Рг == Рп. ш cos у/2,
где у — угол между полиспастом и горизонталью (находят графически или по
формуле tg у = hc/H, определяют величину угла у по прилож. ХХП).
4. По усилию Рг рассчитывают канат для стяжек опор шевра
с поворотным шарниром (см. § 9).
5. Определяют усилие в спаренном полиспасте в начальный мо-
мент подъема оборудования (кН):
Рц. о = Юб0/ц. мДо»
где /ц. м — расстояние от центра массы оборудования до его основания, м.
6. Сравнивая усилия в полиспастах при подъеме шевра Рв. ш и
оборудования Рп. 0, рассчитывают спаренные полиспасты по боль-
шему из них (см. § 17) и стропы, соединяющие монтажные шту-
цера с нижними блоками полиспастов (см. § 12).
231
7. Находят сжимающее усилие (кН), действующее вдоль оси
шевра в начальный момент подъема оборудования:
N — Рп, окпкд + 10Gn/cn + 10Ошкп -|- Sn,
где Gn — масса спаренного полиспаста, т; SD — усилие в сбегающей ветви поли-
спаста, кН (получаются при расчете полиспаста).
8. По усилию N/2 рассчитывают сечение стоек шевра (см. § 30).
9. Находят нагрузку (кН), действующую на ригель шевра
в точках подвески полиспастов:
Р = (Р п. <ЛпЛд ~Ь 10Gn^n)/2 Sn — Sy,
где Sy — усилие в нити полиспаста, идущей на уравнительный блок, кН (полу-
чают при расчете полиспаста).
10. Подсчитывают изгибающий момент в ригеле (кН-м) от
действия двух полиспастов и уравнительного блока, пренебре-
гая изгибом от собственной массы ригеля и считая, что макси-
мальный изгибающий момент будет посредине ригеля:
М = Ph + PyZ/4,
где 1г — расстояние от подвески полиспаста до ближайшей стойки шевра, м
(величиной /1 задаются); Ру—усилие от уравнительного блока, кН (опреде-
ляется, как для отводного блока, см. § 16); I— рабочая длина ригеля, м (назна-
чают, учитывая размещение оборудования в габаритах шевра, обычно / = 1.35D).
11. По изгибающему моменту М выполняют расчет сечения
ригеля шевра (см. § 3).
12. Находят максимальное усилие в тормозной оттяжке (кН)
при посадке оборудования на фундамент в проектное вертикаль-
ное положение:
Рт = 10Go0,6D/(AT cos ат),
где Лт — высота крепления тормозной оттяжки на оборудовании, м; ат — угол
наклона тормозной оттяжки к горизонту (величинами Лт и ат задаются).
13. По усилию Рт рассчитывают тормозной канат (см. § 9)
и по прилож. VII подбирают лебедку.
Пример 69. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
аппарата колонного типа в проектное вертикальное положение
безъякорным способом при помощи стационарного шевра. Масса
колонны Go = 82 т, высота Но = 32 м, диаметр D = 2,4 м. Высота
фундамента Лф = 0,6 м. Центр массы колонны расположен от
основания на расстоянии Лц.м = 15 м.
Решение; 1. Определяем минимальную высоту шевра, вы-
бирая место строповки выше центра массы на 1,5 м и найдя по
прилож. VI длину каждого из двух полиспастов в стянутом виде
/п = 3 м (принимаем грузоподъемность полиспаста 50 т):
И = (1,64-1,7) 1С + 1а = 1,6-16,5 + 3 = 29,4 м,
принимаем Н = 30 м.
232
2. Находим ориентировочно массу шевра, принимая трубча-
тую конструкцию и считая грузоподъемность шевра G = 100 т:
Gm = 0,096 = 0,09-100 = 9 т.
3. Находим усилие в спаренном полиспасте для начального
момента подъема шевра, считая расположение центра массы
шевра /ц. ш — на его середине и приняв расстояние от оси опор
шевра до монтажных штуцеров Лс — 2,4 м с учетом расположе-
ния колонны над землей 0,6 м и приварки монтажных штуцеров
на расстоянии 1,8 м от нижней образующей колонны:
Рп.ш — 10Сш/ц. Ш/Лс = 10-9-15/2,4 = 563 кН.
4. Определяем угол наклона полиспастов к горизонту в на-
чальный момент подъема шевра:
tg -у = hc/H = 2,4/30 = 0,08, угол у = 5°.
5. Подсчитываем усилие в каждой канатной стяжке, соеди-
няющей опоры шевра с поворотным шарниром:
Рг = Рц. ш cos у/2 = 563 0,996/2 = 280 кН,
по усилию Рг рассчитываем канат для стяжек (см. § 9).
6. Определяем усилие в спаренном полиспасте в начальный
момент подъема колонны:
Рп. 0 = 10Со/ц. м//с = 10-82-15/16,5 = 745 кН.
7. Рассчитываем полиспасты (см. § 17) и стропы (см. § 12)
по наибольшему усилию в них Рп. 0.
8. Находим сжимающее усилие, действующее вдоль оси шевра
в начальный момент подъема оборудования:
= Рп. окпкд 10Gn«n 4" ЮОщКп 4~ Sn =
= 745-1,1-1,1 4-10-4,5-1,1 4-10-9,0-1,1 4-60= 1110 кН,
где Gn — масса спаренного полиспаста (получается при его расчете); Sn — уси-
лие в сбегающей ветви полиспаста (получается при его расчете).
9. По усилию N/2 = 555 кН рассчитываем сечение ног шевра
(см. § 30).
10. Находим нагрузку, действующую на ригель шевра в то-
чке подвески полиспаста.
Р = (Р п. о^п^д 4“ Ю(?п«:п)/2 4” Sn — Sy =
= (745-1,1-1,1 4-10-4,5-1,1)/2 4-60 - 35 = 500 кН,
где Sy — усилие в нити полиспаста, идущей на уравнительный блок (получается
при расчете полиспаста).
233
11. Определяем изгибающий момент в ригеле, пренебрегая
его собственной массой и задаваясь размерами ригеля /х = 0,5 м
и определив его пролет I — 1,352? = 1,35-2,4 = 3,2 м:
М = Pit + Ру//4 = 500-0,5 + 65-3,2/4 = 302 кН-м,
где Ру — усилие от уравнительного блока, полученное путем расчета (см. § 16).
12. По изгибающему моменту выполняем расчет сечения ри-
геля (см. § 3).
13. Находим максимальное усилие в тормозной оттяжке, за-
даваясь высотой крепления ее к аппарату Лт = 30 м и углом нак-
лона ее к горизонту ат = 40°:
= 10Со0,6П/(Лт cos ат) = 10 82 • 0,6 - 2,4/(30 • 0,766) = 51 кН.
По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной оттяжки (см.
§ 9) и по прилож. VII подбираем лебедку.
§ 47. Подъем оборудования безъякорным способом
передвигающимся шевром или порталом
В отличии от способа, описанного в § 46, данный способ пре-
дусматривает монтаж оборудования укороченным шевром. В на-
чальный момент шевр укладывают верхней частью на подкладки
со стороны основания оборудования под углом к горизонту.
Шарнирные опоры шевра устанавливают на тележках на времен-
ный рельсовый путь у места строповки оборудования или с не-
большим смещением к вершине оборудования. Рельсовый путь
прокладывают от места опор шевра до поворотного шарнира у фун-
дамента. Тележки опор связывают с оборудованием жесткими тя-
гами, которые закрепляются на оборудовании шарнирно ниже
центра массы. Строповку подъемных полиспастов шевра на обору-
довании осуществляют за монтажные штуцера на 1—2 м выше
центра массы оборудования. До начала подъема вершину обору-
дования целесообразно приподнять на возможно больший угол
и уложить на временную опору. Монтажные штуцера желательно
сместить с центральной плоскости оборудования к верхней об-
разующей. Максимальные усилия на такелажную оснастку при
подъеме могут возникать в начальный момент при установке шевра
в вертикальное положение или при отрыве оборудования от опоры
при угле его поворота <р, близком к 0°. Подъем оборудования шев-
ром производится до положения неустойчивого равновесия, а
дальнейшая установка его на фундамент осуществляется с по-
мощью тормозной оттяжки. После установки оборудования шевр
опускается с помощью подъемных полиспастов.
234
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 62)
1. Определяют место крепления жесткой тяги к оборудова-
нию (м):
4 = 4/2 — Лф,
где 1С — расстояние от основания оборудования до места строповки, м; Яф —
высота фундамента, м.
2. Определяют длину тяг (м), соединяющих опоры шевра
с оборудованием:
4 = /(4-/1)2+(лФ+ада,
где D — диаметр аппарата или поперечный размер поднимаемого оборудова-
ния, м.
3. Находят высоту шевра (м):
Нщ = hp -|~ Ац /ic,
где hp — рабочая высота шевра, м (определяется графически из схемы, вычер-
ченной в масштабе для проектного положения оборудования, на которой на
расстоянии /с от фундамента откладывают точку А, а на расстоянии — точку В,
из которой обозначают длину тяги /т до точки С. Размер АС соответст-
вует ftp (высота ftp может быть также определена по формуле Лр =
—УЦ — (4 + Лф)2 + Чс + Лф)2) ; Лп — длина полиспаста, м (в стянутом виде
принимается по прилож. VI); Ло — длина стропов, м (величиной Лс задаются)
Рис. 62. Расчетная схема подъема оборудования безъякорным способом пере-
движным шевром
235
4. Подсчитывают усилие в сплоенном полиспасте (кН) в на-
чальный момент подъема шевра:
Рп. Ш = 10Ош/ц. m cos р/Лщ,
где Gm — масса шевра, т (определяется вначале ориентировочно; для трубчатого
шевра бш= (0,084-0,15) G, а для решетчатого шевра можно приближенно счи-
тать, что Ош = (0,003-4-0,005) G/7m, здесь G — грузоподъемность шевра, т);
/ц. ш — расстояние от опор шевра до его центра массы, м (принимается прибли-
женно /ц. ш = #ш/2); ₽ = 7°—первоначальный угол наклона шевра (прини-
мается ориентировочно); Лш — расстояние от оси опор шевра до оси монтажного
штуцера, м.
5. Определяют растягивающее усилие в жесткой шарнирной
тяге (кН) графически или по формуле в начальный момент подъ-
ема шевра:
Р,. Ш == Рп.1п cos 0 cos (v — 0)/2,
, t D/2 + йф
где v — угол между тягой и горизонтом: v = arctg -j——f .
*C -‘1
6. Находят усилие в спаренном полиспасте (кН) в начальный
момент подъема оборудования:
Рп. О = 10Оо/ц. м/^с-
7. Сравнивают усилия в полиспастах при подъеме шевра Рп. ш
и оборудования Рв. 0 и по наибольшему из них рассчитывают спа-
ренные полиспасты (см. § 17) и стропы, соединяющие монтажные
штуцера с нижними блоками полиспастов (см. § 12).
8. Подсчитывают растягивающее усилие в шарнирной тяге (кН)
в начальный момент подъема оборудования:
Рт. о — Ft COS v/2,
где F7 — усилие трения, кН, при перемещении опор шевра по рельсовому пути:
FT = Рп. of; f — коэффициент трения опоры о рельсы (для катковых опор f =
= 0,1; для скользящих опор f= 0,3).
9. Сравнивают усилия в тяге при подъеме шевра Рт_ ш и обору-
дования Рт. о и по наибольшему из них рассчитывают тягу, как
стойку, работающую на растяжение (см. § 4), и шарниры тяг
(см). § 7), которыми они соединены с оборудованием и опорами
шевра.
10. В дальнейшем определение сжимающего усилия в ногах
шевра N, изгибающего момента в ригеле М и усилия в тормозной
оттяжке, а также расчет их сечений аналогичен подъему стацио-
нарным шевром (см. § 46 п. 7—13).
Пример 70. Рассчитать такелажную оснастку при подъеме
колонного аппарата в проектное вертикальное положение безъ-
якорным способом с помощью передвигающегося шевра. Масса
аппарата Go = 98 т, высота Но = 43 м и диаметр D = 2,8 м. Вы-
сота основания фундамента Лф = 1 м. Центр массы аппарата рас-
положен от основания на расстоянии /ц. м = 20 м.
236
Решение. 1. Определяем расстояние от места крепления
жесткой тяги к аппарату до его основания, выбирая место стро-
повки выше центра массы на 2 м (4 = 4-м + 2 = 20 + 2 =
= 22 м):
4 = 4/2 — Лф = 22/2 — 1 = 10 м.
2. Определяем длину тяги, соединяющей опоры шевра с обору-
дованием:
4 = /(/с-4)а + (ЛФ + ада = /(22-10)« + (1+2,8/2)» = 12 м.
3. Находим минимальную высоту шевра:
= Лд Лс = 28 -j- 2,8 -j— 1,2 = 32 м,
W hp = /4-(/1+Лф)2 + (/с + Лф)2 = Г122-(10 + 1)=+ (22+1)2 = 28 м.
4. Подсчитываем усилие в спаренном полиспасте в начальный
момент подъема шевра:
Рп.ш = 10Gm/n.mcosp//im = 10-6-16-0,99/2 = 475 кН,
где принимаем шевр трубчатого сечения грузоподъемностью бш = 75 т; Gm =
= 0,080 = 0,08-75 = 6 т; /ц.ш --= //ш/2 = 32/2 = 16 м; 0=7°; Лш= 2 м —
расстояние между опорами шевра и монтажными штуцерами (величиной Лш
задаются).
5. Находим растягивающее усилие в жесткой тяге в началь-
ный момент подъема шевра:
Рт. Ш = Рп. Ш cos р cos (v — Р)/2 = 475 • 0,99 • 0,998/2 = 235 кН,
, D/2 + йф . 2,8/2 +1
где v = arctg = arctg =11.
6. Определяем усилие в спаренном полиспасте в начальный
момент подъема оборудования:
Рв.о = 10Go4.M//c = 10-98-20/22 = 891 кН.
7. Рассчитываем спаренные полиспасты по усилию Рп. 0 (см.
§ 17) и стропы для строповки оборудования (см. § 12).
8. Находим растягивающее усилие в жесткой тяге в началь-
ный момент подъема оборудования, принимая f — 0,1 для катко-
вых опор:
Рт. о = Л cos v/2 = 89,1-0,982/2 = 44 кН,
где FT— PB.of~ 891-0,1 = 89,1 кН.
9. Находим требуемую площадь поперечного сечения жесткой
тяги по наибольшему растягивающему усилию:
ЛР = Рт.ш/(т0,1Р) = 235/(0,9-0,1-210) = 12,4 см2.
10. Задаваясь для жесткой тяги трубчатой конструкцией,
по таблице ГОСТа (прилож. V) подбираем стальную трубу разме-
ром 102/6 мм с площадью сечения Гт = 18,1 см2.
237
11. В дальнейшем стойки и ригель шевра, а также тормоз
ную оттяжку рассчитываем, как при подъеме стационарным
шевром (см. § 46 пункты 7—13 и пример 69).
§ 48. Подъем оборудования способом выжимания
Этот способ является разновидностью безъякорного подъема
аппаратов колонного типа, различных высотных сооружений и
металлоконструкций путем поворота вокруг шарнира. При подъ-
еме способом выжимания основание оборудования закрепляется
в поворотном шарнире. Верхняя часть подпорки соединяется
с оборудованием, а нижняя часть в виде опор устанавливается
на рельсовые направляющие. Опоры подпорки соединяются с по-
воротным шарниром стягивающими полиспастами. Подпорки к под-
нимаемому оборудованию крепятся шарнирно за верхнюю обра-
зующую, или грань оборудования (рис. 63), либо через канатные
подвески, соединяющие ригель подпорки с верхней и нижней
частями оборудования (рис. 64). При сокращении полиспастов
опоры подпорки перемещаются по рельсовым направляющим
к фундаменту и оборудование, поворачиваясь вокруг шарнира-
поднимается (выжимается) подпоркой в вертикальное положение,
Подпорка изготавливается в виде разборного портала трубча-
того сечения с разъемными оголовками стоек для крепления ри-
геля, имеющего ограничительные кольца, фиксирующие его поло-
жение в стойках и препятствующие сдвигу канатных подвесок.
Ригель может быть выполнен также из швеллеров или двутавров.
При подъеме оборудования массой до 80 т опоры стоек выпол-
Рис. 63. Расчетная схема подъема оборудования способом выжимания с шар-
нирным закреплением подпорки к оборудованию
238
Рис. 64. Расчетная схема подъема оборудования способом выжимания с крепле-
нием подпорки к оборудованию через канатные подвески
няются в виде ползуна или однокатковыми, при массе оборудова-
ния более 80 т — в виде тележек. Расположение опор подпорки
под центром массы оборудования и ближе к поворотному шарниру
на всех стадиях подъема не допускается. При креплении подпорки
к оборудованию с помощью гибких подвесок нижние из них
рекомендуется выполнить в виде полиспастов, что позволяет в на-
чальный момент подъема увеличить угол наклона подпорки к го-
ризонту путем удлинения подвесок и тем самым уменьшить на-
грузку на такелажную оснастку. Угол между верхними
и нижними подвесками следует выбирать таким, чтобы на всех
стадиях подъема подпорка не доходила до подвесок ближе
чем на 5°.
Преимуществами способа выжимания являются: отсутствие
расчалок и якорей к ним, а значит, возможность монтажа оборудо-
вания в стесненных условиях, возникновение максимальных уси-
лий в такелажной оснастке в начальной стадии подъема оборудо-
вания, рассредоточение монтажных нагрузок в поднимаемом
оборудовании при использовании канатных подвесок; воз-
можность подъема оборудования со значительными попереч-
ными размерами; снижение горизонтальных усилий на фун-
дамент.
В практике монтажа оборудования выжиманием используется
целый ряд разновидностей этого способа, описанных в соответ-
ствующей технической литературе. Так, например, для умень-
шения нагрузки на такелажные средства может быть выполнен
предварительный подъем оборудования кранами на небольшой
угол (10—20°).
239
В некоторых случаях можно использовать две и более под-
порки различной длины, работающие последовательно, что также
уменьшает усилия на такелажные средства.
В данном параграфе рассматриваются вопросы расчета таке-
лажной оснастки в общих чертах для случаев крепления подпорки
к оборудованию шарнирно и через канатные подвески.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
1. Находят место расположения ригеля подпорки в начальный
момент подъема оборудования:
при креплении ригеля подпорки к оборудованию на шарнире
Ь = (14-1,2) а;
то же, но с предварительным подъемом вершины оборудования
краном на 10—20°
b == (0,94-1,1) а;
при соединении ригеля с оборудованием с помощью канатных
подвесок
b = (0,84-1,2) а,
где b — расстояние между поворотным шарниром и ригелем подпорки, м; а —
расстояние между поворотным шарниром и центром массы оборудования (опре-
деляется графически путем построения схемы в масштабе или по формуле а =
= 'ц. м cos v); /ц. м — расстояние центра массы оборудования от его основания,
м; v — угол между линией а и продольной осью оборудования: tg v = 0,51)//ц. м
(угол находят по прилож. ХХП); D — диаметр нли поперечные размеры обо-
рудования, м.
2. Определяют минимальную длину подпорки (м):
/п = 1,1 (Ь + Лш + кав),
где — разность отметок поворотного шарнира и опоры подпорки, м (практи-
чески можно принять равной высоте фундамента йф); к — коэффициент, 1/град,
hm/a...................| 0 | 0,1 | 0,2 [ 0,3
к......................| 0,007 | 0,006 | 0,0055 | 0,0051
0 — угол между линиями а и Ь, определяемый графически или по формуле 0 —
— Р — v (угол Р между линией Ь и продольной осью оборудования опреде-
ляется графически, а для крепления ригеля к оборудованию на шарнире также
может быть определен из формулы sin Р — Dlb и прилож. ХХП).
3. Подсчитывают нагрузку, действующую на подпорку в на-
чальный момент подъема оборудования (кН):
А/ ЮСрКпКдКнв cos (<р + у)
6sin(<p + p + a) ’
где Gp — расчетная масса поднимаемого оборудования с учетом массы оснастки, т:
Ср = Сокос; Go — масса поднимаемого оборудования, т; кос — коэффициент.
240 I
е
Таблица 27. Значения коэффициента ко0
Способ крепления ригеля к оборудованию Коэффициент kqc прн массе оборудования, т
до ЙО 100 150 200 300
На шарнире 1.1 1,08 1,07 1,06 ... .
Через канатные подвеекн — 1,07 1,06 1,05
учитывающий массу оснастки (табл. 27); <р — угол между продольной осью
оборудования и горизонтом, величину угла <р назначают (максимальные нагруп.н
при <р= 0е); а — угол наклона подпорки к горизонту (определяют графичеи.н.
а для соединения ригеля с оборудованием шарнирно рассчитывают по формуле
sin а — [Лш + b sin (<р + Р) ]//п и по прилож. ХХП определяют величину
угла а).
4. Находят сжимающее усилие в каждой стойке подпорки, (кН)
No - N/2.
5. Определяют изгибающий момент ст собственной масчы
наклоненной стойки подпорки (кН-м):
Мс — 10Gc£78,
где Gc — масса стойки, т (сначала определяется ориентировочно, для чего за-
даются сечением стальной трубы и по прилож. V находят массу 1 м трубы gr)
Gc = In gT< е — проекция стойки иа горизонталь, м: е ~ cos а.
6. Проверяют стойку подпорки на устойчивость для выбран-
ного сечения трубы, имея в виду, что предельная гибкость ее
% — 150. Эта проверка выполняется аналогично проверке на
устойчивость наклонной монтажной мачты, работающей на вне-
центренное сжатие (см. § 28) от сжимающего усилия Nc и изгибаю-
щего момента Л40.
7. В случае крепления подпорки через канатные подвески оп-
ределяют натяжения этих подвесок (кН), взяв усилие Nc без учета
коэффициентов Лпи кд:
натяжение каждой из двух верхних подвесок
Sb — sin (<р + Р + « 4- x)/sin со,
где т — угол между линией Ь и иижпей подвеской (определяется графически
в зависимости от выбранного места крепления нижних подвесок); со — угол
между верхними и нижними подвесками (определяется графически в зависимости
ст выбранных мест крепления этих подвесок).
По усилию SB рассчитывают канат для верхних подвесок,
выполненных в виде замкнутых колец, соединяющих ригель
подпорки со строповыми приспособлениями поднимаемого обору-
дования (см. § 9):
натяжение каждой из двух нижних подвесок
SH — Nc sin (ф + р + а + ю + r)/sin со.
241
Следует иметь в виду, что максимальные усилия в нижних
подвесках возникают в средней стадии подъема оборудования,
поэтому для их определения необходимо построить вспомогатель-
ный график по вышеприведенным формулам для Л/с и 5И при раз-
личных значениях угла подъема оборудования <р. По максималь-
ному усилию SH рассчитывают канат или полиспасты для нижних
подвесок (см. § 9 или § 17).
8. Определяют усилие, действующее на ригель подпорки
(кН):
при креплении ригеля к оборудованию шарнирно посредине
его пролета
р _ 10брКпКдД COS (фУ) .
Р b cos (ф + Р) ’
при соединении ригеля с оборудованием через канатные под-
вески в местах крепления их на ригеле:_______
при ® > 90° S = УSj + Si — 2SHSB cos to;
при ® < 90° S = + Si + 2SHSB cos to;
усилие S может быть также найдено графически, как диагональ
параллелограмма со сторонами SH и SB (рис. 64, б).
9. Находят изгибающий момент в ригеле (кН-м), пренебрегая
изгибающим моментом от собственной массы ригеля:
при креплении ригеля к оборудованию шарнирно
Мр = Pvlv№,
где /р — длина ригеля, м (назначают минимальной с расчетом размещения обо-
рудования между стойками подпорки).
при соединении ригеля с оборудованием через канатные под-
вески
Л4р = 5кпКд/1,
где 1± — расстояние от точки крепления канатной подвески на ригеле до стойки
подпорки (величиной /х, м, задаются).
10. По изгибающему моменту Мр определяют сечение ригеля
аналогично балке, работающей на поперечный изгиб (см. § 3).
11. Находят натяжение в каждом стяжном полиспасте (кН),
подсчитывая усилие 7VC без учета коэффициентов кп и кд:
Рп = Nc cos (а — у) + FT,
где у — угол наклона полиспаста к горизонту (находят графически или по фор-
муле tg у = hml{b cos Р /п cos а), а затем н по прилож. XXII определяют
величину угла у); Гт — усилие трения при перемещении споры стойки по рель-
совому пути, кН: FT = NBf; — вертикальная составляющая усилия в стойке:
NB = Nc sin a; f — коэффициент трения споры стойки с рельсы (для сколь-
зящих опор f = 0,3, для катковых—f = 0,1).
При соединении ригеля подпорки с оборудованием через ка-
натные подвески максимальное значение вертикальной состав-
ляющей NB имеет место в средней стадии подъема оборудования,
242
поэтому для его определения строят вспомогательный график по
формуле для NB, подставляя значения составляющих для различ-
ных углов подъема оборудования. Усилие в полиспасте Рп рас-
считывают для максимального значения NB, а значит, и FT.
12. По усилию Рп рассчитывают стягивающие полиспасты
(см. § 17).
13. Находят максимальное усилие в тормозной оттяжке (кН)
при посадке оборудования на фундамент в проектное вертикаль-
ное положение:
Рт = 10Go0,6D/(ftT cos ат),
где Лт — высота закрепления тормозной оттяжки от основания оборудования, м
(величиной Лт задаются); ат — угол между тормозной оттяжкой и горизонтом
(величиной ат задаются).
14. По усилию Рт рассчитывают канат для тормозной оттяжки
(см. § 9), а по прилож. VII подбирают тормозную лебедку.
Пример 71. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
аппарата колонного типа массой Go — 80 т, высотой Яо — 38 м
и диаметром D — 3,2 м способом выжимания с шарнирным креп-
лением ригеля подпорки к верхней образующей колонны. Рас-
стояние центра массы колонны до ее основания /я. м = 15 м, вы-
сота фундамента Лф — 1,5 м.
Решение. I. Рассчитываем расстояние от оси шарнира до
центра массы колонны:
а — 1ц. м cos v “ 15-0,995 = 14,9 м,
где v — угол между продольной осью колонны и линией a: tg v — 0,5D/l^ м =
= 0,5-3,2/15= 0,106, т. е. угол V—-6°.
2. Находим место крепления ригеля подпорки к верхней об-
разующей колонны:
b = 1,1а = 1,1.14,9 = 16,4 м.
3. Определяем угол между линией Ь и продольной осью ко-
sin 0 = D]b - 3,2/16,4 =* 0,195, 0 =- 1Г.
4. Находим угол между линиями а и fc:
8 = p- v = 11° -6° = 5°.
5. Определяем минимальную длину подпорки, имея в виду,
что Лш = йф = 1,5 м:
/п = 1,1 (Ь + йщ + каб) -
= 1,1 (16,4. 4- 1,5 4- 0,006.14,9.5) «= 20,2 м.
6. Находим угол наклона подпорки к горизонту в случае
исходного горизонтального расположения колонны при <р — 0°:
sin а = [йш + b sin (<р 4- 0) J/Z„ =
= (1,5 + 16,4.0,191)/20,2 = 0,23, а = 13°.
243
7. Находим расчетную массу оборудования с учетом массы
оснастки:
бр = бокос = 80-1,08 = 86,4 т.
8. Подсчитываем нагрузку, действующую на подпорку, при
Ф = 0°:
д, 10GpKnKBKHac<>s(<j> + v) 10-86,4-1,1 1,1 • 1,2-14,9-0,995 _
™ ~ 6 sin (<р + р + а) 16,4-0,407 —
= 2787 кН.
9. Находим сжимающее усилие в каждой стойке подпорки:
Nc = n/2 = 2787/2 = 1393,5 кН.
10. Используя прилож- X, подбираем ориентировочно сече-
ние стальной трубы для стоек подпорки 426/16 мм, ориентируясь
на допускаемую гибкость [XI = 150. Для трубы этого размера
площадь сечения FT = 206 см2, радиус инерции гт = 14,5 см и *
масса 1 м gT = 161,78 кг, тогда гибкость стойки Хс = Z„/rT =
= 2020/14,5 = 139 < [А] = 150 и масса стойки Gc = /ngT = ;
= 20,2-0,162 = 3,3 т.
11. Находим изгибающий момент в стойке от собственной
массы:
Мс = 10бсе/8 = 10-3,3.19,7/8 = 81,3 кН-м,
где е—проекция стойки на горизонталь: е~ la cos а = 20,2-0,974 — 19,7 м.
12. Используя сжимающее усилие в стойке Nc и изгибающий
момент Мс, рассчитываем сечение стойки аналогично трубчатой
наклонной мачте (см. § 28).
13. Определяем усилие, действующее на ригель подпорки,
при ф = 0°:
п — ЮОрКпКдаcos(ф + v) 10-86,4-1,1-1,1-14,9 0,995 _ QR9 л н
b cos (ф + Р) ~ 16,4-0,982 кп.
14. Находим изгибающий момент в ригеле, задаваясь длиной
его пролета /р = 4 м:
/Ир = Рр/р/4 = 962,4-4/4 = 962,4 кН-м.
15. Используя изгибающий момент /Ир, рассчитываем сече-
ние ригеля (см. § 3).
16. Находим угол наклона полиспаста к горизонту:
tg у = hj(b cos р + ln cos а) =
= 1,5/(16,4-0,982 + 20,2-0,974) = 0,042, у = 3°.
17. Определяем вертикальную составляющую усилия в стойке:
NB — /Vc sin а = 1393,5-0,225 == 313,5 кН. «
244
1
18. Находим усилие трения опоры стойки по рельсовому пути,
принимая опору скользящей конструкции:
FT = NBf = 313,5.0,3 - 94 кН.
19. Подсчитываем натяжение в каждом стягивающем поли-
спасте:
Ра = Nc cos (а — у) + FT =
= 1393,5.0,985 + 94 = 1467 кН.
20. По усилию А, рассчитываем стягивающие полиспасты
(см. § 17).
21. Находим усилие в тормозной оттяжке, принимая hT =
= 38 м и выбирая угол наклона оттяжки к горизонту ат = 40°.
р _ 1OGoO,6D _ 10-80-0,6-3,2 _ „ „ „
т ATccsaT 38-0,766 ”й2’6 КН>
22. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9)
и по при лож. VII подбираем тормозную лебедку.
§ 49. Встречный подъем двух аппаратов
Этот способ монтажа является разновидностью подъема пово-
ротом вокруг шарнира и рекомендуется в тех случаях, когда усло-
вия монтажной площадки допускают расположение в исходном
горизонтальном положении двух аппаратов колонного типа по
одной оси.
Перед подъемом основания аппаратов укладываются в поворот-
ные шарниры у рядом стоящих фундаментов вершинами в разные
стороны. Одиночная или парные мачты устанавливаются между
фундаментами, и их полиспасты связываются с вершинами аппа-
ратов. При одновременной работе полиспастов аппараты, повора-
чиваясь вокруг шарниров навстречу друг другу, поднимаются
до нейтрального положения, а затем с помощью тормозных от-
тяжек плавно опускаются на фундамент в проектное вертикаль-
ное положение. Два аппарата необходимо поднимать равномерно
для уменьшения нагрузок на ванты мачт. Такой способ монтажа
имеет следующие преимущества: возможность одновременного
подъема двух аппаратов; симметричная нагрузка на мачты, что
исключает появление изгибающих -моментов в них и уменьшает
нагрузки на ванты и якоря; возникновение максимальных на-
грузок на такелаж в начальной стадии подъема.
При использовании парных мачт строповку аппаратов следует
выполнять с помощью балансирной траверсы, распределяющей
равномерно нагрузку на оба полиспаста, или применять поли-
спасты, спаренные через уравнительный блок.
245
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 65)
1. Определяют необходимую высоту мачты (м), ориентируясь
на ее оптимальные размеры в зависимости от расположения центра
массы оборудования от его основания /ц. м:
Нм = (1,8-нЗ,0) /ц.м.
2. Находят усилие (кН) в каждом полиспасте в начальный мо-
мент подъема оборудования:
для одиночной мачты
Рп =
________Ю^о^ц. м_______.
(Ям — Яф) sin Р — /ш cos Р '
для парных мачт
р ______________5С0/ц, м_______
п ~ (Ям — Яф) sin р — /ш cos Р ’
где GB — масса поднимаемого аппарата, т; Яф — высота фундамента, м; Р — угол
между мачтой и полиспастом, определяется графически путем построения расчет-
ной схемы в масштабе или по формуле
/с ~Ь .
Ям — Яф — 0,50
/с — расстояние места строповки оборудования от его основания, м (величиной
10 задаются); 1Ш — расстояние от оси шарнира до мачты, м (величиной /ш за-
даются); D — диаметр аппарата, м (при строповке за верхнюю образующую
необходимо брать полный диаметр D, при строповке за монтажные штуцера —
0,5D, при строповке за нижнюю образующую размер D из формулы исключается).
3. По усилию Рп рассчитывают полиспасты (см. § 17) и стропы
(см. § 12).
4. Определяют суммарное сжимающее усилие (кН), действую-
щее по оси мачты:
/V = 2Ракакп cos р 10Gmk„ + 20GnKn + 2Sn + nH. BPB. B sin а,
где GM — масса мачты, т (подбирается вначале ориентировочно; для трубчатой
мачты по прилож. X и V определяют сечение и массу 1 м трубы g\ тогда GM =
Рис. 65. Расчетная схема подъема оборудования встречным способом
246
= Hugr> Для решетчатой GM = (0,00024-0,0005) 1,5РП/7М); Ga—масса поли-
спаста, т; Sn — усилие в сбегающей ветаи полиспаста, кН (получается при его
расчете); пн. в — количество вант (величиной пи. в задаются); Рв_ в — усилие
первоначального натяжения вант, кН (определяется по прилож. XIX); а —
угол заложения вант (величиной а задаются).
5. По усилию V рассчитывают сечение мачты, выбирая труб-
чатую или решетчатую конструкцию (см. § 28).
6. Подсчитывают усилие в тормозной оттяжке (кН) посадки
аппарата на фундамент в проектное вертикальное положение;
р — 10Gq°-6D
т Лт cos ат ’
где йт — расстояние от основания оборудования до места крепления тормозной
оттяжки, м (величиной Лт задаются); ат — угол заложения тормозной оттяжки
(величиной ат задаются).
7. По усилию Рт рассчитывают тормозной канат (см. § 9)
и по прилож. VIII подбирают лебедку.
Пример 72. Рассчитать такелажную оснастку для встречного
подъема одиночной монтажной мачтой двух аппаратов колонного
типа массой Go = 80 т каждый, высотой Но = 34 м и диаметром
D = 2,8 м на фундаменты высотой = 0,4 м. Расстояние от
центра массы аппаратов до их основания /ц м = 15 м.
Решение. 1. Определяем необходимую высоту монтажной
мачты:
Нм = 2/Ц.м = 2-15 = 30 м.
2. Находим угол между полиспастами и мачтой в начальный
момент подъема при строповке за монтажные штуцера, задаваясь
высотой строповки 1С — 20 м и выбирая расстояние от осей шар-
ниров до мачты 1Ш = 6 м,
tg Р = Ям —Лф —0.5D = 30-0,4 — 0,5-2,8 = °’93, Р = 43 •
3. Подсчитываем усилие в каждом полиспасте в начальный мо-
мент подъема аппаратов:
р_____________IOGq/ц. м_________________10-80.15_______=
п (Ям — Лф) sin ₽ —/ш cos ₽ (30 — 0,4)0,682 — 6 0,731
= 760 кН.
4. По усилию Рп рассчитываем полиспасты (см. § 17) и стропы
(см. § 12).
5. Определяем сжимающее усилие, действующее по оси мачты,
задаваясь углом заложения вант а = 45° и их количеством пн. в =
= 4 шт.;
W = 2Рп«пкд cos р + 10GMKn 20Gn«n + 2Sn + nH. ВРН. в sin а =
= 2.760.1,1.1,1.0,731 + 10-13,7.1,1 +20-4.1,1 +
+ 2-60 + 4.50.0,707 = 1844 кН,
247
где GM— ориентировочная масса решетчатой мачты: GM = 0,0004-1,5РПЯМ=»
= 0,0004-1,5-760-30 = 13,7 т; Gn и Sn — соответственно масса полиспаста и
усилие в сбегающей ветви (получаются при расчете полиспастов); Рн. в — усилив
первоначального натяжения вант (из прилож. XIX).
6. По усилию N, выбирая решетчатую конструкцию, рассчи-
тываем сечение мачты (см. § 28).
7. Подсчитываем усилие в тормозной оттяжке, задаваясь
высотой крепления ее на аппарате Лт = 34 м и углом наклона ее
к горизонту ат = 40°:
р _ 10G„0,6O _ 10-80-0,6-2,8 „ н
hTcosaT ~ 34-0,766 — 01,0 КН.
8. По усилию Рт рассчитываем тормозной канат (см. § 9)
и подбираем лебедку (см. прилож. VII).
§ 50. Подъем оборудования стяжными полиспастами
Рассматриваемый способ применяется при монтаже некоторых
видов оборудования, в частности козловых и кабельных кранов.
При таком способе монтажа значительно упрощается такелажная
оснастка; грузоподъемные средства имеют незначительные высот-
ные габариты по сравнению с высотой поднимаемых конструкций;
установка такелажных средств требует небольшой площадки;
отпадает необходимость в устройстве вант и мощных якорей;
конструкции поднимаемого оборудования выполняют роль грузо-
подъемных средств, осуществляя практически процесс самоподъ-
ема; максимальные усилия в такелажной оснастке возникают в на-
чальный момент подъема, что повышает безопасность такелажных
работ.
При подъеме оборудования способом стягивания шарнирные
опоры одной стороны поднимаемого оборудования закрепляются
неподвижно, а опоры другой стороны устанавливаются на те-
лежки, перемещаемые по рельсовым путям с помощью стягиваю-
щих полиспастов.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
Расчет ведется применительно к монтажу козлового крана
(рис. 66), мост (ригель) которого собран на временной опорной
конструкции, а опоры крана шарнирно соединены с ригелем.
Нижние части опор крана с одной стороны закреплены неподвижно
и соединены полиспастами с ходовыми тележками опор другой
стороны. При сокращении полиспастов опоры свободной стороны
на ходовых тележках подкатываются по подкрановым путям
к закрепленным опорам и металлоконструкции козлового крана
поднимаются до проектного положения, в котором заканчивается
248
Рис. 66. Расчетная схема подъема оборудования стяжными полиспастами
окончательная сборка крана. Следует иметь в виду, что, чем выше
временные опорные конструкции для сборки моста, тем меньшие
усилия потребуются для подъема крана, однако при этом услож-
няется предварительная сборка металлоконструкций крана.
1. Определяют усилие (кН), необходимое для подъема крана
из исходного положения и направленное по осям подтягиваемых
опор, задаваясь высотой временной опорной конструкции h:
Р = (20СЛ + \0G2l2 + 20G8/8)/(/ sin а),
где Gj и GB — масса опор крана, т; Ga — масса моста, т; 1г, 12 и 13 — расстояния
от вертикалей, проведенных через центры масс опор и моста до точки А, м (проще
всего расстояния найдутся графически построением расчетной схемы в масштабе
аналогично рис. 66; если расположения центров масс этих узлов неизвестны,'то
их можно рассчитать, как указано в § 11); I— расстояние между шарнирами,
соединяющими опоры крана с ходовыми тележками, м (получается графически);
а — угол наклона оси опоры к горизонту (получается графически).
2. Находят суммарное усилие (кН) для стягивания опор крана:
Рс = Р cos а 4- FT,
где FT — усилие трения качения ходовых тележек подтягиваемых опор по под-
крановым путям, кН: FT = PBf; Рв= Р sin а — вертикальная составляющая
усилия Р; f— коэффициент тяги тележек (принимается для подшипников каче-
ния / = 0,01, для подшипников скольжения /==0,02).
3. Учитывая, что стягивание опор крана выполняется двумя
полиспастами, находят усилие (кН) на каждый из них:
Рп = Рс/2.
4. По усилию Р„ рассчитывают стягивающие полиспасты
(см. § 17) и стропы (см. § 12).
249
Пример 73. Рассчитать такелажную оснастку для подъема
стяжными полиспастами козлового крана грузоподъемностью
10 т пролетом 32 м с высотой подъема крюка 10 м. Длина опоры
10 = 14 м, ширина моста ZM = 3 м, высота моста hM = 3,5 м, рас-
стояние от центра массы опоры до ходовой тележки /ц м = 9 м,
масса моста С2 = 42 т, масса каждой опоры Gj = Gs = 8 т.
Решение. 1. Задаваясь высотой временной опоры h —
= 4 м, строим в масштабе (1 м соответствует 1 см) расчетную
схему аналогично рис. 66.
2. Определяем необходимое для подъема крана усилие, на-
правленное по оси опоры:
Р = (20G1Z1 + 10G2Z2 + 20GsZ3)/(Z sin а) =
=(20-8-8 +10-42-13,5 + 20-8-18,5)/(26,5-0,342) = 1093 кН,
где величины /х, /2, /8, I и а = 20° получаются графически по расчетной схеме
в масштабе.
3. Находим суммарное усилие для стягивания опор крана:
Ро = Р cos а 4- Гт = 1093-0,94 +
+ 3,7 = 1031 кН,
где £т = PBf = 373,8-0,01 = 3,7 кН; Рв = Р sin а = 1093-0,342 = 373,8 кН.
4. Подсчитываем усилие в каждом из двух стягивающих поли-
спастов:
Рп = -Рс/2 = Ю31/2 = 516 кН.
5. По усилию Р„ рассчитываем стягивающие полиспасты
(см. § 17) и стропы (см. § 12).
§ 51. Подъем оборудования гидравлическим подъемником
Подъем оборудования гидравлическим подъемником способом
поворота вокруг шарнира является разновидностью безъякор-
ного способа. Этот способ применяют для установки в вертикаль-
ное положение аппаратов колонного типа массой от 200 до 560 т,
высотой от 40 до 80 м и диаметром до 5 м.
Гидравлический подъемник (рис. 67) представляет собой две
стойки коробчатой конструкции /, по каждой из которых переме-
щаются последовательно и шагообразно верхняя 2 и нижняя 3
каретки, связанные между собой гидравлическими цилиндрами 4,
соединенными шлангами с насосной станцией. Стойки имеют по
всей длине окна для фиксации положения кареток опорными ку-
лачками после каждого шагового перемещения кареток. К ниж-
ним кареткам каждой стойки подвешивается балка 5, на которую
шарнирно опирается корпус поднимаемого аппарата 6. Перед
подъемом горизонтально расположенного в исходном положении
250
аппарата стойки подъемника, имеющие шарнирные опоры, уста-
навливаются по обе стороны его выше центра массы. По мере
подъема кареток аппарат поднимается поворотом вокруг шарнира
до нейтрального положения, а стойки одновременно наклоняются
в сторону фундамента. Во избежание горизонтального смещения
опоры стоек соединяются с поворотным шарниром канатными
стяжками. Из нейтрального положения аппарат опускается на
фундамент с помощью тормозной оттяжки.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
1. Находят минимальную высоту стоек гидравлического подъ-
емника (м) для установки колонного аппарата в вертикальное
положение (рис. 67):
Яс = Zc/cos р 4~ ho. с 4~ Лк Л3,
где /0 = /ц. м + (14-1,5)— расстояние от поворотного шарнира оборудования
до плоскости основания стоек гидравлического подъемника, м; /ц. м — расстоя-
ние от основания оборудования до центра массы его, м; (3 — угол между горизон-
том и осью стойки в момент вертикального положения оборудования: Р = 45°;
ho. с — высота шарнирных опор стоек гидроподъемника, м (при низком фунда-
менте под оборудование принимается ho, с = йф); Лф—высота фундамента;
hK — максимальная высота подвижной системы подъемного устройства, м:
Лн = 3,5 м; ha — запас свободного конца стоек: hB = 0,5 м.
2. Рассчитывают максимальное сжимающее усилие (кН), дей-
ствующее на стойку гидроподъемника в начальный момент подъ-
ема оборудования, при угле наклона оборудования к горизонту
<р = 0°:
N = БСоКцКд/ц. м//0 4- 10Сскп 4~ 5G6kv 4~ 10GKKn,
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; Gc — масса стойки, т (ориенти-
ровочно принимается равной 0,4 т на 1 м высоты стойки); Gg — масса балки и
балансирной системы, т (зависит от ряда факторов и прежде всего от массы под-
нимаемого аппарата и расстояния между стойками гидроподъемника, для подъема
аппаратов диаметром от 3 до 5 м масса балки может быть принята предварительно
Gg = (0,034-0,05) Go); GK — масса нижней и верхней кареток гидроподъемника:
GH яг 8,5 т.
3. Находят требуемую площадь поперечного сечения стойки
(смя):
F - N
<р0«0,1/? ’
где фо — коэффициент продольного изгиба (принимается ф0 = 0,32 из приложе-
ния XV по допустимой гибкости стойки [/] = 150).
4. Находят расчетную рабочую высоту стойки (см):
Я? = (Яс-Лк-Ла)р,
где р — коэффициент приведения расчетной длины, зависящий от условия за-
крепления концов и принимаемый по прилож. XII: р= 1.
251
5. Определяют радиус инерции (см) сечения по предельной
гибкости [X] = 150:
г = Я?/[Л].
6. Подсчитывают размеры сечения стойки (рис. 67, г):
П>гр == Г/СЬХ, ЛТр
где ах и ау— коэффициенты формы: ах = 0,41; ау = 0,52 (принимается для
коробчатой формы сечения стойки по табл. 3, с. 28).
7. По принятым размерам а и b находят площадь сечения
стойки:
Fc = 2абх + 2 (b - 2бх) fi2 > FTp,
где и 62 — толщины стенок, соответствующие периметрам сечения.
8. Определяют усилие в стяжке, соединяющей основание
стойки гидроподъемника с поворотным шарниром оборудования
(кН), которое будет иметь максимальное значение при угле подъ-
ема аппарата <р около 50°:
*^ст == с cos р Рт,
где Л/о — усилие, кН, сжимающее стойку в момент подъема аппарата на угол <р:
*, 5СО(1Ц. м— 0,5D tg ф) cos ф + 5 (0б-|-26к)/с cos <р ,
Л°--------------/т^гр +
. 5GC [(Яс/2 — Ли — /la) cos fl -Нс cos ф]
' /с sin р ’
где D — диаметр аппарата, м; р — угол наклона стойки к горизонту (определя-
ется графически или по формуле Р = arctg sin ф/(1 — cos ф); FT — усилие трения
между опорой стойки и фундаментом под нее, кН: FT = NBf; NB — верти-
кальная составляющая усилия в стойке, кН: Л,в = Nc sin Р; /— коэффициент
трения о фундамент (определяется по прилож. XVIII).
9. По усилию SCT рассчитывают канаты для стяжек (см. § 9).
10. Находят усилие в тормозной оттяжке (кН) при посадке
оборудования на фундамент в проектное вертикальное положе-
ние:
р 10Go0,6£>
т Лт cos ат ’
где Лт — высота крепления тормозной оттяжки на оборудовании, м (величиной Лт
задаются); ат — угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (величиной ат
задаются).
11. По усилию Рт рассчитывают канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбирают электролебедку.
12. Находят усилие, действующее на балку и балансирную
систему (кН) в начальный момент подъема оборудования при
угле <р = 0° без учета собственной массы балки:
Р = ЮСоКдКд/ц. M/Z0.
253
13. Определяют максимальный изгибающий момент (кН. см)
в балке:
М = Р//4 + 10g/2/8,
где I — рабочая длина балки, см (величиной / задаются в зависимости от попереч-
ных размере» поднимаемого оборудовании); g— масса 1 см балки, т (принимается
ориентировочно с учетом ранее назначенной массы балки Gg и выбранной длины
ее /, см: g Gg/l).
14. Подсчитывают требуемый момент сопротивления попереч-
ного сечения балки (см8):
~ M/(mO,lR).
15. В дальнейшем выбор типа балки и расчет ее сечения осу-
ществляются, как указано в § 3.
Пример 74. Рассчитать такелажную оснастку для установки
гидравлическим подъемником аппарата колонного типа в верти-
кальное положение на фундамент высотой Лф = 0,5 м. Масса
аппарата Go ~ 225 т, диаметр D — 4,8 м, высота Но — 65 м, рас-
стояние от центра массы аппарата до его основания /ц. м — 30 м.
Решение. 1. Определяем высоту стоек гидроподъемника
(рис. 67, а):
Но = /c/C0S Р + Ло. о 4" + Л3 = 31,5/0,707 +
+ 0,4 4- 3,5 4- 0,5 = 49 м,
где /с = /ц. м + 1,5-— 30 -f- 1.5 ™ 31,5 м; 0 — 45°; Ло. с = 0,4 м; Лн = 3,5 м;
Л3 — 0,5 м.
2. Находим усилие, сжимающее стойку гидроподъемника в на-
чальный момент подъема аппарата, при <р = 0°;
Л/ = 5С0КпКд/д„ ^/1q 4' 4- 4" 1 ОСдКд -
5-225-1,1 -1,1 -30/31,5 4- 10-19,6.1,1 4-
+ 5-12.1,1 4 10-8,5-1,1 == 1671,5 кН,
где Gc — масса стойки (ориентировочно принимаем Go = 0,4/7с = 0,4- 49 =
-- 19,6 т; Gg—масса балки: Gg ~ 0,05Go — 0,05-225 = 11,25 т (принимаем
Gg — 12 т); GK — 8,5 т.
3. По усилию N находим требуемую площадь поперечного се-
чения стойки гидроподъемника:
FTp - N/(wn0,lR) =
= 1671,5/(0,32.0,9.0,1.210) = 276 сма,
где фо— коэффициент продольного изгиба (принимают по прилож. XV, задавшись
допустимой гибкостью стойки [XI = 150): ф0 = 0,32.
4. Находим расчетную рабочую высоту стойки:
Т/р = (Яс - h„ - Л3) р = (49 — 3,5 - 0,1) 1 = 45 м.
где р = 1 (принимают по прилож. XII).
254
5. Определяем радиус инерции сечения:
г = Я?/[А] = 4500/150 = 30 см.
6. Подсчитываем размеры сечения стойки, задаваясь ее ко-
робчатой формой:
атр = г/ах = 30/0,41 = 73,2 см;
Ьтр = г/ау = 30/0,52 = 57,7 см.
где ах и ау — коэффициенты формы (определяются по табл. 3 для коробчатой
формы).
Принимаем размеры стойки а = 700 мм; b — 600 мм, толщи-
на стенки сечения соответственно параметрам составляет =
= 15 мм и 62 = 10 мм.
7. По принятым размерам подсчитываем площадь сечения
стойки:
Fc = 2^ + 2 (b - 26J 62 > FTp;
Fc = 2.70.1,5 + 2 (60 — 2-1,5) 1 = 324 см2 > FTp = 276 см2.
8. Определяем усилие в стяжке, соединяющей основание
стойки гидроподъемника с поворотным шарниром оборудова-
ния (кН):
SCT = Л/с cos ₽ - = 830,7-0,41 - 302 = 39 кН.
где Nc — усилие, действующее вдоль оси стойки, при подъеме оборудования на
угол ф = 49°:
д, 5G0 0 ц. м — 0,5D tg ф) cos ф -|- 5 (Gg + 2GK) /с cos ф
"°----------------------Z^mp +
। 5GC [(//с/2 — Лд — h3) cos р -|- /с cos ф]
(csinP
5-225 (30 — 0,5-4,8-1,15) 0,66 + 5 (12 + 2-8,5) 31,5-0,66 +
+ 5-19,6 [(49/2 - 3,5 - 0,5) 0,41 +31,5-0,66] ООЛ,..„.
=-----------------------31,5-0,91---------------------= 830’7 кН’
Р — угол наклона стойки к горизонту: р = arctg sin ф/(1 — cos ф) =
= arctg 0,75/(1 —0,65)= 66°; FT— усилие треиия между опорой стойки и фун-
даментом под нее: FT = NB f = 756-0,4 = 302 кН; NB = Nc sin P = 830,7-0,91 =
= 756 кН; f — коэффициент треиия.
9. По усилию SCT рассчитываем канат (см. § 9) для стяжки.
10. Находим усилие в тормозной оттяжке при посадке аппа-
рата на фундамент:
n 10Go0,6D 10-225-0,6-4,8 ,, с Т1
= hTcosaT = —65-0;866" = 115 КН’
где ат принят равным 30°; hT = 65 м.
11. По усилию Рт рассчитываем канат для тормозной оттяжки
(см. § 9) и по прилож. VII подбираем лебедку.
255
12. Находим усилие, действующее на балку в начальный мо-
мент подъема, при угле ср =• 0° без учета собственной массы балки:
Р = 10СокпКд/ц.м//с = Ю-225-1,1-1,1-30/31,5 = 2593 кН.
13. Определяем максимальный изгибающий момент в монтаж-
ной бзлкс
М Pl/4 + lOgP/8 = 2593-550/4 4
4- 10-0,022.55078 - 364856 кН-см,
где I — длина балки (принимается с учетом зазоров между аппаратом и стойками
подъемника по 350 мм); I =- 550 см; g— масса 1 см длины балки; g = Gg/I --
= 12/550 = 0,022 т/см.
14. Подсчитываем требуемый момент сопротивления попереч-
ного сечения балки:
W = M/(m0,lR) ~ 364856/(0,85.0,1.210) =
— 20440 см8.
15. Принимаем балку сварной конструкции и дальнейший
расчет проводим, как указано в § 3.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
ДЛЯ ПОДЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПОДЪЕМНИКОМ
С ПЕРЕДВИЖНЫМИ ОПОРАМИ
Гидроподъемник с передвижными опорами применяется в том
случае, когда его высота при неподвижных опорах недостаточна
для подъема аппарата в проектное положение.
Порядок расчета такелажной оснастки аналогичен расчету при
подъеме аппарата гидроподъемником со стационарными опорами
за исключением определения высоты стоек гидроподъемника и
усилия в стяжном полиспасте, передвигающем шарнирные осно-
вания стоек гидроподъемника к фундаменту в процессе подъема
аппарата.
Определяют максимальную высоту стоек (м) по формуле
Нw ““ /с/СОэ Ct 4“ ^ос + 4“ ^31
где а — угол наклона стойки к оборудованию, находящемуся в вертикальном
проектном положении (определяется приближенно по формуле tga==c/Z0);
а — длина полиспаста стяжной системы основании стоек гидроподъемника в стя-
нутом состоянии (определяется предварительно по прилож. VI).
2. Подсчитывают усилие в стяжке (кН) в начальный момент
подъема при угле <р, близком к нулю, с учетом сил трения:
Sot — Nc sin со 4- FT/2,
где No — усилие, действующее вдоль оси стойки, кН: Nc — 10бо/ц- M/(Zccos со) 4-
4- Ю (Gg 4- Си 4- 2G0); се — угол наклона стойки подъемника к вертикали
256
(принимается ориентировочно равным 10°); Дт — сила трения при перемещении
основания стойки подъемника к фундаменту в процессе подъема оборудования,
кН: fT = WBf; 7VB — вертикальная составляющая усилия, действующего вдоль
оси стойки, кН: 2VB = Nc cos w; f — коэффициент трения (определяется по
прилож. XVIII; при перемещении тележек по рельсам f = 0,02).
§ 52. Подъем оборудования полиспастами,
закрепленными за строительные конструкции
С помощью полиспастов, закрепленных за строительные кон-
струкции (подкрановые балки, колонны здания или фермы пере-
крытия здания), можно поднимать оборудование и перемещать
его горизонтально в плоскости полиспастов. Расчетные усилия,
возникающие при подъеме, не должны превышать усилий, пере-
даваемых на подкрановые балки от действия мостового крана,
а в случае закрепления за фермы — суммарных усилий от снего-
вой нагрузки и плит перекрытия. Поэтому необходимо при мон-
таже оборудования таким способом согласовывать проект произ-
водства работ, содержащий расчетные усилия, передаваемые
на конструкцию, с проектной организацией, выполнившей проект
на строительные конструкции. Проект производства работ сле-
дует также согласовывать с заказчиком и генподрядчиком.
Подъем оборудования может осуществляться одним полиспа-
стом с оттяжкой груза или двумя полиспастами, закрепленными
за разные точки здания цеха. Величина усилий в грузовых поли-
спастах зависит от места расположения оборудования, расстояния
между точками закрепления полиспаста и оттяжки или двух по-
лиспастов как по горизонтали, так и по вертикали и от направле-
ния оттяжки
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
ПРИ ПОДЪЕМЕ ОБОРУДОВАНИЯ
ОДНИМ ПОЛИСПАСТОМ с оттяжкой
(рис. 68, а)
1. Определяют графически направления действия усилий, кото-
рые зависят от расположения оборудования в плоскости поли-
спаста и оттяжки. Для этого необходимо вычертить в масштабе
схему с заданными размерами: Н — высота подвески полиспаста
от уровня пола, м; — высота крепления оттяжки от уровня
пола в зависимости от направления оттяжки, м; ht — расстояние
по вертикали от точки подвеса оборудования к полиспасту до ме-
ста крепления грузового полиспаста, м; h — расстояние по верти-
кали от точки подвеса оборудования до уровня пола, м; а — расстоя-
ние от места крепления оборудования к грузовому полиспасту
до вертикали, проходящей через точку подвеса полиспаста, м;
9 В В Матвеев 257
Рис. 68. Расчетные схемы подъема оборудования полиспастами, закрепленными
за строительные конструкции
Ь — расстояние от точки подвеса оборудования до вертикали,
проходящей через точку крепления оттяжки, м. 4
2. Определяют усилие (кН) в грузовом полиспасте:
оттяжка направлена под углом к вертикали вниз
р 10°ofc .
п bhi—ah
оттяжка направлена горизонтально
р _ 10Со£^ + лГ.
оттяжка направлена под углом к вертикали вверх
р _ 10Go6 № + %
п a(H1 — h)-\-bh1 ’ »
д
где Go — масса поднимаемого оборудования, т. <
3. По усилию Рп рассчитывают грузовой полиспаст (см. § 17).
4. Находят усилие (кН) в оттяжке:
оттяжка направлена под углом к вертикали вниз
р _ (1оо„ + 50п)дКл2 + г>2. J
r° - Ыц — ah ’ }
оттяжка направлена горизонтально
п __ (10G0 + 5Gn)a4 if
---------г » I
258
оттяжка направлена под углом к вертикали вверх
р _ (1QGO + 5Gn) с + (Hi - hY
° ~ а^-Ц+Ыц
где Gn — масса полиспаста, т (получается при его расчете).
5. По усилию Ро рассчитывают канат для оттяжки (см. § 9),
отводной блок (см. § 16) и выбирают лебедку (по прилож. VII).
6. Подсчитывают вертикальную NB и горизонтальную Nr
составляющие усилий (кН), действующих на строительные кон-
струкции в месте закрепления неподвижного блока грузового по-
лиспаста:
оттяжка направлена под углом к вертикали вниз или вверх
1УВ= jy*1—Nr=
У & + hl У & +hl
оттяжка направлена горизонтально
NB = 10(Go + Gn), NT = 29(G°-±^a-.
В случае, когда усилия на строительные конструкции превы-
шают допустимые, конструкции раскрепляют временными креп-
лениями, которые подлежат расчету.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ ПРИ ПОДЪЕМЕ
ОБОРУДОВАНИЯ ДВУМЯ ПОЛИСПАСТАМИ (рис. 68, б)
1. Определяют графически расчетные точки подвеса оборудо-
вания от пола h и от точки закрепления одного из полиспастов
(назовем его первым) hlt а также расстояния по горизонтали
от места закрепления оборудования к полиспастам до вертика-
лей, проходящих через точки закрепления первого полиспаста а
и второго полиспаста Ь. Исходными данными для этого являются
Ну и Н2 — высота закрепления соответственно первого и второго
полиспастов от пола; с — расстояние по горизонтали между точ-
ками закрепления неподвижных блоков первого и второго поли-
спастов, размеры и первоначальное место расположения обору-
дования (все величины в метрах).
2. Определяют усилия (кН) в полиспастах:
при Нг = Н2 и а < b
р _ 10Go6 Kfl2 + Af . р _ 10Goa + М .
’ Гп2 chx —'
при Нг = Н2 и а = b
р _р _ sgo У hi + т .
' П2 - * П1-------*------>
9*
259
при A/j < Н2 и а < b
_ lOGo* Кв2 + Л1 .
Гп1 a(H2 — h) + bh1 ’
10G0aKfea + (^-/»)2
Гп2~ a(H2 — h) + bh
где Go — масса поднимаемого оборудования, т.
3. По максимальным усилиям в полиспастах РП1 и Рп2 рассчи-
тывают первый и второй полиспасты (см. § 17).
4. Находят максимальные вертикальные составляющие уси-
лий NB1 и Nb2 (кН), действующих на строительные конструкции
в узлах крепления соответственно первого и второго полиспастов:
при = Н2 и а < b
М ____ Ю (Go -f- Gnl) KRb ' м _ 10 (Go + Gni) кда t
"Bl----------~c-------. «в2----- ~ .
при Hi = Н2 и а = b
= 5 (Go Gni) кд; N в2 = NBi;
при Нх < H2 и а < b
tj Р niW1! . V __ Рпакд(^я — h.)
B1 Va*+ht ' В2 КЬа + (Яа —Л)2 ’
где Кд— коэффициент динамичности: кд = 1,1; Gnl и — массы полиспастов
(получаются при расчете).
5. Подсчитывают горизонтальные составляющие усилий Nrl
и NM (кН) соответственно в узлах крепления первого и второго
полиспастов
при Ну — Н2 и а < b
Nn = Рп1Кд0лгг2 =
/с2 + Л? К*2+Л(
при Hi = Н2 и а = b
Na = —/>пгЯ«с Нл = Nrl;
2К(с/2)2 + Л1
при Hi < Н2 и а < Ь
Na = . PmfCvf> -.
Гв2+Л( КЬ2 + (Я,-Л)2
6. При установке на строительных конструкциях дополни-
тельных креплений последние рассчитывают соответственно на
полученные горизонтальные и вертикальные усилия.
Пример 75. Рассчитать такелажную оснастку и определить
усилия на фермы здания при подъеме тележки мостового крана
массой Go = 25 т двумя полиспастами, закрепленными за нижние
260
пояса ферм на высоте Нг = Н2 = 15 м. Основные расчетные раз-
меры при полностью поднятой тележке составляют (см. рис. 68, б):
а = 4 м; b = 8 м; с == 12 м; h = 10 м; /ij = 5 м.
Решение. 1. Определяем усилие в каждом полиспасте:
р = 10Gofr + = 10-25-8 = 213 rH.
ei ch\ 12*5 '
р = 100^^+^ = Ю-25-4 = j57 кН
е® ch\ 12-5
2. По усилиям РП1 и Рп2 рассчитываем полиспасты (см. § 17).
3. Находим вертикальные составляющие усилий, действующих
на фермы здания в точках крепления полиспастов:
JV = ю = ю (25 4~ 1»2) 1,1-8 _ 1Q2 кН*
12
а = Ю (6° + бд«) КДа _ Ю ~Ь 0>^) 1>1 - 4 _ gg JfH
где Gni и Gns — массы полиспастов, полученные прн их расчете.
4. Подсчитываем горизонтальные составляющие усилий, дей-
ствующих на фермы здания в точках крепления полиспастов:
213JLk£ = 146 кН;
дг ____________
rl V а2 + hl /42 + 52
KJ ___ РпгкцЬ
IV г о
Kb2 + hl
-^Ш± = 147кН.
/8а + 5’
Возможность использования ферм перекрытия здания для
восприятия полученных расчетных усилий при подъеме тележки
мостового крана согласовываем с организацией, выполнившей
проект здания.
Глава IX. РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Оборудование на небольшие расстояния в пределах монтажной
зоны может перемещаться как по горизонтальной, так и по на-
клонной плоскостям различными способами: на санях, подклад-
ных листах, волоком, на катках, на специальных тележках по
временным рельсовым путям, путем перекатывания.
Расчет такелажной оснастки для каждого из этих способов
имеет свои особенности.
261
§ 53. Перемещение оборудования на санях,
подкладных листах, волоком
Для этого вида перемещения оборудования обычно исполь-
зуются сани сварной конструкции из стальных труб. Так, сани
конструкции Гипрохиммонтажа выполняются различных габа-
ритов с грузоподъемностью от 2,5 до 100 т и колеей от 850 до
3600 мм.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 69, а)
1. Находят тяговое усилие, необходимое для перемещения
груза (кН):
по горизонтальной поверхности
Р = 10Gof;
по наклонной плоскости
Р = 10Go (sin а + f cos а),
где Go — масса перемещаемого груза, т; f — коэффициент трения скольжения
(значении приведены в прилож. XVIII); а — угол наклона поверхности к гори-
зонту; при угле а < 15° значение cos а близко к единице и последняя формула
может быть упрощена:
Р = 10Go (sin а + f).
2. Ввиду того, что коэффициент трения покоя в среднем
в 1,5 раза, больше коэффициента трения движения, расчетное
тяговое усилие при сдвиге груза с места необходимо увеличить
на 50 %:
Ре = 1,5Р.
Рис. 69. Расчетные схемы перемещения оборудования по горизонтальной и на-
клонной плоскостям
а — не санях; б *• на катках
262
3. По найденному усилию рассчитывают тяговый канат (см.
§ 9) или полиспаст (см. § 17) и подбирают для них тяговый ме-
ханизм (прилож. VII или табл. 28, 29).
Пример 76. Рассчитать тяговое устройство для перемещения
оборудования массой Go = 16 т на металлических санях по
горизонтальной площадке, засыпанной гравием.
Решение. 1. Определяем величину тягового усилия для
перемещения оборудования:
Р = 10GJ = 10-16-0,45 = 72 кН.
2. Находим усилие при страгивании саней с оборудованием
с места:
Рс == 1.5Р = 1,5-72 = 108 кН.
3. По усилию Рс рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и
по прилож. VII подбираем электролебедку типа ЛМН-12 с тяго-
вым усилием 125 кН.
§ 54. Перемещение оборудования на катках
Для перемещения оборудования обычно применяются катки
деревянные диаметром от 150 до 260 мм или металлические диа-
метром от 50 до 150 мм.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 69, б)
1. Находят тяговое усилие (кН), необходимое для переме-
щения груза:
по горизонтальной поверхности
Р = 10Go (Ki + K2)/d;
по наклонной поверхности
Р — 10Go [sin а 4- cos а (/сх + K2)/dl,
где Go — масса перемещаемого груза, т; d — диаметр катков, см; кг — коэффи-
циент трения качения между поверхностью качения и катками, см; — коэф-
фициент трения качения между катками и грузом, см: кх и к2
сталь по стали............................. 0,05
сталь по дереву............................ 0,07
дерево по дереву........................... 0,08
сталь по бетону........................... 0,06
дерево по бетону .......................... 0,07
а — угол наклонной поверхности к горизонту; при угле а < 15° значение cos а
близко к единице, и последняя формула может быть упрощена:
Р ~ 10Go [sin а + (кх + к2)/<1].
263
2. Для сдвига груза с места расчетное тяговое усилие необ-
ходимо увеличить на 50 %:
Рс = 1,5Р.
3. По найденному усилию рассчитывают тяговый канат (см.
Q 9) или полиспаст (см. § 17) и подбирают для них тяговый меха-
низм (прилож. VII или табл. 28, 29).
Пример 77. Рассчитать тяговое устройство для перемещения
оборудования массой Go = 12 т на металлических санях по де-
ревянной эстакаде с углом наклона к горизонту а = 20° с исполь-
юванием металлических катков диаметром d — 150 мм.
Решение. 1. Определяем величину тягового усилия для'
перемещения оборудования по эстакаде:
Р = 10Go [sin а + cos а («1 + «2)М1 =
= 10-12 [0,342 + 0,94 (0,07 + 0,05)/15] = 42 кН.
2. Находим усилие при страгивании саней с оборудованием
с места:
Ро = 1,5Р = 1,5-42 = 63 кН.
3. По усилию Рс рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и
ио прилож. VII подбираем электролебедку типа 114-ТЯ с тяго-
вым усилием 75 кН.
§ 55. Перемещение оборудования на тележке
по временным рельсовым путям
При таком способе перемещения оборудования применяются
специальные монтажные тележки конструкции Гипрохиммонтажа
грузоподъемностью от 8 до 250 т массой от 0,7 до 6, 12 т с различ-
ными габаритами и колеей от 1524 до 5000 мм.
Расчет такелажной оснастки (рис. 70, а)
1. Определяют тяговое усилие, необходимое для перемещения
тележки с грузом по рельсовым путям (кН):
по горизонтальной поверхности
Р = 10Gofo;
по наклонной поверхности (эстакаде)
Р = 10Go (sin а 4- f0 cos а),
где Go — масса тележки с грузом, т; а — угол наклона рельсового пути к гори-
зонту; /0 — коэффициент тяги: /0 = (fd + 2k)/D (для вагонеток с подшипниками
качения приближенно можно считать f0 = 0,01; для вагонеток с подшипниками
скольжения [0 = 0,02); f — коэффициент трения скольжения в цапфах: f = 0,1;
d — диаметр цапф осей вагонетки, см; к — коэффициент трения качения для
колес: к = 0,05; D — диаметр колеса, см.
264
а)
Go
Рис. 70. Расчетные схемы перемещения оборудования по горизонтальной и на-
клонной плоскостям
а — на тележке по рельсовым путям; б —» перекатыванием
2. Для сдвига тележки с грузом с места необходимо расчетное
тяговое усилие увеличить на 50 %:
Рс = 1,5Р.
3. По найденному усилию рассчитывают тяговый канат (см.
§ 9) или полиспаст (см. § 17) и подбирают для них тяговый меха-
низм (прилож. VII или табл. 28, 29).
Пример 78. Рассчитать тяговое устройство для перемещения
оборудования массой Со = 120 т на тележке с колесами на под-
шипниках скольжения по горизонтальному рельсовому пути.
Решение. 1. Определяем величину тягового усилия для
перемещения оборудования:
Р = 10С0/о = 10 120 0,02 = 24 кН.
2. Находим усилие для страгивания тележки с оборудованием
с места:
Ро = 1,5Р = 1,5-24 = 36 кН.
3. По усилию Рс рассчитываем тяговый канат (см, § 9) и по
прилож. VII подбираем электролебедку типа ЛМ-5М с тяговым
усилием 50 кН.
265
§ 56. Перемещение оборудования перекатыванием
Такой способ перемещения часто применяется при погрузочно-
разгрузочных работах и монтажных операциях с оборудованием,
имеющим цилиндрическую форму, таким, как аппараты колонного
типа, горизонтальные цилиндрические аппараты и емкости, ру-
лонные заготовки резервуаров и газгольдеров. При этом могут
иметь место следующие случаи:
тяговый канат закреплен на оси аппарата;
тяговый канат сходит с цилиндрической части аппарата по
касательной.
Расчет тяговых усилий при перекатывании крупных изделий
является сложным процессом, так как сопротивление перекаты-
ванию зависит от ряда факторов: нагрузки, механических свойств
сопрягаемой пары, скорости передвижения и геометрических
размеров изделия. Приближенно принято считать, что полное
сопротивление перекатыванию прямо пропорционально нагрузке.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ (рис. 70, б)
1. Усилие в тяговом канате (кН) определяют по следующим
формулам:
при перекатывании по горизонтальной плоскости
Р = 10GofK;
при перекатывании по наклонной плоскости
Р = 10Go (sin а + fK cos а),
где Go — масса перекатываемого аппарата, т; а — угол наклона плоскости к го-
ризонту; fK — коэффициент сопротивления качению, ориентировочные значения
которого при отношении длины аппарата к диаметру больше единицы следующие:
сталь по грунту........................... до 0,15
сталь по плотному грунту .................. » 0,08
сталь по дереву............................ » 0,05
сталь по стали............................. » 0,04
железнодорожный состав по рельсам ......... » 0,008
Необходимо иметь в виду, что в случае применения двух тя-
говых устройств, расположенных по длине перекатываемого
аппарата, расчетное тяговое усилие на каждый канат делится
пополам.
2. Расчетное тяговое усилие для сдвига груза с места увели-
чивается на 50 %:
Рс = 1.5Р.
3. По найденному усилию рассчитывают тяговый канат (см.
§ 9) или полиспаст (см. § 17) и подбирают для них тяговый ме-
ханизм (прилож. VII или табл. 28, 29).
Пример 79. Рассчитать такелажную оснастку для перекатыва-
ния по эстакаде с деревянным настилом при угле наклона а =
= 20° цилиндрического аппарата массой Go = 80 т диаметром
D = 2,5 м, длиной I = 16 м. Два тяговых каната закреплены по
оси аппарата.
266
Решение. 1. Определяем усилие в тяговом устройстве:
Р = 10Go (sin а + fK cos а) =
= 10-80 (0,342 + 0,05-0,94) = 311 кН.
2. Находим тяговое усилие при страгивании аппарата с места:
Рс = 1,5Р = 1,5-311 = 467 кН.
3. Определяем усилие на каждый полиспаст:
Рп = Рс/2 = 467/2 = 234 кН.
4. По усилию РП рассчитываем тяговый канат (см. § 9) и
полиспаст (см. § 17).
§ 57. Расчет тягового усилия
при транспортировании оборудования и выбор
транспортных средств
В практике монтажа технологическое оборудование и кон-
струкции часто перевозятся к месту монтажа и в монтажной зоне
по шоссейным и грунтовым дорогам. Для перевозки крупно-
габаритного и тяжеловесного оборудования применяются при-
цепы — тяжеловозы различной грузоподъемности, которые бук-
сируются тракторами или специальными колесными тягачами.
Если габариты и масса перевозимого оборудования превышают
паспортные характеристики прицепов по грузоподъемности и
размеры платформ, то оно перевозится на двух и более прицепах.
Учитывая массу и габариты оборудования или конструкций,
состояние и характеристику дороги (подъемы, уклоны и радиусы
закруглений), выбирают прицепы-тяжеловозы и тип тягачей,
устанавливают их количество.
В некоторых случаях можно идти от обратного, т. е. зная
технические данные прицепов и тягачей, а также дорожные
условия, определять максимально допустимые массы и габариты
транспортируемого оборудования.
В настоящем параграфе рассматривается решение первой
задачи, как наиболее часто встречающейся в практике монтажа.
РАСЧЕТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
1. Определяют суммарное сопротивление (кН) движению всего,
тр анспорта:
F = 10GT/T +10 (Gn + Go) fn T 10 (GT + Gn + Go) fy,
где GT — масса тягача, т (подбирается предварительно по табл. 28, 29 или из
паспорта тягача и справочника); /т — удельное сопротивление движению тягача
(принимается по табл. 30); Gn — масса выбранного для транспортирования обо-
рудования прицепа, т (принимается по табл. 31 или паспорту прицепа и справоч-
нику); Go — масса транспортируемого оборудования, т; /п — удельное сопротив-
ление движению прицепа (принимается по табл. 32); /у— сопротивление дви-
267
жению от уклона дороги, равное показателю уклона, соответствующему 0,01
на каждый процент уклона (это сопротивление принимается с плюсом при подъеме
дороги и с минусом —- при спуске).
2. Рассчитывают необходимое тяговое усилие (кН) для стра-
гивания автопоезда с места с учетом увеличения тяговой нагрузки
примерно на 50 %:
FT = 1.5F.
3. По FT подбирают тягач по табл. 28 и 29 или из справочника.
4. Определяют силу тяги подобранного тягача по мощности
двигателя на ведущих колесах автомобиля или гусеницах трак-
тора (кН):
Fn = 3,67М]М
где W — мощность двигателя, кВт (табл. 28 или 29); т] — КПД двигателя и сило-
вой передачи (для автомашин т] = 0,85; для тракторов т] = 0,8); v — скорость
движения, км/ч (величиной v задаются в пределах, указанных в табл. 28 или 29).
5. Подсчитывают силу тяги тягача по сцеплению с поверх-
ностью дороги (кН):
Fc = 100сФ,
где Go — сцепная масса тягача, обеспечивающая надежное сцепление его с по-
верхностью дороги, т (для автомобилей Gc = 0,64-0,7 их массы, для тракторов Gc
равна их массе); <р — коэффициент сцепления колес тягача с покрытием дороги
или гусениц тягача (табл. 33).
Следует иметь в виду, что сила тяги по мощности двигателя Fn
не должна превышать силы тяги по сцеплению с поверхностью
дороги Fo, что обеспечит отсутствие буксования ведущих колес
автомобильного тягача или гусениц трактора. При необходимости
увеличения силы тяги тягача по сцеплению можно повысить
массу тягача GT, загружая его балластом. Из двух значений сил
тяги Fn и Fc принимается во внимание наименьшая, которая
в свою очередь должна превышать необходимое расчетное тяговое
усилие Ft
В случае необходимости решения обратной задачи транспорт-
ные расчеты ведутся в другом порядке: начиная с расчета Fa и
Fc для имеющегося тягача, затем по наименьшему из них опре-
деляют расчетное тяговое усилие FT и наконец находят макси-
мально возможную массу транспортируемого оборудования, ис-
пользуя формулу для расчета суммарного сопротивления движе-
нию всего транспорта F при известных массах прицепа Gn и тя-
гача GT, а также уклона дороги.
Пример 80. Подобрать тягач для транспортирования аппарата
массой Go = 65 т на пневмоколесном прицепе — тяжеловозе
ЧМЗАП-5530 — по сухой грунтовой дороге с максимальным
подъемом 4 % и скоростью v — 2,6 км/ч.
Решение. 1. Для буксировки прицепа с аппаратом пред-
варительно принимаем по табл. 29 трактор марки ДЭТ-250 массой
GT = 25 т с мощностью двигателя N = 184 кВт и скоростью
v = 2-н20,5 км/ч.
268
Таблица 28. Характеристика автомобильных тягачей
Ч (Q О
to
Показатели ю СО со ю СО to
СО СО со
< о< <
S ч S S X
Масса без груза, т 6 8 12 23 24 28
Масса с грузом, т 18 13,2 20 37,5 44 85
Наибольшая скорость, км/ч 75 75 70 60 60 30
Мощность двигателя, кВт 132 132 — 386 — 221
Таблица 29. Характеристика тракторов иа гусеничном ходу
Показатели о о СО О о со О ю сч •
СО »-и
б б Ь Н Ь ч
Масса трактора, т 11,9 11,4 11,5 15 15 25
Тяговое усилие, кН 88 . 90 90 144 144 220
Наибольшая скорость, км/ч 9,65 10,15 10,65 10,9 13,9 20,5
Мощность двигателя, кВт 68 73,6 96 103 132 184
Таблица 30. Удельное сопротивление движению тягача
Тип и состояние дороги Значения
для автомашин для гусеничных тракторов
Цементобетонное, асфальтобетонное покры- тие Гравийное шоссе Снежная укатанная дорога Булыжная мостовая Грунтовая дорога ровная сухая Грунтовая дорога неровная и грязная Рыхлый грунт, песок, снежная целина Заболоченная местность 0,01—0,02 0,02—0,025 0,02—0,03 0,03—0,05 0,04—0,05 0,07—0,10 0,15—0,20 0,04—0,05 0,04—0,05 0,04—0,05 0,05—0,07 0,05—0,10 0,10—0,15 0,15—0,20 0,25—0,30
Таблица 31. Характеристика пневмоколесных прицепов-тяжеловозов
Показатели ЧМЗАП-5208 ЧМЗАП-5212 oess-uvewh вниимсс ВНИИМСС ЧМЗАП-8389 ВНИИМСС
Грузоподъемность, т 40 60 120 160 250 300 600
Масса, т 11 14 47 44 47 53 по
Размеры платформы: длина 3,4 3,7 9 10,5 10,5 19,5 14,5
ширина 3,2 3,3 3,2 3,4 3,4 3,4 3,4
Число осей 3 4 6 6 6 12 8
Максимальная скорость, км/ч 40 32 25 8 5 15 5 f
269
Таблица 32. Удельное сопротивление движению прицепов fn
Тип и состояние дороги Прицепы на колесном ходу, fn Прицепы иа гусеничном ХОДУ, fn
со сплошны- ми металли- ческими или резиновыми шинами с пневматическими шинами
высокого давления НИЗКОГО давления
Дорога грунтовая: твердая профилирован- 0,04—0,06 0,025— 0,02—0,03 0,07—0,08
иая среднего качества 0,065— 0,035 0,035— 0,03—0,04 0,08—0,09
плохого качества 0,08 0,07—0,11 0,047 0,05—0,06 0,04—0,05 0,09—0,10
Дорога песчаная 0,09—0,12 0,08—0,10 0,06— 0,09—0,12
Дорога снежно-ледяная, 0,065— 0,025— 0,065 0,02—0,03 0,05—0,06
укатанная Бездорожье (луг, пашня) 0,08 0,20—0,30 0,035 0,15-0,24 0,05—0,06 0,10—0,12
Талый рыхлый снег 0,10—0,15 0,08—0,10 0,05—0,06 0,06—0,07
Глубокая грязь 0,25—0,35 0,15—0,25 0,1—0,12 0,12—0,15
Сыпучий песок 0,20—0,3 0,11—0,18 0,09—0,10 0,12—0,15
Таблица 33. Коэффициент сцепления тракторов с покрытием дороги <р
Тип и состояние дороги Коэффициент ф
для гусеничных тракторов для колесных тракторов
Сухая грунтовая дорога: 0,85 0,70
на глинистом грунте
иа песчаном грунте 0,90 0,75
на черноземе 0,87 0,70
Укатанная снежная дорога Асфальт: 0,65 0,30
летом 0,85 0,75
покрытый мокрым укатанным снегом 0,45 0,30
Обледенелый грунт со снежным покровом тол- щиной 50—100 мм Луг: 0,46 0,25
скошенный влажный 1,05 0,70
некошенный Песок: 0,60 0,40
влажный 0,60 0,40
сухой 0,50 0,30
Болото 0,70 0,50
2. Определяем суммарное сопротивление движени ю всего транс-
порта:
F = 10GTfT + 10 (Gn + Go)fn + 10 (G, + Gn + Go) f7 =
= 10-25• 0,075 + 10 (47 + 65) 0,05 +
+ 10 (25 + 47 + 65) 0,04 = 130 кН.
3. Определяем необходимое тяговое усилие с учетом увеличе-
ния нагрузки при страгивании автопоезда с места:
Л = 1,5 Л = 1,5-130 = 195 кН.
4. Находим силу тяги подобранного тягача по мощности дви-
гателя:
Кд = 3,67Wf = 3,67-184-0,8/2,6 = 208 кН.
5. Подсчитываем силу тяги тягача по сцеплению с поверх-
ностью дороги:
Fc = 10Gc<p = 10-25-0,85 = 213 кН.
Принимая во внимание, что буксования гусениц тягача не
будет (так как Fn <Z Fc), а’ также что наименьшая сила тяги для
данного случая Fn превышает расчетное тяговое усилие Гт,
убеждаемся в правильности выбора тягача.
Глава X. ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УСИЛИЙ В ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКЕ
Графический способ определения усилий в элементах грузо-
подъемных средств и в такелажной оснастке отличается от ана-
литического простотой и наглядностью. Результаты определения
усилий при графическом способе, хотя и менее точны, чем при
аналитическом, вполне достаточны для практического исполь-
зования. Кроме того, графический способ гарантирует отсутствие
случайных грубых ошибок при расчетах усилий в такелажной
оснастке. Он основан на векторном изображении и определении
в масштабе величин и направлений усилий в такелажной ос-
настке.
В данной главе рассматривается вопрос графического нахож-
дения усилий при подъеме оборудования монтажными мачтами.
Этот же способ можно практически использовать при любой
схеме подъема оборудования. Учитывая аналогичность построе-
ния и нахождения усилий в элементах такелажной оснастки гра-
фически для всех способов подъема оборудования, приведенных
в этой главе, пример нахождения усилий приводим только для
случаев подъема оборудования, рассмотренных в § 58 и 62.
271
§ 58. Определение усилий при подъеме оборудования
наклонной мачтой
Определение усилий в элементах такелажной оснастки:
1. Вычерчивают в масштабе схему подъема для самого напря-
женного положения, которое соответствует максимально необ-
ходимому наклону мачты с поднятым грузом (рис. 71), подсчитав
предварительно ее высоту (см. § 28).
2. Выбирают масштаб сил, действующих в элементах такелаж-
ной оснастки, для изображения их на схеме в виде векторов
(например, 1 см сооответствует 10 кН).
3. Находят приведенную нагрузку (кН), действующую на
оголовок мачты:
Ро = 10бокпкд + 10Спкп + 5бмкп,
где Go — масса поднимаемого груза, т; Gn — масса полиспаста, т (получается
расчетом, см. § 17); GM — масса мачты, т (определяется сначала ориентировочно,
см. § 28).
4. Откладывают приведенную нагрузку Ро в выбранном мас-
штабе сил в виде вектора вертикально вниз от оголовка мачты.
5. Раскладывают, используя правило параллелограмма, век-
тор Ро на две составляющие Рх и Р2, направленные по оси мачты
и по линии действия задней ванты.
Рис. 71. Расчетная схема подъема оборудования наклонной мачтой
272
6. Находят усилие в задней ванте (кН), умножая величину
вектора Р2 на выбранный масштаб сил. По этому усилию рассчи-
тывают канат для задней ванты (см. § 9) и якорь (см. гл. V).
7. Находят суммарное усилие (кН), действующее по оси
мачты:
N = Pi + $г.п + «в,
где — усилие, кН (получается в результате разложения приведенной на-
грузки Ро и умножения на выбранный масштаб сил); Sr. в — усилие в сбегающей
ветви грузового полиспаста, кН (получается при расчете полиспаста); SB — уси-
лие от первоначального натяжения всех вант, кроме задней, кН:
SB = «в^к. в sin (а — ₽),
ив — количество вант (кроме задней); Рк_ в — первоначальное натяжение вант,
кН (находится по прилож. XIX); а — угол наклона вант к горизонту; Р — угол
наклона мачты к вертикали.
По найденному суммарному усилию сжатия N, действующему
по оси мачты, рассчитывают сечение мачты, проверяя ее на устой-
чивость (см. § 28).
8. Откладывают суммарное усилие сжатия N в выбранном
масштабе сил в виде вектора от пяты по направлению оси мачты
и раскладывают его на горизонтальную и вертикальную состав-
ляющие Р3 и Р4.
9. Получают горизонтальное усилие (кН), стремящееся сдви-
нуть пяту мачты, умножая величину вектора Ps на выбранный
масштаб. Учитывая величину и направление усилия от сбегающей
ветви грузового полиспаста, идущей на лебедку через отводной
блок, закрепленный к пяте мачты, рассчитывают канат и якорь,
удерживающие пяту мачты от сдвига (см. § 9 и гл. V).
10. Получают суммарное вертикальное усилие (кН), умножая
величину вектора Pt на выбранный масштаб сил и прибавляя
к этому усилию половину массы мачты GM«n/2. По полученному
усилию рассчитывают основание под пяту мачты (см. § 33).
11. Рассчитывают стропы и грузовой полиспаст по массе под-
нимаемого груза Go (см. § 12 и 17), отводной блок — по усилию
Sr.n в нем (см. § 16), ванты, кроме задней, и якоря к ним —
по первоначальному натяжению в вантах Рк. в (см. § 9 и гл. V).
Пример 81. Определить графически усилия в элементах таке-
лажной оснастки при подъеме на постамент вертикального цилин-
дрического аппарата одной наклонной монтажной мачтой. Масса
аппарата Go = 16 т, диаметр И = 2,5 м, высота Но = 12 м,
высота постамента = 3 м, угол наклона мачты к вертикали 0 =
= 15°, угол наклона вант к горизонту а — 45°.
В данном примере для сокращения объема расчетов задаемся
некоторыми данными: высота мачты Н = 20 м, масса GM = 2 т,
масса грузового полиспаста Gr.n = 1,0 т, усилие в его сбега-
ющей ветви Sr.n = 24 кН.
Решение. 1. Вычерчиваем схему подъема аппарата ана-
логично рис. 71, выбирая масштаб 1 м в 1 см.
S73
2. Принимаем масштаб сил 20 кН в 1 см.
3. Находим приведенную нагрузку, действующую на оголовок
мачты:
Ро = ЮбоКдКд + 10Gr. пкп + 5GMKn =
= 10-16-1,1-1,1 +10-1-1.1 +5-2-1.1 =215,6 кН.
4. Откладываем приведенную нагрузку Ро в принятом мас-
штабе сил в виде вектора от оголовка мачты вертикально вниз.
Вектор Ро — 215,6/20 = 10,8 см.
5. Раскладываем вектор Ро на составляющие Рг и Р2, направ-
ленные по оси мачты и по линии задней ванты.
6. Находим усилие в задней ванте Р2 = 5,8-20 =116 кН,
умножая величину вектора Рг на принятый масштаб сил. По
усилию Р2 рассчитываем канат (см. § 9) и якорь (см. гл. V) для
задней ванты.
7. Находим усилие, действующее по оси мачты от приведенной
нагрузки Pj = 15,3-20 = 306 кН, умножая величину вектора
на принятый масштаб сил.
8. Находим усилие, действующее по оси мачты от первоначаль-
ного натяжения вант, кроме задней, задаваясь их количеством
лв = 2 и определив по прилож. XIX усилие в каждой ванте
Рк. в = 12,5 кН:
5н. в = пвРв. в sin (а - Р) = 2 • 12,5 sin 30° = 2 • 12,5 - 0,5 = 12,5 кН.
9. Находим суммарное сжимающее усилие, действующее по
оси мачты:
N = Pi + Sr. п + SK. в = 306 + 24 + 12,5 =
= 342,5 кН.
По усилию N и изгибающему моменту от собственной массы
мачты производим расчет ее сечения (см. § 28).
10. Откладываем усилие N в виде вектора в принятом масш-
табе сил от пяты мачты по направлению ее оси. Вектор N =
= 342,5/20 = 17,1 см раскладываем на горизонтальную и верти-
кальную составляющие Р3 и Р4.
11. Получаем горизонтальное усилие, действующее на пяту
мачты, Р3 = 4,7-20 = 94 кН, умножая вектор Р3 на принятый
масштаб сил. По этому усилию рассчитываем канат и якорь,
удерживающие пяту мачты от сдвига, с учетом величины и на-
правления сбегающей ветви полиспаста, проходящей через отвод-
ной блок, закрепленный к пяте мачты.
12. Находим вертикальное усилие, действующее на основание
мачты, умножая величины вектора Р4 на принятый масштаб сил:
Р4 = 16,3-20 = 326 кН и прибавляя к этому усилию нагрузку
от половины массы мачты:
Р4 + 5GMKn = 326 + 5-2-1,1 337 кН.
274
По этому усилию рассчитываем основание под пяту мачты
(см. § 33).
13. Рассчитываем стропы, отводные блоки, ванты и якоря
по усилиям, возникающим в них (см. соответствующие пара-
графы).
§ 59. Определение усилий при подъеме оборудования
вертикальной мачтой с оттяжкой
Определение усилий в элементах такелажной оснастки:
1. Вычерчивают в масштабе схему подъема для самого напря-
женного положения, которое соответствует максимальной высоте
подъема груза при наибольшей его оттяжке (рис. 72), подсчитав
предварительно высоту мачты (см. § 28).
2. Выбирают масштаб снл, действующих в элементах таке-
лажной оснастки, для их изображения на схеме в виде векторов
(например, 10 кН соответствует 1 см).
3. Находят приведенную нагрузку (кН), действующую на
оголовки мачт:
Ро = 10GcKn/tn ф- 10GnKn,
где Go — масса поднимаемого груза, т; Gn — масса грузового полиспаста, т
(определяют ориентировочно, учитывая массу поднимаемого груза и дополни-
тельное усилие от оттяжки и используя прилож. VI).'
4. Откладывают приведенную нагрузку в принятом масштабе
сил в виде вектора вертикально вниз от крюка полиспаста.
5. Строят параллелограмм сил, сторона которого Р2 характе-
ризует собой усилие в оттяжке, а диагональ Рг — усилие в поли-
спасте, зная направления полиспаста и оттяжки, а также вели-
чину и направление приведенной нагрузки.
6. Находят усилие в оттяжке (кН), умножая величину век-
тора Р2 на принятый масштаб сил. По полученному усилию под-
бирают и рассчитывают канат или полиспаст для оттяжки (см.
§ 9 или 17) и подбирают лебедку (см. прилож. VII).
7. Находят усилие в
грузовом полиспасте (кН),
умножая величину векто-
ра Pj на принятый мас-
штаб сил. По найденному
усилию подбирают полис-
паст и рассчитывают его
(см. § 17).
8. Переносят вектор
в оголовок мачты и, зная
Рис. 72. Расчетная схема
подъема оборудования вер-
тикальной мачтой с оттяжкой
275
направления мачты и задней ванты, строят параллелограмм со
сторонами Ра и Pt.
9. Находят усилие в задней ванте (кН), умножая величину
вектора Ра на принятый масштаб сил. По полученному усилию
рассчитывают канат для задней ванты (см. § 9) и якорь для нее
(см. гл. V).
10. Находят суммарное усилие, действующее по оси мачты:
N = Pt Sr. п -f- 10GM«n 4~ ПвРн. в sin a<
где Pt — усилие, кН (получают путем умножения величины вектора Pt на при-
нятый масштаб сил); Sr, п — усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН (полу-
чается при расчете полиспаста); GM— масса мачты, т (определяется вначале ори-
ентировочно, см. § 28); пв — количество вант (кроме задней); Рк в — первона-
чальное натяжение вант, кН (определяется по прилож. XIX); a — угол наклона
вант к горизонту.
11. Рассчитывают сечение мачты по суммарному усилию сжа-
тия N (см. § 28).
12. Рассчитывают основание под мачту по усилию Л\ действу-
ющему вдоль оси мачты (см. § 33).
13. Рассчитывают стропы по усилию, возникающему от массы
оборудования Go; отводной блок рассчитывается по усилию в сбе-
гающей ветви полиспаста Sr. п, ванты и якоря к ним — по перво-
начальному натяжению Рк. в (см. § 12, 16, 9, гл. V).
§ 60. Определение усилий при подъеме оборудования
двумя вертикальными мачтами
Определение усилий в элементах такелажной оснастки:
1. Вычерчивают схему подъема в масштабе для самого напря-
женного положения, которое соответствует максимальной высоте
подъема груза (рис. 73),
подсчитав предварительно
высоту мачт (см. § 28).
2. Выбирают масштаб
сил, действующих в элемен-
тах такелажной оснастки
(например, 1 см = 40 кН).
3. Находят приведен-
ную нагрузку (кН), дейст-
вующую на оголовки мач-
ты:
Ро = ЮбоКдКдКн 4-20Gn/cn,
где Go — масса поднимаемого
груза, т; Gn — масса грузового
Рис. 73. Расчетная схема подъ-
ема оборудования двумя верти-
кальными мачтами
<!%
276
полиспаста, т (определяют вначале ориентировочно исходя, из предполагаемой
грузоподъемности полиспаста и используя прилож. VI).
4. Откладывают приведенную нагрузку в принятом масштабе
сил в виде вектора вертикально вниз от точки пересечения линий
действия обоих полиспастов.
5. Строят параллелограмм сил, стороны которого Рг равны
между собой и направлены по линии действия полиспастов.
6. Находят усилие в грузовом полиспасте (кН), умножая
величину одного из векторов Рг на принятый масштаб сил. По
этому усилию подбирают и рассчитывают полиспаст (см. § 17).
7. Переносят вектор Рг в оголовок одной из мачт и расклады-
вают по правилу параллелограмма на две составляющие Р2 и Р9,
направленные по линии действия боковой ванты и оси мачты.
8. Находят усилие в боковой ванте (кН), умножая величину
вектора Р2 на принятый масштаб сил. По найденному усилию
рассчитывают канат для нее (см. § 9) и якорь (см. гл. V).
9. Находят суммарное сжимающее усилие (кН), действующее
по оси мачты: ’
N = Ра + Sr. п + 10бмкп + пвРи. в sin a,
где Ps — усилие, кН (получают путем умножения величины вектора Ps на при-
нятый масштаб сил); Sr. п — усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста,
кН (получается при его расчете); GM—масса мачты, т (определяется вначале
ориентировочно, см. § 28); пв — количество вант (кроме боковой); Рн. в — пер-
воначальное натяжение вант, кН (определяется по прилож. XIX); a — угол
наклона вант к горизонту.
10. Рассчитывают сечение мачты по суммарному усилию сжа-
тия N (см. § 28).
11. Рассчитывают основание под мачту по усилию /V, дей-
ствующему вдоль оси мачты (см. § 33).
12. Получают вектор Р4, проектируя вектор Р2 на горизон-
таль. Умножая его величину на принятый масштаб сил, находят
усилие (кН) в канатной тяге, связывающей оголовки мачт. По
этому усилию подбирают и рассчитывают стальной канат для
тяги (см. § 9).
13. Рассчитывают стропы по усилию, возникающему в гру-
зовом полиспасте (см. § 12), отводной блок — по усилию в сбе-
гающей ветви полиспаста Sr.n (см. § 16), ванты и якоря к ним —
по первоначальному натяжению Рк.в (см. § 9 и гл. V).
§61 . Определение усилий при подъеме оборудования
двумя наклонными мачтами
Определение усилий в элементах такелажной оснастки:
1. Вычерчивают схему подъема в масштабе в двух проекциях
для самого напряженного положения, которое соответствует
максимальной высоте подъема груза при наибольшем необходимом
277
Рис. 74. Расчетная схема подъема оборудования двумя наклонными мачтами
наклоне мачт (рис. 74), подсчитав предварительно их высоту
(см. § 28).
2. Выбирают масштаб сил, действующих в элементах таке-
лажной оснастки (например, 40 кН в 1 см).
3. Находят приведенную нагрузку (кН), действующую на
оголовки мачт:
Ро = 10GoKnK„KH 4- 20Gn/cn + 10GMKn,
где Go — масса поднимаемого груза, т; Gn — масса грузового полиспаста, т
(определяется вначале ориентировочно с использованием прилож. VI, исходя из
предполагаемого усилия, действующего на полиспаст, с учетом его наклона);
GM — масса мачты, т (определяется вначале ориентировочно, см. § 28).
4. Откладывают приведенную нагрузку в выбранном масштабе
Сил в виде вектора вертикально вниз от точки пересечения линий
действия грузовых полиспастов на левой проекции.
5. Раскладывают вектор Ро на две равные между собой со-
ставляющие Ръ используя линии действия полиспастов.
6. Находят усилие в грузовом полиспасте (кН), умножая
величину одного из векторов на принятый масштаб сил. По
этому усилию производят подбор и расчет полиспаста (см. § 17).
7. Переносят вектор Pt в оголовок одной из мачт и расклады-
вают его по правилу параллелограмма на две составляющие,
278
направленные: Р2 — по линии действия боковой ванты, Р2 —
вертикально вниз.
8. Находят усилие в боковой ванте (кН), умножая величину
вектора Р2 на принятый масштаб сил. По этому усилию рассчиты-
вают канат для нее (см. § 9) и якорь (см. гл. V).
9. Переносят вектор Р3 на боковую проекцию и раскладывают
на две составляющие и Рь, направленные по линии действия
задней ванты и оси мачты.
10. Находят усилие в задней ванте (кН), умножая величину
вектора Pt на принятый масштаб сил. По этому усилию подбирают
и рассчитывают канат для нее (см. § 9). В случае необходимости
изменения наклона мачты подбирают и рассчитывают полиспаст,
включаемый в заднюю ванту (см. § 17) и якорь (см. гл. V).
11. Находят суммарное сжимающее усилие, действующее по
оси мачты:
N = Р5 + <$г. П Ч- $»,
где Ръ — усилие, кН (получают путем умножения величины вектора Рв на при-
нятый масштаб сил); Sr. п — усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста,
кН (получается прн расчете полиспаста); SB — усилие от первоначального на-
тяжения вант, кН (кроме боковой и задней); SB = пъРк, в sin (а — f); пв —
количество вант (кроме боковой и задней); Рк, в — первоначальное натяжение
вант, кН (находится по прилож. XIX); а—угол наклона вант к горизонту;
Р — угол наклона мачт к вертикали.
По найденному суммарному усилию сжатия N, действующему
по оси мачты, рассчитывают сечение мачты (см. § 28).
В случае консольной подвески полиспаста, а также наличия
значительных изгибающих моментов от собственной массы мачты
при ее относительно больших наклонах необходимо учитывать
суммарный изгибающий момент в мачте.
12. Откладывают суммарное усилие сжатия N в принятом
масштабе сил в виде вектора от пяты по направлению оси мачты
и раскладывают на горизонтальную и вертикальную составля-
ющие Ре и Р7.
13. Получают горизонтальное усилие (кН), умножая величину
вектора Ре на принятый масштаб, которое стремится сдвинуть
пяту мачты. По этому усилию рассчитывают канат и якорь, удер-
живающие пяту мачты от сдвига (см. § 9 и гл. V), с учетом вели-
чины и направления усилия сбегающей ветви грузового поли-
спаста, идущей на лебедку через отводной блок. Блок закреплен
на пяте мачты.
14. По полученному суммарному вертикальному усилию рас-
считывают основание под пяту мачты (см. § 33), умножая вели-
чину вектора Р7 на принятый масштаб сил и прибавляя к нему
половину массы мачты.
15. Получают вектор Рв, проектируя вектор Р2 на горизон-
таль. Умножая его величину на принятый масштаб сил, полу-
чают усилие в канатной тяге, связывающей оголовки мачт. По
этому усилию подбирают и рассчитывают канат для тяги (см. § 9).
279
16. Рассчитывают стропы по усилию в грузовых полиспастах
(см. § 12), отводной блок — по усилию в сбегающей ветви гру-
зового полиспаста (см. § 16), ванты (кроме боковых и задних)
и якоря к ним — по первоначальному натяжению в вантах Рв. в
(см. § 9 и гл. V).
§ 62. Определение усилий при подъеме оборудования
способом поворота вокруг шарнира
В этом параграфе рассматривается методика определения
усилий в такелажной оснастке графическим способом для общего
случая подъема оборудования с помощью вертикальных монтаж-
ных мачт, установленных за поворотным шарниром. Определение
усилий для других схем подъема поворотом вокруг шарнира,
например для подъема падающей мачтой или шевром, способами
выжимания и безъякорным, аналогично.
Усилия в элементах такелажной оснастки определяют в сле-
дующем порядке:
1. Вычерчивают в масштабе схему подъема для самого напря-
женного положения, соответствующего начальному моменту подъ-
ема (рис. 75), задавшись предварительно высотой монтажной
мачты или рассчитав ее (см. § 28).
2. Выбирают масштаб сил, действующих в элементах таке-
лажной оснастки, для изображения их на схеме в виде векторов
(например, 40 кН соответствует 1 см).
3. Находят усилие (кН) для подъема оборудования в началь-
ный момент:
Рис. 75. Расчетная схема подъема оборудования методом поворота вокруг шар-
нира
280
при использовании одиночной монтажной мачты
Р = 10боКпКд/ц.
при использовании парных монтажных мачт
Р = 100окпКдКи/цМ/(2/с);
где Go — масса поднимаемого оборудования, т; /ц_ м — расстояние от основания
аппарата до его центра массы, м; /с — расстояние от основания аппарата до
места его строповки, м.
4. Откладывают подъемное усилие Р в выбранном масштабе
сил в виде вектора вертикально вверх от места крепления стропа
на оборудовании.
5. Используя направления полиспаста, а также величину
и направление вектора Р, строят параллелограмм сил, горизон-
тальная сторона которого Рг характеризует усилие, стремящееся
сдвинуть аппарат вдоль его оси, а диагональ Рп — усилие в по-
лиспасте.
6. Находят сдвигающее усилие (кН), умножая величину век-
тора Рг на принятый масштаб сил. По этому усилию ведут расчет
поворотного шарнира (см. § 23).
7. Находят усилие в подъемном полиспасте (кН), умножая
величину вектора Рп на принятый масштаб сил. По этому усилию
выполняют его расчет (см. § 17).
8. Переносят вектор Рп в оголовок мачты и, используя направ-
ления мачты и задней ванты, строят параллелограмм сил с диа-
гональю Рв, характеризующей усилие в задней ванте и одной
из сторон Рм, соответствующей сжимающему усилию вдоль мачты.
9. Находят усилие в задней ванте (кН), умножая величину
вектора Рв на принятый масштаб сил. По полученному усилию
рассчитывают канат для нее (см. § 9) и якорь (см. гл. V).
10. Находят суммарное сжимающее усилие, действующее по
оси мачты:
N = Рм + 5П + 10бмкп пвРк. в sin а,
где Рм — усилие, кН (получается путем умножения величины вектора Рм на
принятый масштаб сил); SB — усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН (полу-
чается при его расчете); GM — масса мачты, т (определяется вначале ориентиро-
вочно, см. § 28); пв — количество вант (кроме задней); Рн. в — первоначальное
натяжение вант, кН (определяется по прилож. XIX); а — угол наклона вант
к горизонту.
11. Рассчитывают сечение мачты (см. § 28) по суммарному
сжимающему усилию N.
12. Рассчитывают основание под пяту мачты (см. § 33) по
усилию N.
13. Рассчитывают стропы по усилию в подъемном полиспасте
(см. § 12), отводные блоки — по усилию в сбегающей ветви по-
лиспаста Sn (см. § 16), ванты и якоря к ним — по первоначаль-
ному натяжению Ря. в (см. § 9 и гл. V).
281
Пример 82. Определить графически усилия в такелажной
оснастке при подъеме аппарата колонного типа на фундамент
способом поворота вокруг шарнира одной вертикальной монтаж-
ной мачтой, установленной за фундаментом. Масса колонны
Go = 120 т, высота Но = 40 м, высота фундамента = 0,5 м,
расстояние центра массы колонны от ее основания /ц. м — 20 м.
Решение. 1. Задаваясь высотой мачты Н = 25 м, расстоя-
нием ее от поворотного шарнира /ш = 8 м, расстоянием места
строповки от основания колонны 1С = 30 м, вычерчиваем схему
подъема аналогично рис. 75 для самого напряженного положе-
ния при горизонтальном расположении колонны в масштабе
2 м в 1 см.
2. Принимаем масштаб сил 200 кН в 1 см.
3. Находим усилие для подъема колонны в начальной стадии
монтажа: Р = lOG^Aм//с = 10-120-1,1 -1,1 -20/30 = 968 кН.
4. Откладываем подъемное усилие Р в виде вектора Р =
= 968/200 = 4,8 см в выбранном масштабе сил от места крепле-
ния стропа вертикально вверх.
5. Построив параллелограмм сил, как показано на рис. 75,
получаем вектор Рт и Ра.
6. Получаем сдвигающее усилие, умножая величину век-
тора Рг на принятый масштаб сил Рг = 7,5-200 = 1500 кН,
по которому рассчитываем поворотный шарнир (см. § 23).
7. Находим усилие в подъемном полиспасте Рп = 9-200 =
= 1800 кН, умножив вектор Рп на принятый масштаб сил. По
усилию Рп производим расчет полиспаста (см. § 17).
8. Переносим вектор Рв в оголовок мачты, строим парал-
лелограмм сил и находим векторы Рв и Рм.
9. Находим величину усилия в задней ванте Рв — 10,5-200 =
= 2100 кН, умножая величину вектора Рв на принятый масштаб
сил. По усилию Рв рассчитываем заднюю ванту (см. § 9) й якорь
(см. гл. V) для нее.
10. Находим усилие, действующее по оси мачты Рм — 12-200==
= 2400 кН, умножая вектор Рм на принятый масштаб сил.
II. Находим суммарное сжимающее усилие, действующее по
оси мачты, задаваясь количеством нерабочих вант п = 3 с углом
заложения а = 45° и назначая усилие их первоначального натя-
жения Рв. в = 50 кН:
N = Рм + 5П + 106мкп 4- пРк. в sin а =
= 2400 + 140 + 10-12-1,1 +3-50-0,707 = 2778 кН,
где Sn и GM — величины, полученные при расчетах полиспаста
и мачты, которые для сокращения объема в данном примере
не приводятся.
12. Выполняем расчет мачты (см. § 28) и основания под ее
пяту (см. § 33) по усилию N.
13. Рассчитываем стропы, отводные блоки, ванты и якоря по
усилиям, возникающим в них (см. соответствующие параграфы).
282
ПРИЛОЖЕНИЯ
Прилсаяение I
Канаты стальные (выдержки из ГОСТов)
Диаметр каната, мм Масса 1000 м каната, кг Маркировочная группа, МПа
1372 1568/+ 1666 1764, у I960 -
Разрывное усилие, кН / ;
Канат типа ЛК-РО конструкции 6X36(1 + (FOCT 7668--80)_ 7+ 7/7 + 14) + 1 о. с.
13,5 697 90,6 96,3 101,5 109,0
15,0 812 — 104,5 111,5 116,5 128,0
16,5 1 045 — 135,5 144,0 150,0 165,0
18,0 1 245 161,5 171,5 175,5 190,5
20,0 1 520 — 197,5 210,0 215,0» 233,5
22,0 1 830 207,5 237,5 252,5 258,5 280,5
23,5 2 130 242,5 277,0 294,0 304,0 338,0
25,5 2 495 283,5 324,0 344,0 352,5 383,0
27,0 2 800 318,5 364,5 387,5 396,5 430,5
29,0 3 215 366,0 417,5 444,0 454,5 493,5
31,0 3 655 416,0 475,0 505,0- 517,0 561,5
33,0 4 155 473,0 540,5 574,5 588,0 638,5
34,5 4 550 518,0 592,0 629,5 644,5 700,0
36,5 4 965 565,5 646,0 686,5 703,5 764,0
39,5 6 080 692,5 791,5 841,0 861,0 935,0
42,0 6 750 768,5 878,5 933,5 955,5 1030,0
43,0 7 120 806,5 ' 919,5 976,0 1005,0 1080,0
44,5 7 770 885,0 1005,0 1065,0 1095,0 1185,0
46,5 8 400 956,5 1090,0 1160,0 1180,0 1280,0
50,5 9 440 1130,0 1290,0 1370,0 1400,0 1510,0
53,5 11 150 1265,0 1455,0 1540,0 1570,0 1705,0
56,0 12 050 1365,0 1560,0 1640,0 1715,0 —
58,5 13 000 1470,0 1685,0 1730,0 1790,0 —
60,5 14 250 1625,0 1855,0 1915,0 1970,0 —
63,0 15 200 1725,0 1970,0 2020,0 2085,0
Канат типа ЛК-Р конструкции 6 X 19 (1 + 6 + 6/6) + 1 о. с. (ГОСТ 2688-80)
11,0 462 62,9 66,8 68,8 75,2
12,0 527 — 71,8 76,2 78,6 85,8
13,0 596 71,1 81,3 86,3 89,0 97,0
14,0 728 86,7 99,0 105,0 108,0 118,0
15,0 844 100,0 114,5 122,0 125,5 137,0
16,5 1 025 121,5 139,0 147,5 152,0 166,0
18,0 1 220 145,0 166,0 176,0 181,0 198,0
19,5 I 405 167,0 191,0 203,0 209,0 228,0
21,0 1 635 194,5 222,0 236,0 243,5 265.5
22,5 1 850 220,0 251,0 267,0 275,0 303,5
24,0 2 ПО 250,5 287,0 304,5 314,0 343,0
25,5 2 390 284,0 324,5 345,0 355,5 388,5
27,0 2 685 319,0 365,0 388.0 399,5 436,5 283
Продолжение прилож. 1
Маркировочная группа, МПа
Диаметр каната, мм Масса 10Q0 м 1372 1568 1666 1764 I960
каната, кг Разрывное усилие. кН
28,0 2 910 346,5 396,0 421,0 434,0 473,5
30,5 3 490 415,5 475,0 504,5 520,0 567,5
32,0 3 845 458,0 523,5 556,0 573,0 625,5
33,5 4 220 502,5 574,0 610,5 629,0 686,0
37,0 5 015 597,5 683,0 725,0 748,0 816,0
39,5 5 740 684,0 781,5 828,0 856,0 938,0
42,0 6 535 779,0 890,0 945,0 975,0 1060,0
44,5 7 385 880,5 1000,0 1035,0 1075,0 —
47,5 8 430 1000,0 1145,0 1185,0 1230,0 —
51,0 9 545 1135,0 1295,0 1340,0 1395,0 —
56,0 11 650 1385,0 1580,0 1635,0 1705,0 —
Канат типа ТЛК-О конструкции 6 X 37 (1 + 6 + 15+ 15)+ 1 о. с.
(ГОСТ 3079—80)
11,5 468,0 — 62,6 66,5 68,8 74,6
13,5 662,5 —_ 88,7 94,2 97,1 105,5
15,5 851,5 — 113,5 121,0 124,0 136,0
17,0 1 065,0 — 142,0 151,0 155,5 170,0
19,5 1 350,0 157,5 180,0 191,5 197,0 215,5
21,5 1 670,0 195,0 222,5 237,0 244,5 266,5
23,0 1 930,0 225,0 258,0 274,0 283,0 307,0
25,0 2 245,0 262,5 300,0 318,5 328,5 358,5
27,0 2 650,0 310,0 354,5 376,5 388,5 423,5
29,0 3 015,0 353,0 403,5 428,5 441,5 482,0
30,5 3 405,0 398,5 455,5 484,0 499,0 544,5
33,0 3 905,0 457,0 522,0 555,0 571,5 624,0
35,0 4 435,0 519,0 590,0 630,5 650,0 709,0
39,0 5 395,0 632,0 722,0 767,0 791,0 863,0
43,0 6 675,0 781,5 893,0 949,0 980,0 1065,0
47,0 7 845,0 918,5 1045,0 1110,0 1145,0 1250,0
50,0 9 110,0 1060,0 1215,0 1290,0 1330,0 1455,0
52,0 9 910,0 1155,0 1320,0 1405,0 1455,0 1575,0
54,0 10 600,0 1235,0 1415,0 1500,0 1550,0 1695,0
56,0 11 450,0 1335,0 1525,0 1620,0 1675,0 1830,0
58,0 12 050,0 1510,0 1610,0 1715,0 1765,0 1925,0
62,0 13 950,0 1630,0 1860,0 1930,0 2000,0 —
66,5 16 450,0 1925,0 2195,0 2275,0 2360,0 —
71,0 19 200,0 2245,0 2565,0 2665,0 2750,0 —
75,0 21 150,0 2470,0 2830,0 2940,0 3030,0 —
Канат типа ЛК-О конструкции 6 X 19 (1 + 9 + 9) + 1 о. с.
(ГОСТ 3077—80)
10,5 387,5 — 53,7 55,9 57,7 62,9
11,5 487,0 — 66,2 70,3 72,5 79,1
12,0 530,0 — 72,0 76,5 78,9 86,1
13,0 597,3 — 81,1 86,2 88,7 96,8
14,0 719,0 —- 97,8 103,5 106,5 116,5
15,0 852,5 —- 115,5 122,5 126,5 138,0
16,5 996,5 118,0 135,0 143,5 147,5 161,5
284
Продолжение прилож. 1
Диаметр каната, мм Масса 1000 м каната, кг Маркировочная группа, МПа
1372 ( 1668 1666 | 1764 I960
Разрывное усилие, кН
17,5 1155,0 136,5 156,0 166,0 171,5 187,0
19,5 1370,0 162,5 183,0 197,0 203,5 221,5
20,5 1550,0 184,0 210,5 223,5 230,5 251,5
22,0 1745,0 207,0 236,5 251,0 259,0 283,0
23,0 1950,0 231,0 264,5 281,0 289,5 316,0
25,5 2390,0 284,0 324,5 344,5 355,5 388,0
28,0 2880,0 342,0 391,0 415,5 428,0 466,5
30,5 3410,0 405,0 463,5 492,0 507,5 535,5
32,5 3990,0 474,0 541,5 575,5 593,0 647,0
35,0 4610,0 548,0 626,5 665,5 686,0 748,5
37,0 5035,0 598,5 684,0 726,5 749,0 815,0
39,0 5475,0 651,0 744,0 790,5 815,0 886,5
40,0 5830,0 693,5 792,5 841,0 863,0 —
41,0 6200,0 737,5 843,0 872,0 906,5 ——
43,5 6975,0 829,5 948,0 980,0 1015,0 —
45,0 7370,0 877,0 999,5 1030,0 1075,0 —
46,0 7790,0 926,5 1055,0 1090,0 1135,0 —
Приложение II
Балки двутавровые
(выдержка из ГОСТ 8239—72)
Номер бал* КН Размеры» мм Площадь II сечения /А см* I Масса 1 и йд. кг Справочные величины для осей
Л ь S X — X V — V
7Д, см4 СМ* г5’см СМ* W&, см8 г«см
10 100 55 4,5 12,0 9,46 198 39,7 4,06 17,9 6,49 1,22
12 120 64 4,8 14,7 11,50 350 58,4 4,88 27,9 8,72 1,38
14 140 73 4,9 17,4 13,70 572 81,7 5,73 41,9 11,50 1,55
285
Продолжение приложения II
Номер бал- II ки Размеры, мм Площадь сечения Гд, см* Масса 1 м йд. кг Справочные величины для осей
h b S X — X у - V
/Д. см4 см* ГД, см 'у- см* «7Д СМ» фсм
16 160 81 5,0 20,2 15,90 873 109,0 6,57 58,6 14,50 1,70
18 180 90 5,1 23,4 18,40 1 290 143,0 7,42 82,6 18,40 1,88
18а 180 100 5,1 25,4 19,90 I 430 159,0 7,51 114,0 22,80 2,12
20 200 100 5,2 26,8 21,00 1 840 184,0 8,28 115,0 23,10 2,07
20а 200 ПО 5,2 28,9 22,70 2 030 203,0 8,37 155,0 28,20 2,32
22 220 НО 5,4 30,6 24,00 2 550 232,0 9,13 157,0 28,60 2,27
22а 220 120 5,4 32,8 25,80 2 790 254,0 9,22 206,0 34,30 2,50
24 240 115 5,6 34,8 27,30 3 460 289,0 9,97 198,0 34,50 2,37
24а 240 125 5,6 37,5 29,40 3 800 317,0 10,10 260,0 41,60 2,63
27 270 125 6,0 40,2 31,50 5 010 371,0 11,20 260,0 41,50 2,54
27а 270 135 6,0 43,2 33,90 5 500 407,0 11,30 337,0 50,00 2,80
30 300 135 6,5 46,5 36,50 7 080 472,0 12,30 337,0 49,90 2,69
30а 300 145 6,5 49,9 39,20 7 780 518,0 12,50 436,0 60,10 2,95
33 330 140 7,0 53,8 42,20 9 840 597,0 13,50 419,0 59,90 2,79
36 360 145 7,5 61,9 48,60 13 380 743,0 14,70 516,0 71,10 2,89
40 400 155 8,3 72,6 57,00 19 062 953,0 16,20 667,0 86,10 3,03
45 450 160 9,0 84,7 66,50 27 696 1231,0 18,10 808,0 101,00 3,09
50 500 170 10,0 100,0 78,50 39 727 1589,0 19,90 1043,0 123,00 3,23
55 550 180 11,0 118,0 92,60 55 962 2035,0 21,80 1356,0 151,00 3,39
60 600 190 12,0 138,0 108,00 76 806 2560,0 23,60 1725,0 182,00 3,54
Балки двутавровые с параллельными гранями полок
ч со но сх ф S © я Е я Размеры, мм Площадь [ 1 сапоиип рД 1 : о Масса 1 м йд, кг Справочные величины для осей
h b S X — х У - У
/д, см* W%, см» гд см /Д, см* Ц7Д, см» гд,см
Балки двутавровые (выдержка из ГОСТ 19425—74)
24М 240 ПО 8,2 48,7 38,3 4 640 387 9,8 276 50,2 2,4
ЗОМ 300 130 9,0 64,0 50,2 9 500 633 12,2 480 73,9 2,7
36М 360 130 9,5 73,8 57,9 15 340 852 14,4 518 79,7 2,7
45М . < Г 450 150 10,5 98,8 77,6 31 900 • 6 с 1420 18,0 892 1 <; 119,0 4' > 3,0
Бал кн двутавровые (выдержка из ТУ 14-2-24—72)
20Б2 200 100 5,2 27,7 21,8 1 920 192 8,3 144 28,8 2,3
23Б2 230 110 5,4 32,5 25,5 2 980 259 9,6 200 36,4 2,5
26Б2 260 120 5,6 38,2 30,0 4 500 346 10,9 280 46,7 2,7
30Б2 300 140 5,8 44,9 35,2 7 070 471 12,5 445 63,5 3,2
35Б2 350 155 6,0 54,0 42,4 11 600 663 14,7 653 84,2 3,5
40Б2 400 165 6,8 67,0 52,6 18 560 928 16,6 893 108,0 3,7
45Б2 450 180 7,6 82,8 65,0 28 840 1280 18,7 1300 144,0 3,8
50Б2 500 200 8,4 101,0 79,0 43 120 1720 20,7 1920 192,0 4,4
55Б2 550 215 9,2 120,0 94,4 62 220 2260 22,7 2670 249,0 4,7
60Б2 600 230 10,0 145,0 114,0 39 320 2980 24,8 3720 323,0 5,1
286
Приложение 111
Швеллеры (выдержка из ГОСТ 8240—72)
1 Номер il швеллера ! Размеры, мм Площадь сеченая F™, см* Масса 1 м «ш, кг Справочные величины для осей «о. см
х— X У - У
h ь S см* тргШ W X* СМ* ш г^.см 1у’си* дегШ У ’ СМ1 г“ см
5 50 32 4,4 6,16 4,84 22,8 9,10 1,92 5,61 2,75 0,954 1,16
6,5 65 36 4,4 7,51 5,90 48,6 15,0 2,54 8,70 3,68 1,080 1,24
8 80 40 4,5 8,98 7,05 89,4 22,4 3,16 12,80 4,75 1,190 1,31
10 100 46 4,5 10,90 8,59 174,0 34,8. 3,99 20,40 6,46 1,370 1,44
12 120 52 4,8 13,30 10,40 304,0 50,6 4,78 31,20 8,52 1,530 1,54
14 140 58 4,9 15,60 12,30 491,0 70,2 5,60 45,40 11,00 1,700 1,67
14а 140 62 4,9 17,00 13,30 545,0 77,8 5,66 57,50 13,30 1,840 1,87
16 160 64 5,0 18,10 14,20 747,0 93,4 6,42 63,30 13,80 1,870 1,80
16а 160 68 5,0 19,50 15,30 823,0 103,0 6,49 78,80 16,40 2,010 2,00
18 180 70 5,1 20,70 16,30 1 090,0 121,0 7,24 86,00 17,00 2,040 1,94
18а 180 74 5,1 22,20 17,40 1 190,0 132,0 7,32 105,00 20,00 2,180 2,13
20 200 76 5,2 23,40 18,40 .1 520,0 152,0 8,07 113,00 20,50 2,200 2,07
20а 200 80 5,2 25,20 19,80 1 670,0 167,0 8,15 139,00 24,20 2,350 2,28
22 220 82 5,4 26,70 21,00 2 110,0 192,0 8,89 151,00 25,10 2,370 2,21
22а 220 87 5,4 28,80 22,60 2 330,0 212,0 8,99 187,00 30,00 2,550 2,46
24 240 90 5,6 30,60 24,00 2 900,0 242,0 9,73 208,00 31,60 2,600 2,42
24а 240 95 5,6 32,90 25,80 3 180,0 265,0 9,84 254,00 37,20 2,780 2,67
27 270 95 6,0 35,20 27,70 4 160,0 308,0 10,90 262,00 37,30 2,730 2,47
30 300 100 6,5 40,50 31,80 5 810,0 387,0 12,00 327,00 43,60 2,840 2,52
33 330 105 7,0 46,50 36,50 7 980,0 484,0 13,10 410,00 51,80 2,.970 2,59
36 360 НО 7,5 53,40 41,90 10 820,0 601,0 14,20 513,00 61,70 3,100 2,68
40 400 11Б 8,0 61,50 48,30 15 220,0 761,0 15,70 842,00 73,40 3,230 2,75
287
Приложение IV
Сталь прокатная угловая равнополочная (выдержка из
ГОСТ 8509—72)
I
№ про филей Размеры, мм Площадь сечения ГУг, см« Масса 2 м кг /Уг, см® гУг, см , г0, см i 1 I
ь d
3 2,35 1,85 3,55 1,23 1,09
4 40 4 3,08 2,42 4,58 1,22 1,13
5 3,79 2,98 5,53 1,21 1,17 < 1
* 3 2,65 2,08 5,13 1,39 1,21
4,5 45 4 3,48 2,73 6,63 1,38 1,26
5 4,29 3,37 8,03 1,37 1,30 ,1
3 2,96 2,32 7,11 1,55 .1 1,33 1\
5 50 4 3,89 3,05 9,21 1,54 1,38 /1
5 4,80 3,77 11,20 1,53 1,42
4 4,38 3,44 13,10 1,73 1,52
5 5,41 4,25 15,97 1,72 1,57
4 4,96 3,90 18,86 1,95 ! [ 1,69
6,г 63 5 6,13 4,81 23,10 1,94 1,74 5,' 1
6 7.28 5,72 27,06 1,93 1,78 у / ,
6,20 4,87 29,04 2,16 1,88
5 6,86 5,38 31,94 2,16 1,90
fl 70 6 8,15 6,39 37,58 2,15 1,94
7 9,42 7,39 42,98 2,14 1,99 1
8 ; 10,67 8,37 48,16 2,12 2,02
28₽.
±
Продолжение прилож. IV \4/>
№ про- филей Размеры» мм Площадь сечения ГУг, см« Масса 2 м £УГ, кг /Уг, смй гУг, см СМ
ь d
5 7,39 5,80 39,53 2,31 2,02
6 8,78 6,89 46,57 2,30 2,06
7,5 75 10,15 7,96 53,34 2,29 2,10
11,50 9,02 59,84 2,28 2,15
0 12,83 10,07 66,10 2,27 2,18
5,5 8,63 6,78 52,68 2,47 2,17
80 6 9,38 7,36 56,97 2,47 2,19
8 10,85 8,51 65,31 2,45 2,23
₽ 12,30 9,65 73,36 2,44 2,27
6 10,61 8,33 82,10 2,78 2,43
7 12,28 9,64 94,30 2,77 2,47
9 91. 8 13,93 10,93 106,11 2,76 2,51
9 15,60 12.20 118,00 2,75 2,55
6,5 12,82 10,06 122,10 3,09 2,68
7 13,75 10,79 130,59 3,08 2,71
8 15,60 12,25 -147,19 3 07 2,75
10 100 10 19,24 15,10 178,95 3,05 2,83
12 22,80 17,90 208.90 3,03 2,91
14 26,28 20,63 237,15 3,00 2,99
16 29,68 23,30 263,82 2,98 3,06
11 110 7 15,15 , 11,89 175,61 3,40 Я.96
8 17,20 13,50 198,17 3,39 3,00
8 19,69 15.46 294.36 3,87 3,36
9 22,00 17,30 327,48 3,86 3,40
12,5 125 10 24,33 19.10 359,82 3,85 3,45
. 12 28,89 22,68 422,23 3,82 3,53
14 33,37 26,20 481,76 3,80 3,31
16 37,77 29,65 53С.56 3,78 3.68
9 24,72 19,41 455.72 4,34 3,78
14 140 10 27,33 21,45 51;,29 4.33 3,82
12 32.49 25,5С 6'92,49 49vI 3,90
!0 В В. Матвеев
239
Продолжение прилож. IV
Ns про- филей Размеры, мм Площадь сечения ГУг, см8 Масса 1 м $УГ, кг /Уг, см® гУГ, см Zev СМ
b d
10 31,43 24,67 774,24 4,96 4,30
И 34,42 27,02 844,21 4,95 4,35
12 37,39 29,35 912,89 4,94 4,39
16 160 14 43,57 33,97 1046,47 4,92 4,47
16 49,07 38,52 1175,19 4,89 4,55
18 54,79 43,0'1 1290,24 4,87 4,63
20 60,40 47,44 1418,85 4,85 4,70
18 180 11 38,80 30,47 1216,44 5,60 4,85
12 42,19 33,12 1316,62 5,59 4,89
12 47,10 36,97 1822,78 6,22 5,37
13 50,85 39,92 1960,77 6,21 5,42
14 54,60 42,80 2097,00 6,20 5,46
20 200 16 61,98 48,65 2362,57 6,17 5,54
20 76,54 60,08 2871,47 6,12 5,70
25 94,29 74,02 3466,21 6,06 5,89
30 111,54 87,56 4019,60 6,00 6,07
22 220 14 60,38 47,40 2814,36 6,83 5,91
16 68,58 53,83 3175,44 6,80 6,02
16 78,40 61,55 4717,10 7,76 6,75
18 87,72 68,86 5247,24 7,73 6,83
20 96,96 76,11 5764,87 7,71 6,91
25 250 22 106,12 83,31 6270,32 7,69 7,00
25 119,71 93,97 7006,39 7,65 7,11
28 133,12 104,50 7716,86 7,61 7,23
30 141,96 111,44 8176,82 7,59 7,31
Приложение V
Основные расчетные данные стальных бесшовных горячедеформированных
труб (по ГОСТ 8732—78)
Диаметр, мм Толщина стен кн 6, мм Площадь сечения FT, сма Момент инерции /т, см4 Момент сопротив- ления W*. см8 Радиус инерции гт, см Масса 1 м£т, кг
наруж- ный dH виу сред- ний dB _
*- 94 4 12,3 148 29,0 3,47 9,67
90 6' 18,1 209 41,0 3,40 14,21
86 8 23,6 263 51,6 3,34 18,55
5 102 82 10 28,9 309 60,6 3,27 22,69
78 12 33,9 350 68,6 3,21 26,63
74 14 38,7 384 75,3 3,15 30,38
70 И, 43.2 413 81,0 3,09 33,93
290
Продолжение прилож. V
Диаметре мм Толщина стенки 6, мм Площадь сечения FT, см» Момент ннерцнн см* Момент сопротив- ления 1Г», см» Радиус инерции гт, см Масса 1 м gT, кг
наруж- ный внутрен- ний dB
100 4 13,1 177 32,8 3,68 10,26
96 6 19,2 251 46,5 3,62 15,09
92 8 25,1 316 58,4 3,55 19,73
108 88 10 30,8 373 69,1 3,48 24,17
84 12 36,2 423 78,3 3,42 28,41
80 14 41,3 467 86,5 3,36 32,45
76 16 46,2 504 93,4 3,30 36,30
106 4 13,8 209 36,7 3,89 10,85
102 6 20,4 298 52,3 3,83 15,98
98 8 26,6 376 66,0 3,76 20,91
114 94 10 32,7 446 78,2 3,70 25,65
90 12 38,4 507 88,9 3,63 30,19
86 14 44,0 561 98,5 3,57 34,53
82 16 49,2 607 106,0 3,51 38,67
113 4 14,7 252 41,6 4,14 11,54
109 6 21,7 359 59,4 4,07 17,02
105 8 28,4 456 75,3 4,00 22,29
101 10 34,9 541 89,5 3,94 27,37
121 97 12 41,1 618 102,0 3,88 32 26
93 14 47,1 685 113,0 3,81 36.94
89 16 52,8 744 123,0 3,76 41,43
85 18 58,3 796 132,0 3,70 45,72
U9 4 15,5 293 46,1 4,35 12,13
Й5 6 22,8 418 65,9 4,28 17.90
111 8 29,9 532 83,8 4,22 23,48
127 107 10 36,8 6S3 99,8 4,15 28,85
103 12 43,4 724 114,0 4,09 34,03
99 14 49,7 806 127,0 4,02 39,01
95 16 55,8 877 138,0 3,96 4 .80
125 4 16,2 337 50,8 4,57 12,73
121 6 23,9 484 72,7 4,49 18,79
117 8 31,4 616 94,-3 4,43 24,66
133 113 10 38,6 736 111,0 4,36 30,33
109 12 45,6 843 127,0 4,30 35,81
105 J4 52,3 939 141,0 4,24 41,09
101 16 58,8 1025 154 0 i 4,18 46,17
10'
291
Продолжение прнлож. V
Диаметр, мм Толщина стенки б, мм Площадь сечения FT, см8 Момент инерции /т. см4 Момент сопротив- ления VFT, см» Радиус инерции г1, см Масса 1 м g1, кг
наруж- ный dH внутрен- ний dB
128 6 25,3 568 81,1 4,74 19,83
124 8 33,8 725 104,0 4,68 26,04
120 10 40,8 868 124,0 4,61 32,06
14Л 116 12 48,3 997 142,0 4,55 37,88
112 14 55,4 1 114 159,0 4,49 43,50
108 16 62,3 1 218 174,0 4,42 48,93
104 18 69,0 1 312 187,0 4,36 54,16
100 20 75,4 1 395 199,0 4,30 59,19
134 6 26,4 648 88,8 4,95 20,72
130 8 34,7 829 114,0 4,89 27,23
126 10 42,7 993 136,0 4,82 33,54
122 12 50,5 1 143 157,0 4,76 39,66
14:0 118 14 58,0 1 279 175,0 4,70 45,57
114 16 65,3 1 402 192,0 4,64 51,30
ПО 18 72,4 1 512 207,0 4,57 56,98
106 20 79,2 1 611 221,0 4,51 62,15
140 6 27,5 734 96,6 5,17 21,60
136 8 36,2 941 124,0 5,10 28,41
132 10 44,6 1 130 149,0 5,03 35,02
1 КО 128 12 52,8 1 303 171,0 4,97 41,43
124 14 60,7 1 460 192,0 4,90 47,65
120 16 68,4 1 608 212,0 4,85 53,66
116 18 75,8 . 1 732 228,0 4,78 59,48
112 20 82,9 1 849 243,0 4,72 65,11
147 6 28,8 845 106 Ml 22,64
• 143 8 37,9 1 085 136 5,35 29,79
139 10 46,8 1304 164 5,28 36,75
/ 15Q 135 12 55,4 1 507 190 5,21 43,50
131 14 63,8 1 692 213 5,15 50,06
127 16 71,9 1 861 234 5,09 56,43
123 18 79,7 2 014 253 5,03 62,59
119 20 87,3 2 153 270 4,97 68,56
156 6 30,5 1 003 119 5,74 23,97
152 8 40,2 1 290 153 5,66 31,57 л
148 10 49,6 1 555 185 5,60 38,97 ч
I6S 144 12 68,8 1 800 214 5,53 46,17 4
140 14 67,7 2 025 241 5,47 53,17 ~ ,
136 16 76,4 2 222 265 5,40 59,98
132 18 84,8 2 421 288 5,34 66,59
292 128 20 93.0 2 593 308 5t>28 73,00
Продолжение 1фмш>ж V
Диаметр, мм Толщина стенкн б, мм Площадь сечення FT, см» Момент инерции /т, смй Момент сопротив- ления UZTC см* Радиус инерции гт, см Mart а J м gT. кг
наруж- ный dH внутрен- ний dB
168 6 32,8 1 243 138 6,15 25,75
164 8 43,2 1 602 178 6,09 33,93
160 10 53,4 1 936 215 6,03 41,92
156 12 63,3 2 246 250 5,96 49,72
180 152 14 73,0 2 533 281 5,89 57,31
148 16 82,4 2 797 310 5,83 64,71
144 18 91,6 3 043 338 5,76 71,91
140 20 101,0 3 268 363 5,69 78,92
182 6 35,4 1 568 162 6,65 27,82
178 8 46,7 2 026 209 6,59 36,70
174 10 57,8 2 454 253 6,51 45,38
170 12 68,6 2 864 295 6,46 53,86
1У4 166 14 79,2 3 226 332 6,38 62,15
162 16 89,5 3 573 368 6,32 70,24
158 18 99,5 3 895 401 6,26 78,13
154 20 109,0 4 193 431 6,20 85,28
191 6 36,9 1 800 181 6,97 29,15
187 8 48,7 2 329 234 6,90 38,47
183 10 60,5 2 826 284 6,83 47,60
179 12 72,2 3 291 331 6,76 56,52
175 14 83,2 3 725 375 6,69 65,25
171 16 94,2 4 131 415 6,62 73,79
167 18 104,4 4 510 453 6,55 82,12
163 20 114,6 4 862 489 6,48 90,26
207 6 40,1 2 279 208 7,53 31,52
203 8 53,0 2 956 270 7,47 41,63
199 10 65,6 3 594 328 7,40 51,54
195 12 78,0 4 195 383 7,33 61,26
ziy 191 14 90,2 4 760 435 7,27 70,78
187 16 102,0 5 290 483 7,20 80,10
183 18 114,0 5 788 529 7,13 89,23
179 20 125,0 6 253 571 7,07 98,15
229 8 59,6 4 188 342 8,38 46,76
225 10 73,8 5 107 417 8,32 57,95
221 12 87,8 5 978 488 8,25 68,95
245 217 14 102,0 6 803 555 8,19 79,76
213 16 115,0 7 584 619 8,12 90,36
209 18 128,0 8 322 680 8,06 I 100,77
205 20 141,0 9 019 737 7,99 | 110,98
257 8 66,6 5 853 429 9,37 52,28
253 10 82,6 7 157 525 9,31 64,66
249 1.2 98,4 8 398 615 9,23 77,24
273 245 14 114,0 9 582 702 9,18 89,42
241 16 129,0 10 710 785 9,12 10»,41
237 18 144,0 11 780 863 9,01 113,20
233 20 159,0 12 800 938 8,97 124,79
293
Продолжение прилож. V
Продолжение прилож. V
Диаметр, мм Толщина стенки 6, мм Площадь сечения FT, см» Момент ннерцнн /т, см* Момент сопротив- ления W1. см’ Радиус ннерцнн гт. см Масса 1 м gr, кг । Диаметр, мм Толщина стенкн б, мм Площадь сечеиня FT, см’ Момент инерции /Т, CMfl Момент сопротив- ления см9 Радиус инерции гт. см Масса 1 м gT, кг
наруж- ный dH внутрен- ний наруж- ный dH внутрен- ний dB
299 283 279 275 271 267 263 259 8 10 12 14 16 18 20 73,1 90,8 108,0 125,0 142,0 159,0 175,0 7 747 9 490 11 160 12 760 14 290 15 750 17 150 518 635 746 853 956 1054 1147 10,30 10,20 10,20 10,10 10,00 9,96 9,90 57,41 71,27 84,93 98,40 111,67 124,74 137,61 450 430 426 422 418 414 410 10 12 14 16 18 20 138,2 164,9 191,5 218,2 244,1 270,0 33 409 39 556 45 532 51 341 56 985 62 468 1515 1794 2065 2328 2584 2833 15,6 15,5 15,43 15,36 15,29 15,22 108,51 129,62 150,53 171,25 191,77 212,09
। 480 460 456 452 10 12 14 147,6 176,6 204,9 40 717 48 249 55 586 1731 2051 2363 16,64 16,57 16,50 115,91 138,50 160,89
325 309 305 301 297 293 289 285 & 8 10 12 14 16 18 20 79,7 99,0 118,0 137,0 155,0 174,0 192,0 10 010 12 290 14 470 16 570 18 590 20 530 22 380 616 756' 891 1020 1144 1263 1377 11,2 И,1 П,1 11,0 10,9 10,9 10,8 V '/ i 62,54 77,68 92,63 107,38 121,93 136,28 150,44
500 480 . 476 472 10 12 14 153,9 183,7 213,5 46 138 54 700 63 050 1883 2232 2573 17,35 17,28 17,20 120,84 144,42 167,80
351 335 331 327 323 319 315 311 8 10 12 14 16 18 20 86,2 107,0 128,0 148,0 168,0 188,0 208,0 12 680 15 580 18 380 21 080 23 680 26 180 28 590 723 888 1047 1201 1349 1490 1629 12,1 12,1 12,0 11,9 11,9 11,8 11,7 67,67 84,10 1 100,32 : 116,35 ! 132,19 147,82 163,26 530 512 510 506 502 9 10 12 14 139,0 163,0 195,0 227,0 54 890 55 140 65 420 75 460 2072 2081 2469 2877 18,5 18,4 18,3 18,2 115,6 128,2 154,3 178,1
560 540 536 532 10 12 14 172,7 206,5 240,2 65 241 77 449 89 388 2378 2822 3259 19,47 18,40 18,33 135,64 162,17 188,51
377 357 353 349 345 341 337 10 12 14 16 18 20 115,0 138,0 150,0 180,0 203,0 225,0 19 430 22 940 26 340 33 930 37 800 40 600 1031 1217 1397 1600 1970 2120 13,0 12,9 12,8 12,8 12,7 12,6 90,51 108,02 125,33 ) 142,44 у 159,36 176,08
600 580 576 572 10 12 14 185,3 221,4 257,5 80 532 95 671 110 498 2738 3254 3758 20,89 20,82 20,74 145,50 175,01 202,32
1 630 / 612 610 606 602 9 10 12 14 176,0 195,0 233,0 271,0 84 680 93 640 111 300 128 600 2668 2973 3533 4083 21,9 21,9 21,8 21,8 137,8 152,9 182,9 212,7
432 382 378 374 370 366 362 10 12 14 16 18 20 123,2 146,8 170,3 193,9 216,7 240,2 23 622 27 924 32 091 36127 40 035 43 816 1199 1418 1629 1834 2032 2224 13,80 13,78 13,74 13,66 13,59 13,52 96,67 115,42 133,96 152,31 170,46 188,41
I 720 700 696 692 10 12 14 222,9 266,9 310,1 140 329 166 991 193 196 3978 4733 5476 25,13 25,06 25,00 175,10 209,52 243,75 199,76 239,12 278,28 295
425 29$ 406 402 398 394 390 386 10 12 И 16 18 20 131,0 156,0 181,0 206,0 230,0 255,0 28 290 33 470 38 500 43 900 48 400 53 000 1328 1572 1808 2260 2530 2770 14,7 14,6 14,6 14,5 14,4 14,3 102*60 122,52 1 142,25 161,78 181,11 200,25 /
I 820 I 800 796 792 10 12 14 254,3 304,6 354,0 208 357 248 197 287 442 5186 6177 7154 28,67 28,60 28,53
Приложение VI
Технические характеристики монтажных блоков
Тип или условное обозначение Грузо- подъем- ность, т Количе- ство роликов Диаметр роликов, мм Диаметр каната (максим.), мм Длина полнена* ста в стя- нутом виде, м Масса блока, кг
БМ-1,25 1,25 1 120 9 6
БМ-2,5 2,5 1 150 13 —» 14
Б5-200 5 1 200 17,5 — 48
Б10-300 10 1 300 17,5 —. 48
— 15 1 400 30,5 — 112
БМ-25М 25 1 405 28,5 130
БМ-63 63 1 630 43,5 — 405
Б-10 10 2 400 24 2,5 135
БМ-15 15 2 400 26 2,7 206
Б20-3 20 3 400 26 3,0 278
БМ-25 25 3 400 26 2,9 331
БМ-30 30 3 400 24 3,2 407
БМ-50 50 3 474 24 2,7 760
БМ-100 100 3 474 28,5 3,4 1740
БЗО-4 30 4 400 26 3,0 460
БМ-32 32 4 300 24 2,3 205
Б50-4 50 4 400 28,5 2,2 281
БМ-40 40 5 400 26 3,3 579
БМ-50 50 5 450 24 3,0 775
БМ-100 100 5 700 28,5 3,7 1605
Б50-30 50 6 400 24 2,3 335
БМ-50 50 7 400 26 4,3 1667
БМ-75 75 7 475 26 3,1 1667
БМ-130 130 7 550 33 3,5 2040
БМК-160 160 8 450 32,5 3,3 1366
БМ-200 200 10 405 27 3,4 1400
БМ-280 280 11 545 40 4,5 3160
БМ-630 296 630 13 630 42 5,1 6000— (неподвиж- ного блока) 5610— (подвижного блока)
Приложение. VII
А. Технические характеристики электрических монтажных лебедок
Тип лебедки Тяговое j усилие, кН Канато- емкость, м Диаметр каната, мм Скорость навивки ка- ната, м/мнн Число слоев навивки Диаметр барабана, мм Длина бара- бана, мм Мощность электродви- гателя, кВт Масса с ка- натом, т
Л-1001 10,0 75 11 23,0 3 168 475 4,5 0,3
ТЛ-9А-1 12,5 80 11 30,0 3 219 462 8,5 0,5
МЭЛ-1,5 15,0 250 13 24,0 5 250 615 5,0 0,7
Л-3003 20,0 600 15 17,5 —- 299 — 7,2 1,0
ЛТ-2500 25,0 40 18 21,6 1 400 875 7,5 1,2
ЛМ-2,5 25,0 140 18 11,5 4 — — 7,0 0,8
Л-3-50 30,0 260 18 42,0 5 300 800 16,0 1,4
ЛМЦ-3 30,0 250 18 11,4 5 — — 7,5 1,0
ЛМ-5М 50,0 250 22 18,0 5 377 785 14,5 1,2
ПЛ-5-69 50,0 450 22 42,0 5 426 1160 22 2,8
СЛ5-78 50,0 1200 22 42,0 6 750 1670 28 7,0
114-ТЯ 75,0 185 29 27,0 3 — — 30 3,2
ЛМ-8 80,0 350 29 10,8 5 500 1100 11 3,1
ЛМС-8/800 80,0 800 22 13,8 7 500 1365 22 5,1
ЛМЭ-10-510 100,0 510 31 10,1 5 — — 22 3,8
ЛПМ-10/800 100,0 800 33 12,0 7 — — 20 7,8
ЛМ-12,5 125,0 800 33 7,8 7 750 1350 22 8,5
ЛМС-12,5 125,0 1200 27 12,6 7 800 1575 30 9,0
Л-15А 150,0 600 33 10,0 4 620 2400 30 8,0
ЛМ-16/1250 160,0 1250 36,5 4,0 4 800 2000 32 10,4
ЛМС-32/2000 320,0 2000 42 9,0 11 920 2020 40 48,5
Б. Технические характеристики ручных монтажных лебедок
Тип лебедки Тяговое усилие, кН Канато- емкость, м Диаметр каната, мм Число слоев навивки Диаметр бараба- на, мм Длина бараба- на, мм Масса лебед- ки, т
ЛР-1 10,0 150 11 5 180 562 о.з
ЛР-1,25 12,5 50 11 3 110 280 0,2
ЛР-2 20,0 150 13,5 5 260 610 0,5
ЛР-3 30,0 150 13,5 5 260 650 0,6
ЛР-3,2 32,0 260 16,5 3 145 280 0,3
ЛР-5 50,0 75 20 4 250 350 0,6
ЛР-7,5 75,0 300 23,5 6 450 1000 1,4
ЛР-8 80,0 75 27 —• —‘ 1,0
ЛР-10 100,0 300 29 6 480 1200 6,0
297
Приложение VUI
А. Техническая характеристика монтажных кранов
Схема крана
Пневмоколесные краны
Марка крана Грузоподъ- емность, т Длина стрелы, м
мкг-16 16 11,0
МКГ-25 25 12,5
СКГ-40 40 15,0
СКГ-63 63 15,0
скг-юо 100 20,0
СКГ-160 160 30,0
СКГ-250 250 45,0
МКП-16 16 11,0
МКП-25 25 12,5
МКП-40 40 15,0
К-631 63 15,0
К-1001 100 15,0
МКА-10М 10 10,0
МКШ-16 16 п.з
МКШ-25 25 15,0
293
Вылет крюка, м Масса, т — " " .1 . — , ' ' ' — LT-L S Габаритные размеры, м
А Б В г Д Е
4,0 26,7 3,22 3,50 1,30 3,50 1,45 1,85
4,0 38,0 3,20 3,82 1,40 3,60 1,70 1,90
4,5 58,0 4,10 4,18 1,58 4,00 1,20 2,00
5,0 87,2 5,00 4,36 1,88 4,57 2,09 2,50
6,0 132,5 6,30 4,65 2,11 5,72 2,00 3,10
6,0 206,0 7,00 5,50 3,03 8,20 1,20 3,60
7,0 345,0 9,00 7,30 3,05 9,80 0,00 5,45
4,0 24,0 3,20 3,95 1,57 3,50 1,45 2,05
4,0 35,0 2,60 3,95 1,68 3,25 1,68 2,50
4,5 54,0 4,15 4,00 2,18 2,95 1,40 2,75
4,2 65,0 3,70 4,23 2,15 4,35 1,25 5,30
4,7 92,0 5,15 5,75 2,20 6,10 1,42 5,30
4,0 14,1 1,95 3,91 2,40
4,0 26,0 2,80 3,00 1,78 2,80 0,80
5,0 39,5 2,62 4,20 2,3 3,15 0,95 —
299
Продолжение прилож. VIII
Б. Грузоподъемность гусеничных кранов при их передвижении
Кран Длина стрелы, м Вылет крюка. Грузоподъемность, т, прн направлеинн стрелы
вдоль гусениц поперек гусениц
12,5 4 25 20
МКГ-25 17,5 4,5 14 И.2
22,5 5,2 11,2 9
27,5 6 6,5 5,2
15 5 30 24
скг-зо 20 6,5 20 16
25 7,5 15 12
15 4,5 40 32
СКГ-40 20 5,6 25 20
25 6,7 20 16
СКГ-50 15 5 50 40
30 8 30 24
15 5 63 50
СКГ-63А 20 6 50 40
25 6,5 40 32
30 7 35 28
СКГ-100 20 6 100 80
30 7 63 50,4
Примечания: 1. Прн вылетах крюка больших, чем указано в таблице, грузе-
1’одъемность крана независимо от направления стрелы составляет половину паспортной.
2. Движение крана с грузом при больших вылетах не рекомендуется. 3. Передвижение
кранов с грузами прн длинах стрел больших, чем приведены в таблице, а также кранов
в башенно-стреловом исполнении (кроме МКГ-2ББр) не разрешается.
Продолжение прилож. VIII
В. Максимальные расчетные давления иа грунт от кранов
Край Длина стрелы (маневрово- го клюва), м Максималь- ное опорное давление, МПа Кран Длина стрелы (маневрово- го клюва), м Максималь- ное опорное давление, МПа
МКГ-6,3 / Гусеничные 10 18 0,3—0,35 0,3—0,25 скг-зо Гусеничные 15 20 25 0,7—0,8 0,6—0,65 0,5—0,55
мкг-16 11 18,5 26 0,6—0,7 0,4—0,5 0,3—0,35 СКГ-40 15 25 35 0,7—0,7 0,6—0,65 0,5—0,55
МКГ-20 12,5 22,5 32,5 0,9—1 0,7—0,8 0,65—0,7 СКГ-50 15 30 40 0,8—0,9 0,7—0,75 0,5—0,6
МКГ-25 Ы- 12,5 22,5 32,5 0,6—0,65 0,5—0,55 0,4—0,45 СКГ-63 15 30 40 0,8—0,9 0,7—0,75 0,5—0,6
в башенно СКГ-30/7,5 СКГ-40БС СКГ-50БС СКГ-63БС СКГ-ЮОБС СКГ-160БС Гусеничные -стреловом ис 30 + 26 30+ 26 35 + 29 30,5 + 24 35+ 29 45 + 40 полненин 0,4—0,45 0,45—0,5 0,5—0,55 0,5—0,55 0,6—0,65 0,7—0,8 Пв К-106, к-161 МКП-25 К-255, К-401 МКП-40 К-1001 1евмоколесны< 10 12,5 15 15 15 0,7—0,8 0,7—0,8 0,75—0,85 0,65—0,7 0,75—0,9
Примечание. Несущая способность оснований должна быть большэ приве-
денных в таблице значений опорных давлений
301
/ / Г. Характеристика инвентарных якорей Продолжение прилож. VIII
Допускаемая Число Суммарная масса Размеры якоря
нагрузка, кН бетонных блоков блоков, т в плане, м
! 1. Наземные як 50 100 150 200 250 300 400 500 750 1000 эря с упорными CTt 8/— 4/4 6/6 12/6 —/12 21/12 24/12 2/24 8/36 —/48 .нками конструкции 12 24 36 45 54 72 90 111 174 216 Г ипрохиммонтаж 2.8Х4.7 2,8X4,7 4,2X5 4,2X5 4,2X5 5,2X6,5 5,2X6,5 5,2X6,5 6X7,6 6X7,6
2. Наземные якоря с шнпамн конструкции ВНИИМонтажспецстрой
100 ' / 2 15,0 3X4,6
200 3 22,5 ЗХ 4,6
300 4 " 30,0 3X4,6
400 6 45,0 3X4,6
600 8 60,0 6X4,6
800 12 90,0 6X4,6
1000 15 107,5 6X4,6
3. Полузаглубленные якоря конструкции Гипронефтеспецмонтаж
150 3 22,5 4X4
200 4 30,0 4X4
300 5 37,5 4X4
400 7 52,5 4X4,2
500 9 67,5 7,6X4,2
700 8 60,0 5,8Х 4,2
800 9 67,5 5,8X4,4
Примечание. В графе «Число бетонных блоков» приведено количество блоков
следующих размеров и массы: для якоря первого типа в числителе— 1,5x1x0,45 м,
1,5 т; в знаменателе — 1,5X1X1.35 м, 4,5 т: для якорей второго и третьего типов —
0,S X 0,9X4 м, 7,6 т
302
Приложение IX
Грузовысотные характеристики стреловых монтажных кранов
Условные обозначения:
------— кривая грузоподъемности;
------.— кривая высоты подъема крю-
ка
Буквенные обозначения:
Ск — грузоподъемность крана, т;
hK — высота подъема крюка, м;
/и — вылет крюка, м
32
28
24
20
16
12
8
3 5 1 9 11 13 15 171,,н
Кран гусеничный МКГ-20
303
Продолжение прилож. IX
Кран гусеничный СКГ-40
Кран гусеничный СКГ-63А (СКГ-63)
304
Продолжение прилож. LX
Кран Пневмоколесный МКП-40
S(ȣ
Приложение X
Примерные сечения стальных горячедеформированных труб для монтажных
мачт
Масса под- нимаемого груза, т Высота мачты, м
10 12 14 16 18 20
10 168/8 203/8 245/8 273/8 299/8 " 325/8
20 180/14 203/14 245/10 273/10 299/10 325/10
30 194/16 245/12 245/14 273/14 299/14 325/12
40 219/16 245/14 273/14 299/14 325/14 351/16
50 245/16 273/14 299/14 325/14 325/16 351/16
60 273/12 299/14 325/14 351/14 351/16 377/16
70 273/14 325/12 325/16 351/16 377/16 402/16
80 273/16 325/14 351/14 377/14 402/16 426/14
90 299/14 351/12 351/16 402/14 426/16 450/14
100 299/16 351/14 377/14 402/16 450/14 450/16
Масса под- Высота мачты. м
инмаемого
груза, ф 22 24 26 28 30
10 377/10 402/10 426/10 450/10 500/10
20 377/10 402/10 426/10 450/10 500/10
30 377/10 402/10 426/10 450/10 500/10
40 377/12 402/12 426/12 480/10 500/10
50 377/14 402/14 426/14 480/12 500/12
60 402/16 426/14 426/16 480/14 500/14
70 402/16 450/14 450/16 500/14 500/14
80 426/16 450/16 500/14 560/14 560/14
90 450/16 500/14 530/14 600/10 600/12
100 480/14 530/14 560/14 600/12 30/12
Примечания; 1. Сечения труб рассчитаны с учетом масс полиспастов н мачты,
а также усилий от сбегающих ветвей грузовых полиспастов н иатяжеиия расчалок. 2. Гиб-
кость мачт не превышает предельной К — 180.
306
Приложение XI
Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности
такелажных средств ка
Назначение каната Коэффициент запаса проч- ности Кд
Грузовые канаты:
а) с ручным приводом 4,0
б) с машинным приводом:
для легкого режима работы 5,0
» 'среднего режима работы 5,5
» тяжелого режима работы 6,0
Канаты для полиспастов с изменяющейся длиной под нагруз- кой а) грузоподъемностью от 5 до 50 т при соотношении D/d:
от 13 до 16 5,0
» 16 и более 4,0
б) грузоподъемностью от 50 до 100 т при соотношении D/d:
от 13 до 16 4,0
> 16 и более 3,5
в) грузоподъемностью 100 т и более при соотношении D/d:
от 13 до 16 3,5
в 16 и более 3,0
Стропы
а) с обвязкой или зацепкой крюками или серьгами 6,0
б) витые стропы при соотношении Djd0 от 2 и более 5,0
в) полотенчатые стропы при соотношении DJd^:
от 3,5 до 6_ 5,5
» 6 и более 5,0
Расчалки, оттяжки, тяги при соотношении Djd:
от 4 до 5 5,0
более 5 до 7 4,0
» 7 » 9 3,5
10 и более 3,0
Примечания: 1. Значение буквенных обозначений: D — диаметр ролика; d —
диаметр каната; Da — диаметр захватного устройства (элемента, огибаемого стропом, рас-
чалкой, тягой, крепящим канатом; dc— диаметр витого стропа. 2. Легкий режим харак-
теризуется работой каната на малых скоростях без рывков с числом изгибов на роли-
ках не более четырех, а тяжелый — работой каната на больших скоростях, срывкамн и
числом изгибов на роликах более четырех.
307
Приложение XII
Коэффициент приведения расчетной длины р для стержней
постоянного сечення
Приложение XIII
Расчетные сопротивления прокатной стали
Напряженное состояние Условные обозначения Расчетные сопротивления, МПа, для стали класса
С38/23 С44/29 С46/33 С52/40
Растяжение, сжатие, из- гиб R 210 260 290 340
Срез Rep 130 150 170 200
Расчетные сопротивления круглой прокатной стали
для осей и шарниров
Напряженное состояние Условные обозначения Расчетные сопротивления, МПа, для стали марок
СтЗ Стб 45 40Х
Растяжение, сжатие, изгиб R 210 230 300 400
Срез Rep 130 140 180 240
Диаметральное смятие в неподвижных шарнирных соединениях Rom. ши 260 270 340 500
Диаметральное смятие в малоподвиж- ных шарнирных соединениях Rcm. ши 160 170 220 300
308
Продолжение прилож. XIII
Расчетные сопротивления сварных соединений
Сварные соедине- ния Напряженное состояние Условные обозначе- ния Расчетные сопротивления, МПа, сварных соединений в конструк- циях нэ стали класса
С38/23 С44/29 С46/33 С62/40
Сжатие 210 260 290 340
Встык Растяжение при по- луавтоматической и ручной сварке Ярв 180 220 250 340
Срез рСВ ^ср 130 150 170 200
Угловые швы Срез 150 180 200 220
Расчетные сопротивления болтовых соединений
Болты Напря- женное состояние Условные обозна- чения Расчетные сопротивления, МПа
растяжению н срезу болтов нэ стали марки смятию соединяе- мых элементов конструкций нэ стали класса
20 45 36Х С38/23 С44/29 С46/33 О сч О
Растя- Яр 170 230 400 — — г —
Повышен- женне
НОЙ точ- ности Срез рб ^ср 170 230 300 — — — —
Смятие — — — 380 470 520 610
Растя- *р 170 230 400 — — — —
Нормаль- жение
НОЙ точ- ности Срез рб ^ср 130 180 250 — — — —-
Смятие рб ^см — — — 340 420 460 —
Анкерные Растя- жение си О. «К ВСтЗкп2 140 09Г2С 170 10Г2С1 190 — —,
309
Приложение XIV
Значения коэффициентов условий работы т
Наименование конструкции, элемента Коэффициент т
1. Мачты, шевры, порталы, стрелы и т. п. 0,90
2. Грузозахватные приспособления 0,85
3. Эстакады, опоры, распорки, подкрановые пути, монтаж- ные балкн 0,85
4. Стойки, подпорки 0,90
5. Сжатые раскосы решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепленных к поясам одной полкой сваркой илн болтами:
а) при перекрестной решетке с совмешеннымн в смежных гранях узлами 0,90
б) при треугольной н перекрестной решетках с несовме- щенными в смежных гранях узлами 0,80
6. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепленные одной полкой, за исключением элементов, указанных в п. 5 0,75
Приложение XV
Коэффициент <р продольного изгиба центрально-сжатых
элементов для стали марки СтЗ
Гибкость X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1,00 0,999 0,998 0,997 0,996 0,995 0,994 0,993 0,992 0,991
10 0,99 0,988 0,986 0,984 0,982 0,980 0,978 0,976 0,974 0,972
20 0,97 0,968 0,966 0,964 0,962 0,960 0,958 0,956 0,954 0,952
30 0,95 0,947 0,944 0,941 0,938 0,935 0,932 0,929 0,926 0,923
40 0,92 0,917 0,914 0,911 0,908 0,905 0,902 0,899 0,896 0,893
50 0,89 0,887 0,884 0,881 0,878 0,875 0,872 0,869 0,866 0,863
60 0,86 0,855 0,850 0,845 0,840 0,835 0,830 0,825 0,820 0,815
70 0,81 0,804 0,798 0,792 0,786 0,780 0,774 0,768 0,762 0,756
80 0,75 0,774 0,738 0,732 0,726 0,720 0,714 0,708 0,702 0,696
90 0,69 0,681 0,672 0,663 0,654 0,645 0,636 0,627 0,618 0,609
100 0.60 0,592 0,584 0,576 0,568 0,560 0,552 0,544 0,536 0,528
ПО 0,52 0,513 0,506 0,499 0,492 0,485 0,478 0,471 0,464 0,457
120 0,45 0,445 0,440 0,435 0,430 0,425 0,420 0,415 0,410 0,405
130 0,40 0,396 С,392 0,388 0,384 0,380 0,376 0,372 0,368 0,364
140 0,36 0,356 0,352 0,348 0,344 0,340 0,336 0,332 0,328 0,324
150 0,32 0,317 0,314 0,311 0,308 0,305 0,302 0,299 0,296 0,293
160 0,29 0,287 0,284 0,281 0,278 0,275 0,272 0,269 0,266 0,262
170 0,26 0,257 0,254 0,251 0,248 0,245 0,242 0,239 0,236 0,233
180 0,23 0,228 0,226 0,224 0,222 0,220 0,218 0,216 0,214 0,213
190 0,21 0,208 0,206 0,204 0,202 0,200 0,198 0,196 0,194 0,192
200 0,19 — —- —_ — — —- —
310
Приложение XVI
Коэффициенты <рвв для проверки устойчивости внецентренно сжатых (сжато-изогнутых) сплошностенчатых стержней
в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии
о е» 1 о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о
ь. о со 03 ш см со ю сч О Г- Ю СЧ О Ш СЧ 00 чг сч О 00 ОЗ 00 со Г- Г- Г- CD СО CD СО Ш Ш Ш Ш xF xf со со со сп сч ооооооооооооооооооооо
ОЮОЗ^'ОЗСОСЧООСООГ^’^' — СОСЧСО — СОтГ сосч — осзсзоооооос'-.Ь'-Г'-сососоСоюх^х^соспсосо ——ООООООООООООООООООО
сч lDC4xt<t^- —СО —Г^СЧЬ-СОСЗСОСОСО —<ю —оошсо 22-22gggggfegggg§3Sggg
о OC4xJ<lD00C4CD00C000xt«03Tt<OC4lQO3xJ«Ot^CD i2S22- = 2gg§§gfegggS3SS2
о <3> ч£Г'-СООООСОЮОО’—-ЮСЗ^-От^ЮООСЧСОСЧООСО сою^сососч — оосзоооооог^сошю^х^сосо —— — оооооооооооо
'С Е 8,0 СОЮСОСОхЬЮЮОООСОЮОЗСООООО —lOOOxi* оз cd 2 ——2'^22"“' —°ОООО ОООоЗЗо
5 я О ОСОСЧОООГ'.Ь.Ь-ОО — xJ*COC3COxF<<<b'-OCD — Г- — ОЗООГ-1ПхНСОСЧ- — ООЗООСОГ-СОтЮх^хГСО СЧ—,—<—<—<—. —<—. —ч—. — оооооооооо
5. Я 9'9 С^ОЮСЧОООЮЮЮЬ'ОО CO’-’N-CO СЧ О О 00 СО Ш Th со сч — о о о 00 г- СО 1Q ID XT xj* СО СЧ сч — — — —«— — — —- — — о о о о о о о о о
У э п 6,0 г-ю г-со оо со со о о о сч xt« ь-—< оо со оз сч оо сч оз СО СЧ О 03 Г- СО Ю хГ со СЧ — О 03 03 Г- СО 1Q Ю xi* XF СО сч счсч —— — —< — — —<— — о оо о ооооо
j 3 5,6 ООСОСООЮСЧОЗГ-СОЬ-ОЗ —-jF-ОЗОСООЗСОО C0xFC4O03r*CDxFC0C4 — 000300CDCDiDxFxFxF СЧСЧСЧСЧ—.оооооооо
। । 5.0 ООЗОСЧт^Г-СЧОООЮт^ЮСОСОСОСЧСЧиООМ-О 00 Ю xFC4O00b-lDxFC0C4 — ООЗСОЬ-CDlDlD^Xh СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ — —< —< —. —< ——< ОООООООО
X X Г-СОСЧООСЧСОООЮСОСЧОСЧСЧЬ-СЛЮГ'.т— in—< OOOCOTt^OOOCOlDTFCOCMT-^OOOt^CDlOlDxFxF СОСЧСЧСЧСЧСЧ^-* — — —— ооооооо
ЕС М 4,0 । r-t^COQOOt^OO»— шооооог-со—«озозосчг-сч СО О 00 со со т— ОЗООСОШСОСЧ—-ООЗГ-СООШх^тГ СОСОСЧСЧСЧСЧ~~ч—< —< — —<—<—< ооооооо
6 1 > 3.5 О^СЧСОСЧСОСОЬ-ООСЧООС*.ЮЮЮСЧО^СОООСО .00 О СО—<ОЗГ-СОт»‘СОСЧ^ОЗООГ>.СОЮ’ф^« сосососчсчсчсч — —. —— —<—.—«ооооооо
4 1 1 3.0 г^счс^шс>.ососчс»тооюсч^01лсчсч^оосо — OOxJ* —ООСОСО —03Г~1Пт^С0СЧО00Г^С01П’^’Н< xt<COCOCOC4C4C4C4— — —.оооооо
£ 1 из сч озь*оосчг*1^.оосчооооосоог*соооюсо«лочФ сосчоою^ооюсоооог^Ю'есчооог-сош’Ф^ Tf-e<COCOCOC4C4C4C4—— — — оооооо
0 g о сч СО’*ГОЬ*Г^ОЬ*СОО>ЮМ<СОазСОСОСООЗОООООЮ СОООСОС31ПСЧСО1ОСЧОООС0’яа<СО — О Г* СОЮ ЮМ* СЛтЬ-^СОСОСОСЧСЧСЧСЧ —— — — — оооооо
t г 1,75 t**-о о ю СО сч со о сч ю СЧ СЧ Ю — Ю С© о О> О О CD Г-СЧГ-'-СЧООх^ОЬ'-’*’ — ОЗЬ-lDrF — СЗСО com m lDinrt<Tt<COCOCOC4C4C4 — оооооо
1,5 OCOt^t^OlDinOt^lDOOOOlDt^OO — — О — b- СЧС0О1О — CDC4 001DC4OI>’CDtJ« — о со Г-in in XF CDinm-^т^СОСОСЧСЧСЧСЧ — —. —— оооооо
1,25 03 О 00 CD сч ю о о сч сз сч о о сч — ошсоо — ь* соо^оз'фсзюоь-ео — озг*.юсчооог*.с0Юхг tDCDinxh-^СОСОООСЧСЧСЧ—— — — — ООООО
О C4COCOCDOiniDOOOCO^'COCDt^OOCOQlDC4C400 СЧ1ПОСПООСЧГ^С0001ПСЧОЗ(^ЮСЧОС>Г^СОЮчГ С-СОШЮх^тЬСОСОСЧСЧСЧ — — — — — ооооо
0,75 СЧ —r^.C^CDlDOOCDOCOOOincOCOt^ —CDCOCOOO 00 — ^ООСЧСООЮ — r-xf — COCDCOOOr^CDlD’e Г^Г-СГЗтЮ’Фт^СОСОСЧСЧСЧ — — — — ооооо
ю о ооососог-от’фсчтсосососооосчсоь-^’^оз inr-—ШООСЧЮСЬт^СЗЮСЧСЗГ^СО — Or-CDiOxF OOt^t^CDlOlDxf<COCOC4C4C4 —— — —ООООО
0,25 СЧ’ф-^СЧСЧС-СЧГ^СЧСОО'^СОСОСОС^^дзГ- — 03 СЧЮОтГС^.ОЗСЧ'фООСЧСО’*»*—ООхГ —ОЗГ^СПСО’Ф озсооос^соют^сососчсчсч — — — ооооо
О Г^ЮЮСОСЧГ^Г^ЮОО^СЧООСОяфСЧСЧОСООЗСЧСЧ СОСЧГ^. — xt«CD00O — ЮОЮСЧОзШСЧОООСОСрЮ ОЗОЗООООС^СОЮЮхГСОСОСЧСЧ —— — — ОООО
з/хдч. = У яхооярил нвнаонэд Ю О in о ID О Ю о IO О Ю О Ш О О О О О О О О О — — C4C4C0C0xt*xt<lQlDCDCDb-.00 03O — CMCOxih
При ме<11 я >е. Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз.
311
о СЧ OOOlrtlft^COCM—О»300Г*СРЮ1Л£0О00«©Ю тн^т₽тЯ’^*^'хт*х#<5сососоеоо5еоеосо€осчс<ю1 ооооооооооооооооооооо
г- CD Ю СО О1 ОСЛООГ^СОкП^СО^ОСОСЧОООЬ* юююююшю’Ф’Ф^’Ф’Фч^’Фтгсососососчсч ооооооооооооооооооооо
* Г-ОЮ^СЧ — ог-из^сч—<OC^xfC4COlOC400 0(ОС£)Ф<ОСОЮЮ1Л1Л1Л ЮШ xJ’COCOCODtN ооооооооооооооооооооо
сч Ь-Г^Г^ОтН^ОГ^ирСЧООт}’^ООЮ'—СО-^СЧ’»-’ t>«-t^.r*i>.t^.t**cooooioiOKQmTt«xf'4fcocoeoco ооооооооооооооооооооо
•s ф S о ~ООООСО>—ООС0С*Э—«СОЮ~СОСЧООСО~Г^Ю’1Й< OOOOOOCOOOt^.t^-t>.r>.OOCDlOiO*^xt<’4t<COCOCO ооооооооооооооооооооо
=x j * a 9.0 ОСОФШСП — СО^ОСО^ОФСОЮ оюсчооою ооослосьоооо ь~.г~г-г^сооюю ТЬ со со со ооооооооооооооооооооо
о E О со oCiOOCDCOOOCOOOot^CSCOOCOt^COOt^O -OOOOCQC^CCCOOONN tDQin^ xt-COCOCC _ о^-чООООООООООООООО
8 g Й 3 о Is. Ю--'ONCOOCDOOCSNWr.^iniDOTt'OGON С4СЧОО ooOOO OOOCO NNOlOlO CO CO ^-.^-..«-.^-<^-.>-.^-.^-<0000000000000
J *? 3 >n E я X в S‘9 CO — СОЮОООЮОЮ — lOOCDNOtNCDCSQOO coco CM СЧ O1 — — ОООО)00С0Ь-ОЮЮ^ <>—<,—<^^000000000000
4 -> xi m 0‘9 COCSNCNN —ЮОЮОЮО^ООСЧ^СОСС-СЛ т^тг«соеосчсм — — 0 0 02 0)0)b.b-c0in ^xtxfCO ^--.^-<—<^-< — ^-.-^^-<^-<^-<00000000000
D r> s 0 Я □ Я л 9'S —<O)COC0OCOCOO’«*COCOOOCOeO(NOO»jOC4O ldlOxt<^COCOC4 —^OOClCOaONCWLO xfxfOD <00000000000
E 1 1 г О иэ Г^1ЯСООООСООч*ОООСМГ’.СМГ^1^Г^одсЧГ^”*0 COOOlOTFCOCQOi^OOOOOOr'.OlOlO’tf'xfxF ——<—,0000000000
к! ® Я ® o eu 5 c' £ Я 3 a э я 3 ... (NOOOOtNCOCOCOxf'NOCON —OOOCOOOxj'^ COCONNCDW^COCN --’OO)0^NCDCDWxt'4xf .—<—._—<000000000
я а. о Ob-OCOLOlC ЮЮСОГ-ОООМЮСЧ CNfNxj'OJlO — ooo^Wb-oioxfcoN-'Ooaioob.otfj-tfxw 04 — — — —<—<00000000
° 4 »s к я > 3,5 ОЧОО^СЧСЧСЧООООООООО—<tOLO(NOOCOCS) 04—< — OCnOOb-CxJ<COCI-ЮОООЬ'ФЮЮХГ'* CSC4C4C4 — —< — —.—< ooooooo
=k ь В < зг 3 D Я 3.0 ocooooia—«г^сооог-.сог^-оь^-вог^.оосчг-.сч tnTt*’^t4C4^000t4*OxJ<COC4^0C»b~"CDlOtOxt<4j» О1СЧСЧСЧСЧС4 — — — —<—.—< — — ooooooo
1 3 $ E n t £ • 1 п ... OO^lOOOC4C0~CD—'S.lO’<t’Tt<b’’C4OO*’tf«OOCO QOCCb-lOCOCSOOb-CO^COtN —0)00b-cw^xj' СЧСЧСЧСЧСЧСЧСЧ — — — — —< —< —-ooooooo
h 1 К я ... СООО<—СОтЬЮЮЮСОСОСООЬ^кОХОГ^СО-^ООСО СОМ-нОЬ-ЮСО’-О^Ь’СО^СОСЧОСОЬ-ФЮ^х?’ co C*5CO(NtNCS(NCS- ——OOOOOO
к H E s 2 •= a я 3 J Я 1,75 •вф— OOOt^lO— CONOOblOCSOCOOCDCDNOxJ- C>lOCO<-<C!b.lO)C\OOOb-lCxfCOOOb-CDlOxJ<^ СОСОСОСОСЧСЧСЧСЧС4~ ——< — —<—«ОООООО
p 1 о iQ ОЬ-Ь-ФСЧСОСФСО — СЧЮОЮСО’хфОСООООЮ OCOOxfCSCfiNxfCJ О00Фх?*С0~О)00Ф1.0ь0^ Tf<COCOOOCOC4CS04C4(N'—— —< —— OOOOOO
x! V g « ~ из еч — {X.—<тф’<фМ'<’вфГ,*.С4СЧтЬГ,^~<0000’<а«’-*О<“*-О TfCOOOOldCNOOCO — ONlOxr^ ОССЬ-ФФ^ 'Ф’Ф’ВФСОСОСОСЧСМСЧСЧ — —<——<—< oooooo
и в s 5 о ОСОх}ТО-ФОСООООСОСОФОСОС\Ь-СО^СЧФ OOOlOCNOlQOIOOiOCOOCOCOmCMOOOt^COVQxfB LOxf ФФСОСОСОСЧСЧ СЧСМ--'-|-'-'ООООО
tt a 0,75 — СОЬ.ФОС^ФЬ"<-ОСОСОООООЬОФСОСОГ> NLO —Ь-СОФЮ-ОЭФМФЬ.ФСООФЬ-ФФ Xi* lOlOlOxt<Tt<CGCOCOCSCSC>l^ — — — — о о oo о
0,5 ФООФЬ-^СЧЬЮЬ-ФФССОФО — b-^TtCO CC)’B£01^OKOOin~’fr^'xa‘~CfcOCO~Or'.CO<OTH ФФФФФ ^СОСОСЧСЧСЧи о о о о о
аs E K 0,25 ОЬ.ЬСОООФОСЧФФСОЬОО^СЧ^5-ООФОФ офоь-о-^сосмф-' t^-cooooTt<«-*a>b.<D^2! ООЬ-^ФФФ -Вф xj< СО СО 04 СЧС4 »-< —< ~ О О ООО
О COCNOxf*COb.(NxMO)OOin-CNOONb-b)ceoO о »> СО b-ОФФСО -нЮОФСЧО^^ОООФФФ 0?0000Ь.ЬФФфх|’С0с0СМСЧ»^‘’-'’-'ООООО
I a h 0 * w 3£Mduv = toy | ахэоири.» ееняou i -x< amattHHdjj | Ю О 1О о 1О О to OLO 010 о *л О О О О О о о о о еч со со ть to иэ со со г**‘оо>сГ 0*^04 со
IIриложение XVIII
Значение коэффициента трения скольжения f
Материал соприкасающихся поверхностей Состоя- ние по- верхно- стей Значение f Материал 1 соприкасающихся поверхностей Состои- ние по- верхно- стей Значение f
Сталь ПО стали Сухие Смазан- ные 0,15 0,10 Сталь по снегу Сталь по песчанику Сухие 0,02 0,42
Сталь по Дереву Сухие Смазан- 0,40 0,11 Дерево по Дереву Сухие Смазан- ные Сухне 0,50 0,15
Сталь Сталь по по бетону гравию ные Сухие Сухая 0,45 0,45 Дерево по Дерево по бетону снегу 0,50 0,035
Приложение XIX
Примерные усилия первоначального натяжения нерабочих вант
монтажных мачт Рв. в, кН
Масса поднимае- мого груза, т Высота мачты» м
10 12 14 16 18 20 26 30
10 3.5 3,5 5,0 7,0 10,0 12,5 15,0 20,0
20 5,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12,5 20,0 25,0
30 5,0 6,0 7,0 10,0 12,5 12,5 20,0 25,0
40 6,0 8,0 9,0 10,0 12,5 15,0 20,0 25,0
50 7,0 10,0 10,0 12,5 13,5 15,0 25,0 30,0
60 10,0 12,5 12,5 13,0 13,5 17,0 25,0 30,0
70 11,0 12,5 13,0 13,5 15,0 20,0 25,0 35,0
80 12,5 13,0 13,0 13,5 15,0 20,0 30,0 40,0
90 12,5 13,5 14,0 15,0 20,0 25,0 35,0 40,0
100 13,0 14,0 15,0 17,5 25,0 30,0 40,0 50,0
Приложение XX
Предельные гибкости [1J сжатых элементов
Элементы грузоподъемных средств
Мачты, стрелы, шевры, стойки, траверсы и другие
аналогичные конструкции с тремя или четырьмя по-
ясами, соединенными решеткой, или с двумя пояса-
ми (из швеллеров или двутавров), соединенными ре-
шеткой или планками
То же, из одиночных труб
Пояса треугольных траверс
Монтажные распорки
Максимально
допустимая
гибкость X
150
180
150
200
W3
Приложение XXI
Предельные прогибы [/] элементов грузоподъемных средств
Наименования элементов грузоподъемных средств Предельные прогибы в долях от пролета
Подкрановые балки для ручных кранов 1/500
То же, для электрокранов грузоподъемностью, т: до 50 1/600
50 и более 1/750
Пути кран-балок 1/500
Монорельсовые пути 1/400
Мостовые краны с ручным приводом 1/400
» » » электроприводом 1/700
Электрические кран-балки 1/500
Монтажные балки грузоподъемностью, т: ДО- 50 1/600
50 н более 1/750
Ригели порталов, шевров 1/750
Приложение XXII
Значения тригонометрических функций
Угол Синус Косинус 4. 1 Тангенс Угол
0° 0,000 1,000 0,000 90°
0°30' 0,009 1,000 0,009 89° 30'
1° 0,017 1,000 0,017 89°
1° 30' 0,026 1,000 0,026 88° 30'
2° 0,035 0,999 0,035 88°
2° 30' 0,044 0,999 0,044 87° 30'
3° 0,052 0,999 0,052 87°
3°30' 0,061 0,998 0,061 86° 30'
4° 0,070 0,998 0,070 86°
4° 30' 0,078 0,997 0,079 85° 30'
5° 0,087 0,996 0,087 85°
5° 30' 0,096 0,995 0,096 84° 30'
6° 0,105 0,995 0,105 84°
6° 30' 0,113 0,994 0,114 83° 30'
7° 0,122 0,993 0,123 83°
Т 30' 0,131 0,991 0,132 82° 30'
8° 0,139 0,990 0,141 82°
8° 30' 0,148 0,989 0,149 81° 30'
9° 0,156 0,988 0,158 81°
9° 30' 0,165 0,986 0,167 80° 30'
10° 0,174 0,985 0,176 80°
10° 30' 0,182 0,983 0,185 79° 30'
11° 0,191 0,982 0,194 79°
11° 30' 0,199 0,980 0,203 78° 30'
12° 0,208 0,978 0,213 78°
Косинус Синус Котангенс
314
Продолжение прилож. XXII
Угол Синус S/n Косинус /• Таигевс .' а.— । Угол
12° 30' 0,216 0,976 V 0,222 77° 30'
13° 0,225 0,974 0,231 77°
13° 30' 0,233 0,972 0,240 76° 30'
14° 0,242 0,970 0,249 76°
14° 30' 0,250 0,968 0,259 75° 30'
15° 0,259 0,966 0,268 75°
15° 30' 0,267 0,964 0,277 74° 30'
16° 0,276 0,961 0,287 74°
16° 30' 0,284 0,959 0,296 73° 30'
17° 0,292 0,956 0,306 73°
17° 30' 0,301 0,954 0,315 72° 30'
18° 0,309 0,951 0,325 72°
18° 30' 0,317 0,948 0,335 71° 30'
19° 0,326 0,946 0,344 71°
19° 30' 0,334 0,943 0,354 70° 30'
20° 0,342 0,940 0,364 70°
20° 30' 0,350 0,937 0,374 69° 30'
21° 0,358 0,934 0,384 69°
21° 30' 0,367 0,930 0,394 68° 30'
22° 0,375 0,927 0,404 68°
22° 30' 0,383 0,924 0,414 67° 30'
23° 0,391 0,921 0,424 67°
23° 30' 0,399 0,917 0,435 66° 30'
24° 0,407 0,914 0,445 66°
24° 30' 0,415 0,910 0,456 65° 30'
25° 0,423 0,906 0,466 65°
25° 30' 0,431 0,903 0,477 64° 30'
26° \ 0,438 0,899 0,488 64°
26° 30' 0,446 0,895 0,499 63° 30'
27° 0,454 0,891 0,510 63°
27° 30' 0,462 0,887 0,521 62° 30'
28° 0,469 0,883 0,532 62°
28° 30' 0,477 0,879 0,543 61° 30'
29° 0,485 0,875 0,554 61°
29° 30' 0,492 0,870 0,566 60° 30'
30° 0,500 0,866 0,577 60°
30° 30' 0,508 0,862 0,589 59° 30'
31° 0,515 0,857 0,601 59°
31° 30' 0,522 0,853 0,613 58° 30'
32° 0,530 0,848 0,625 58°
32° 30' 0,537 0,843 0,637 57° 30'
33° 0,545 0,839 0,649 57°
33° 30' 0,552 0,834 0,662 56° 30'
34° 0,559 0,829 0,675 56°
34° 30' 0,566 0,824 0,687 55° 30'
35° 0,574 0,819 0,700 55°
35° 30' 0,581 0,814 0.713 54° 30'
36° 0,588 0,809 0,727 54°
36° 30' 0,595 0,804 0,740 53° 30'
Косинус Синус Котангенс
31
Продолжение прилож. XXII
Угол Синус Косинус Тангенс Угол
37° 0,602 0,799 0,754 53°
37° 30' 0,609 0,793 0,767 52° 30'
38° 0,616 0,788 0,781 52°
38° 30' 0,623 0,783 0,795 51° 30'
39° 0,629 0,777 0,810 51°
39° 30' 0,636 0,772 0,824 50° 30'
40° 0,643 0,766 0,839 50°
40° 30' 0,649 0,760 0,854 49° 30'
41° 0,656 0,755 0,869 49°
41° 30' 0,663 0,749 0,885 48° 30'
42° 0,669 0,743 0,900 48°
42° 30' 0,676 0,737 0,916 47° 30'
43° 0,682 0,731 0,933 47°
43° 30' 0,688 0,725 0,949 46° 30'
44° 0,695 0,719 0,966 46°
44° 30' 0,701 0,713 0,983 45° 30'
45° 0,707 0,707 1,000 45°
Косинус Синус Котангенс
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I. Барч И. 3. и др. Строительные краны. Киев: Будивельник, 1974.
2. Васильев М. И. Монтаж вертикальных тяжеловесных аппаратов и конструк-
ций. М.: Стройиздат, 1973.
3. Мандриков А. П., Лялин И. Т. Примеры расчета металлических конструк-
ций. М.: Стройиздат, 1982.
4. Молоканов Ю. К., Харас 3. Б. Монтаж аппаратов и оборудования для нефтя-
ной и газовой промышленности. М.: Недра, 1982.
5. Никифоров А. С. Монтаж и иаладка подъемно-транспортного оборудованЕч.
М.: Металлургия, 1968.
6. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
М.: Металлургия, 1981.
7. Справочник строителя: Монтаж технологического оборудования. М.: Строй-
издат, 1983.
8. Оборудование и приспособления для монтажа строительных конструкций:
Отраслевой каталог. М. ЦБНТИ, 1985.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие.......................................................... 3
Глава 1. Общие вопросы расчета такелажной оснастки и грузоподъемных
средств ......................................................... 6
§ 1. Основные принципы расчета такелажной оснастки и грузоподъ-
емных средств ................................................... 6
§ 2. Материалы, применяемые для изготовления такелажной оснастки
и грузоподъемных средств......................................... 8
§ 3. Расчет элементов грузоподъемных средств, работающих на по-
перечный изгиб............................................... 10
§ 4. Расчет элементов грузоподъемных средств, работающих на про-
дольное сжатие ................................................. 24
§ 5. Расчет сварных соединений в грузозахватных и такелажных
приспособлениях................................................. 30
§ 6. Расчет болтовых соединений в грузозахватных и такелажных
приспособлениях................................................. 37
§ 7. Расчет проушин, пальцев и осей шарниров в такелажных и гру-
зоподъемных приспособлениях..................................... 39
Глава II. Расчет канатов и цепей.................................... 43
§ 8. Расчет пеньковых и капроновых канатов..................... 43
§ 9. Расчет стальных канатов................................... 45
§ 10. Расчет сварных и пластинчатых цепей....................... 46
Глава III. Расчет грузозахватных устройств.......................... 48
§11. Определение мест строповки оборудования................... 48
§ 12. Расчет канатных стропов.................................. 52
§ 13. Расчет траверс............................................ 56
§ 14. Расчет такелажных скоб ................................... 64
§ 15. Расчет монтажных штуцеров ................................ 66
Глава IV. Расчет грузоподъемных устройств и приспособлений. .... 69
§ 16. Расчет и подбор отводных блоков........................... 69
§ 17. Расчет и подбор полиспастов............................... 70
§ 18. Определение наименьших допустимых диаметров роликов и ба-
рабанов ........................................................ 74
§ 19. Определение канатоемкости и расчет закрепления лебедок 75
§ 20. Расчет монорельсов........................................ 77
§21. Расчет монтажных балок.................................... 78
§ 22. Расчет распорок .......................................... 88
§ 23. Расчет поворотных шарниров.............................. 89
Г лава V. Расчет якорей............................................. 97
§ 24. Расчет наземных инвентарных якорей........................ 97
§ 25. Расчет полузаглубленных якорей ........................... 99
§26. -Расчет заглубленных якорей .............................. 101 "
§ 27. Подбор свайных якорей ................................... 105
31»
Стр.
Глава VI. Расчет грузоподъемных устройств мачтово-стрелового типа 107
§ 28. Расчет монтажных мачт.................................... 107
§ 29. Расчет монтажных порталов................................ 133
§ 30. Расчет монтажных шеврон.................................. 136
§ 31. Расчет монтажных треног.................................. 142
§ 32. Расчет мачтово-стреловых кранов ......................... 144
§ 33. Расчет опор под грузоподъемные устройства мачтового типа 147
Глава VII. Расчет такелажной оснастки при подъеме оборудования стре-
ловыми кранами................................................. 149
§ 34. Выбор монтажных кранов .................................. 149
§ 35. Подъем оборудования стреловыми кранами методом скольже-
нйя с отрывом от земли.......................................... 162
§ 36. Подъем оборудования стреловыми кранами методом скольже-
ния без отрыва от земли......................................... 167
§ 37. Подъем оборудования стреловыми кранами методом поворота
вокруг шарнира ................................................. 170
§ 38. Подъем оборудования стреловыми кранами с расчаленными
стрелами........................................................ 178
§ 39. Подъем оборудования кранами со стрелами, соединенными
ригелем ........................................................ 184
§ 40. Подъем оборудования кранами с опертыми стрелами .... 187
§ 41. Подъем оборудования стреловыми кранами способом перехвата 191
§ 42. Подъем оборудования стреловым краном с полиспастом,
наклоненным в сторону стрелы крана.............................. 201
Глава VIII. Расчет грузоподъемных устройств и оснастки при подъеме
оборудования такелажными средствами............................ 207
§ 43. Подъем оборудования методом скольжения монтажными мач-
тами нли порталом............................................... 207
§ 44. Подъем оборудования методом поворота вокруг шарнира мон-
тажными мачтами ................................................ 214
§ 45. Подъем оборудования методом поворота вокруг шарнира па-
дающим шевром .................................................. 220
§ 46. Подъем оборудования безъякорным способом самомонтирую-
щимся стационарным шевром....................................... 230
§ 47. Подъем оборудования безъякорным способом передвигающимся
шевром йли порталом............................................. 234
§ 48. Подъем оборудования способом выжимания................... 238
§ 49. Встречный подъем двух аппаратов......................... 245
§ 50. Подъем оборудования стяжными полиспастами................ 248
§ 51. Подъем оборудования гидравлическим подъемником .... 250
§ 52. Подъем оборудования полиспастами, закрепленными за строи-
тельные конструкции............................................. 257
Глава IX. Расчет такелажной оснастки при транспортировании обору-
дования ....................................................... 261
§ 53. Перемещение оборудования иа санях, подкладных листах, во-
локом .......................................................... 262
§ 54. Перемещение оборудования на катках..................... 263
§ 55. Перемещение оборудования на тележке по временным рельсо-
вым путям....................................................... 264
§ 56. Перемещение оборудования перекатыванием . . . ... 266
§ 57. Расчет тягового усилия при транспортировании оборудования
и выбор транспортных средств.................................... 267
Глава X. Графический способ определения усилий в такелажной оснастке 271
§ 58. Определение усилий при подъеме оборудования наклонной
мачтой....................................................... 272
319
§ 59. Определение усилий при подъеме оборудования вертикальной
мачтой с оттяжкой .......................................... 275
§ 61) Определяй»'- у-илий три шдасме оборудования двумя верти-
»<.« м.юанг: ........................ 276
fi Ы усилий мри иодъеме оборудования двумя наклон-
ит вдям . ..................................... 277
§ (»& Определение усилий прн подъеме оборудования способом пово-
рота вокруг шарнира........................................ 280
Приложения ........................................................ 283
Список литературы.................................................. 317
Учебное пособие
Василий Васильевич Матвеев
Николай Федорович К р у п и и
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
ТАКЕЛАЖНОЙ ОСНАСТКИ
Зав. редакцией Н. Н. Днепрова
Редактор Л. В. Партивенкова
Оформление художника И. Г. Всесветского
Технический редактор Е. В. Полиектова
Корректоры: Л. В. Воронецкая, Т. Б. Верникова
ИБ № 4423
Сдано в набор 24.06.87. Подписано в печать 16.11.87. М-32377.
Формат 60Х90*/1«- Бумага офсетная № 2. Гарнитура «Литературная».
Печать офсетная. Усл. печ. л. 20. Усл. кр.-отт. 20. Уч.-изд. л. 21,34.
Тираж 30 800 экз. Изд. № 2493Л. Заказ 169. Цена 1 р. 10 к.
Стройиздат, Ленинградское отделение, 191011, Ленинград, пл. Островского, 6.
Ленинградская типография № 6 ордена Трудового Красного Зиамеии
Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой
Союзпслиграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
193144, г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10