简易提升吊的结构与造型设计.pdf

兰垒堪芷遮盐迎 生筮委期 简易提升吊的结构与造型设计 淮南工业学院 淮南矿业集团 薛奎 孔祥喜桑吉旺 摘要介绍一种适用于民用建筑的简易提升吊，其结构简单，使用方便，比普通龙门吊 安全可靠，不失为当前建筑工程中一种垂直运输的简便工具。 关键词简易提升结构设计造型 在当前建筑工程中，尤其在施工单位建设6 层以下的民用建筑物情况下，如果不是多栋楼或 建筑群的话，要采用塔式起重机设备，对多数施工 单位来说，购买或租赁不起，提高了成本；而且安 装和拆卸塔式起重机转场工作量大、时间长，所 以，大多数施工单位在多层建筑物施工中，多采用 钢管式或格构式龙门吊来解决建筑物垂直运输物 料问题。但目前市场上出售或由施工单位自制的 这类提升设施，不能解决物料被垂直提升后的水 平位移问题，更谈不上使龙门吊行走。针对以上 问题，我们设计制作了一种介于塔式起重机和格 构式龙门吊之间的简易提升吊，于1 9 9 6 年投入使 用，先后在淮南矿业集团和淮南市区的部分家属住 宅楼施工中发挥作用，已施工建筑面积约1 4 0 0 0 矗。 经实践证明，该提升吊有其一定的优越性。 1 特点及基本概况 1 ．1 特点 该提升吊主要适用于6 层以下的民用建筑和 构筑物，对一般中小建筑施工单位有一定的推广 使用价值。其特点在于①操作简单，维修方便； ②采用了轨道式行走方式，其行走动力设备是靠 轨道一端安设的一台“慢速绞车牵引；③不仅可 垂直提升物料，还能靠提升吊上端的电动葫芦在 工字钢梁上做水平位移，能基本实现除塔式起重 机旋转功能以外的3 个自由度功能；④该设备为 焊接结构件，无较为复杂的电气元件和操作设备， 仅用一台慢速绞车做提升吊行走牵引和一台电动 葫芦做物料的垂直提升和水平运输即可。 1 ．2 基本概况 主要技术参数 图1 简易提升吊示意图 1 一底盘；2 一配重；3 一塔节； 4 ’配重钢丝绳；5 _ 塔帽； 哺重臂；7 一C D A 电动葫芦； 8 2 4 k ∥m 钢轨 最大提升高度2 0 m ； 轨距3 m ； 起升速度8 I I l ／I I l i n ； 最大起吊重量1 t ； 自重2 ．5 t ； 使用臂长7 m ； 配重3 ．5 t 轮距3 m 万方数据 迎 生筮鱼期煤芷遮让3 5 2 主要结构部分的设计 该简易提升吊主要由底盘、塔节、塔帽和起重 臂四大部分组成，全部为金属焊接件或组焊件结 构。结构设计和制作时必须依据行业标准，即 J G J I B 8 9 2 简称龙门吊规范 以及 G B J l 7 8 8 简称钢结构规范 ，以确保提升吊的设 计、加工和制作工艺的可靠性。 2 ．1 底盘 平面设计尺寸3 6 0 0 姗3 3 0 0 I 咖，轮距和轨 道中心尺寸3 0 0 0 H 蚰3 0 ‰。纵向钢梁由2 根 [ 墙槽钢焊接成的组焊件做轮距的连接件 序号 1 ，横向钢梁 配重梁 由2 根[ ，。槽钢组焊而成，并 与纵向槽钢组焊件用高强度螺栓连接固定。横 向] [ H 槽钢固定在基座上 序号3 、5 ，行走轮 序 号4 可自行设计、加工、制作，材料为2 G 4 5 ，或采 用3 5 t 矿车轮略加改装代用，见图2 。 图2 底盘 1 一纵向] [ 。槽钢梁；2 _ 剪刀撑； 卜横向] [ 。。槽钢梁；4 一行走轮； 5 塔身底座 2 ．2 塔节 塔身共3 节，每节长6 5 0 0 娜n ，格构式结构，中 心尺寸1 4 0 0 n Ⅱn 1 4 0 0 I m ，塔节主立杆采用无缝 钢管①6 0 m m 3 ．5 I 啪组焊成。腹杆采用垂格I 砌 x 3 ．5 m m 钢管，腹杆连接板为1 4 0 m m 1 4 0 I 砌x 8 栅钢板，等强度焊接，塔节之间采用高强度螺 栓连接。经计算整体挠度和刚度满足设计要求。 2 ．3 塔帽 塔帽是连接提升吊塔身与起重臂的过渡段。 连接方式采用高强度螺栓固定，主要材料由[ m 和 8 1 0 钢板组焊成。工字钢起重臂用螺栓与塔帽连 接固定。 2 ．4 起重臂 起重臂选用I 。。工字钢，全长9 0 0 0 n 蚰，其中 2 0 0 0 l 姗长度作平衡臂用，7 0 0 0 n 埘长度作为运送 物料用，若扣除提升吊轨道所占尺寸，实际有效利 用水平运输距离为5 5 ‰。平衡臂的钢丝绳为 6 1 9 r I ⅡI l ，一端固定在底盘配重侧，另一端固定在 平衡臂末端。 起重机具选用C D A 型电动葫芦，起升速度为 8 I I l ，I I l i n ，最大起重量为1 t 。如要改速，可选用同等 起重量的其它型号设备，也可要求设备生产厂家 改速。 2 ．5配重 全部采用预制钢筋混凝土砌块，优点是成本 低，外形可根据底盘位置和空间的大小来确定。 本设计将砌块双排垛在底盘横梁上，并用长杆螺 栓穿过砌块与横梁固定。砌块单重5 0 0 k g 。 提升吊各部件在加工前，应严格按照龙门吊 规范和钢结构规范执行，加工前要对所用材质进 行检验，保证其可靠性，加工时要对焊接严格把 关，防止焊缝质量不过关等问题，尤其是对平衡臂 起重梁的加工，要严格按设计施工，不得随意在钢 梁上开孔或施焊，并保证挠度不大于2 ／2 0 0 0 。 3 整体造型 简易提升吊整机造型完全不同于普通建筑上 的垂直运输龙门吊和格构式提升架，其低重心配 重方式和塔节采用钢管做主立杆，与饥L 4 0 塔 式起重机相仿，底盘采用组合槽钢，简化行走机 构，既可满足设计，又节约了钢材。一个电动葫芦 就解决了物料运输两个自由度问题。如进一步改 进，还可实现行走部分机械运行或塔帽旋转。 4 安装与使用 提升吊本体重量约2 ．5 t ，最大提升高度2 0 I n ， 最大提升重量1 t ，可满足正常施工需求。 安装时，可分段运至现场组装，其安装顺序 为先将底盘固定在轨道上；塔节分段组装好后， 上端先与塔帽用高强度螺栓连接，下端与底盘上 万方数据 3 堪芷送 士缝 生筮鱼翘 的活动绞链用螺栓销固定；起重臂全长9 m ，可预 先与塔帽绞链连接后，再临时固定在塔身上，待塔 身整体竖立后，用绞车牵引平衡臂钢丝绳将平衡 臂拉起固定即可。塔身竖立前，应先将配重块放 置固定好。提升吊整体竖立，可采取汽车起重机 一次吊起，也可采取措施，用轨道端头的慢速绞车 拉起。 该提升吊安装后，要按照 G B 5 0 3 l 一8 5 进行验收，并进 行空载和重载试验，符合规范和设计要求后方可 投入使用。 对于该提升吊的使用，一般民用住宅楼房宽 度约1 0 m ，而该提升吊的平衡臂有效使用长度为 5 ．5 m 扣除轨道所占尺寸 ，实际使用时不能完全 将物料水平运输到位，覆盖面只能占平面的3 ／5 左右，还需要在相应工作面上增加其它辅助水平 运输工具如手推车等。若在每栋施工楼的前后各 裹l 安装一台简易提升吊，就可有效解决这个问题。 5 整体稳定性分析 已知提升吊本体总重为2 ．5 t ，最大起重量1 t ， 求平衡重Q 。经计算分析 1 当提升吊起吊最大荷载时，欲使该机保持 基本稳定不致于倾翻条件，必须使其配重Q ≥Q 孟 0 ．5 2 t 。 2 当提升吊为空载时，欲使该机保持稳定， 必须使配重Q ≤Q 一 9 ．3 8 t ，即O ．5 2 t ≤Q ≤ 9 ．3 8 t 。 取稳定系数K 为1 ．5 ，则K M 稳定／M 聃 最大 荷载时 ，Q 1 ．5 7 l 一1 ．5 2 ．5 ／3 ．4 2 t 。因 此，选择配重为3 ．5 t 是有一定的安全系数的。 6 技术经济分析和对比 以9 6 年的价格指数为基数进行分析见表1 。 名称，主要技术参数重量造价使用成本备注 Q I 一4 0 塔吊 徐州提升高度1 8 m 2 5 万元 5 3 4 ．7 9 元，台班 产最大起重量4 t 自升式龙门吊 定提升高度1 8 m 2 ．3 万元1 1 8 ．6 9 元，台班 型产品最大起重量1 t 提升高度大于1 8 m包括电动葫芦设备 简易提升吊 自制 2 ．5 t 1 ．8 0 ．9 2 ．7 万元约8 9 元，台班 最大起重量1 t价格9 0 0 0 元 从以上分析看出，塔式起重机性能和技术参 数确比龙门吊优越，但价格十分昂贵；而简易提升 吊虽比龙门吊贵一些，但使用方便，成本较低，工 效也比龙门吊提高约1 ／4 。 提升吊的不足之处为不能旋转，水平运送物 料纵深距离有限，行走部分不能自动，还可以作进 一步的改进和优化，但同时费用也将增加。应通 过性能价格比分析，以达到经济适用的目的。 7 注意的几个问题 1 为最大可能地利用提升吊起重梁的水平 运输距离，可将轨道尽可能地靠近建筑物处敷设。 2 提升吊轨道纵向误差≯1 ／1 0 0 0 ，轨道端头 要设车挡。 3 提升吊平时相对固定在一处工作时，要把 底盘上的轨道卡锁上，防止提升吊随意移动。 4 轨道要有可靠的接地，接地电阻≯1 0 Q 。 5 5 级以上大风时停止作业，并将吊车与轨 道和建筑物联接固定。 责任编辑马光辉 万方数据