起重机钢结构承轨梁及立柱的安装与固定.pdf

起重机钢结构承轨梁及立柱的安装与固定 叶鹏翼 深圳市泰重隆起重运输机械有限公 司 深圳5 1 8 0 5 4 文章编号1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 2 0 4 0 0 9 8 0 4 轻工业企业 厂房为了适应不 同行业或专业企 业 的要求 ，建设时一般不考虑安装起重设备而建 成标准多层 的厂房 ，根据使用需要再另外增加起 重设备 。为了使承轨梁与立柱在起重机安装使用 检验 中得 到安全、经济 、合理 、规范的使用 ，本 文结合 多年 的施工经验 ，介绍几种 常见轻小 型起 重机承轨梁及立柱在标准厂房 混凝土结构、柱 距 9 m以下 、净空高不大于 5 m中的安装与固定 方法 。 1 轻小型起重机承轨梁与立柱 的结构 1 ． 1 地面立柱式 如图 1所示 ，地 面立柱式是 在钢制承轨梁下 加一钢立柱 ，使起重机 的重力和载荷力通过承轨 梁和立柱传到地面 ，建筑物本体不受垂直力作用。 一 般在建筑物立柱、墙体较小或无法承受额外载 荷的情况下使用。使用该结构要在地 面上立一钢 立柱 ，钢立柱 与地 面用预埋地角螺栓或钢制膨胀 螺栓连接 固定 ，立柱上端与水泥柱连接 ，以保证 立柱的水平稳定性 ，立柱 与承轨梁 可采用焊接 或 螺栓连接 。钢立柱一 般用工字钢 或 H型钢制成 。 采用该结构的特点是 1 建筑物立柱不受垂直载 荷 ，对其承载能力或质量要求不高 ；2 在建筑物 ． ‘ 。 ’ ．． ’ - l l 。 。 ● _ 。 。 ● 。 。 _ _ _ _● _ _ _ - ● _ _ ● _ _ _ _ 。 _ _ _ _ _ I ． ＼ j N 、 d 1 ．主梁2 ．轨道3 ． 承轨梁4 ． 立柱5 ．电动葫芦 图 1 地面立柱式 一 9 8 一 立柱上打孔较少，减少了对水泥柱 墙 的施工 损害；3 由于地面上多了立柱 ，减少 了车间内的 有效使用面积 ；4 在采用钢制膨胀螺栓与地 面连 接时易于施 工，但对地面水 泥层的厚 度及质量要 求较高 ；5 采用预埋地角螺栓连接时 ，增加 了建 造成本 ，施工周期长 ，但预 埋地角螺栓 的强度要 比钢制膨胀螺栓好 。 下面的几种结构形 式无需立钢 立柱 ，但对 建 筑物立柱 梁的强度要求较高。 1 ． 2 建筑物立柱上加悬臂式 如图2所示 ，这种结构要求建筑物立柱 的质 量和强度均能满足起重机 的受力要求 ，一般 是在 建筑物立柱侧 面固定一悬臂状水平支承平 台，然 后将承 轨梁安装 在水平支 承平 台上。其 特点 是 1 地面空 间利用率 高；2 对建筑物立柱的质量 和承载能力要求高 ；3 采用螺栓固定 时，螺栓 的 受力状态为剪切应 力 ，对螺栓孔及连接板 的安装 孔位置精度要求较高；4 无需加钢立柱 ，故 降低 了工程成本 ；5 在水泥柱上打孑 L 时 ，对其强度有 一 定影响。 ． 。 ‘ ‘ ’ ． ．． - ‘ ． ’。 ． ， ． _ ●。 ● _ ● ● _ ● 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ’ 。 。 。 。 ● J ． l l ． ＼4 ● ￡ - ● - ● J _ ’ ● - ● 1 ．主梁2 ． 轨道3 ．承轨梁4 ．支承平台5 ．电动葫芦 图2 建筑物立柱加悬臂式 1 ． 3 屋面梁下倒挂式 如图 3所示 ，屋面梁下倒挂式是在屋 面梁下 起重运输机械 2 0 1 2 4 倒挂一钩形支 架 ，并将承轨梁安装 在钩形支架 上 的一种结构形式 ，要求屋面梁要有 足够 的承重 能 力和较强的水泥凝 固质量 ，具有地 面空 间利用 率 高 、对屋面的质量要求高 、对挂架的制作和设计质 量要求高、对屋面梁上打孔的质量要求高等特点。 1 ． ．1 两． ． 一 lJ ． ． l 1．1 、 j 一 、 ， ； 0 ； - 1 ．主梁2 ．轨道3 ．承轨梁4 ．钩形支架5 ．电动葫芦 图3 屋面粱倒挂式 1 ． 4 轨道梁悬挂式 如图 4所示 ，轨道梁悬挂式 一般应用 于悬挂 起重机或单轨葫芦 的安装 。它是将工字钢 轨道梁 悬挂在屋面梁 的下面 ，起重机的运行机构沿 着工 字钢的下翼缘行走 的典型结构 ，其特点有 对屋 面梁要求强度高 ；地面利用空 间大，但空 间高度 利用率低 ；对有效起 升高度有所 降低 ；对 轨道梁 的安装质量要求高等。以上是 几种常见 的承轨梁 及立柱与水泥柱 梁 的固定形式 ，具体采用那 一 种结构 ，应根据现场的实际情况来定。 1 ．主梁2 ．承轨梁3 ．电动葫芦 图 4 轨道梁悬挂 式 2 立柱 与地面 的固定 与连接 立柱与地 面的连接实际上是将 钢立柱通过 地 脚螺栓或 钢制膨胀 螺栓锚 固在地 面上 ，常见 的固 定方法有预埋 地脚螺栓固定法 见 图 5 和钢制膨 起重运输机械 2 0 1 2 4 胀螺栓固定法 见 图6 。 1 ． 立柱2 ． 螺母 和垫片3 ． 地 面找平板 4 ．地脚螺栓5 ．地平面 图5 预埋地脚螺栓固定法 1 ．立柱2 ．螺母和垫片3 ．膨胀螺栓 图 6 钢制膨胀螺栓固定 预埋地脚螺栓连接是将加工好的带有钩头的 地脚螺栓 预埋在地面混凝土层 中，它适 用于起重 量 比较大，处理地面时 已考虑安装起重 设备或原 有地面强度 不足 ，需要重新 处理 的场合。钢立柱 如为工字钢材料 ，则其安装方 向如图 7所示 ，工 字钢的腹板 应与承轨梁纵 向垂 直，这样 ，既可提 高承轨梁侧 向受力 时立 柱的稳定性 ，也有 利于立 柱上部与承轨梁 的连接 。连接板 的螺栓孔距 尺寸 0 b 。地脚螺栓的长度一般为 1 5 0～ 2 0 0 mm，直径 1 ．承轨梁2 ．工字型立柱3 ．连接板 图 7 工字型立柱 的安装方 向 一 9 9 一 般 为 1 2 m m、1 6 m m，螺 栓 的 距 离 一 般 ≥ 2 0 0 mm．地面连接板厚 度 ≥1 2 mm，露天设 置 的 立柱在用螺栓 固定后要打一个水泥墩 ，以防雨水 长期浸蚀连接板底部而生锈 ，如图 8所示 。 力 ／ d ’ ／ 。 ● 血 L ● l 血 图 8 露天立柱的 固定 地脚膨胀螺栓 固定是将 立柱的下连接板通过 钢制膨胀螺栓 固定在地面上 的一种连接方式 。它 要求地面 的水 泥层厚度 足够 ，一 般在 1 5 0 m m 以 上 ，且水泥的凝 固强度要好。它避免 了预 埋地脚 螺栓安装施工复杂、施工周期长的缺点，具有施 工快捷方便 、成 本低、施工 周期短 、立柱 固定位 置灵活可变等优点 ，目前 已被广泛采用。 采用钢制 膨胀螺栓安装施工 时，螺栓 的选用 和打孔尺寸可参考表 1的数据。 表 1 F Z A型锚栓选用参照表 m m 螺栓 螺栓 胀管 钻孔 使用 适应起 直径 长度 外径 螺栓数 重量／ t 直径 深度 4； M 1 2 1 3 0～2 O0 1 8 1 9 1 0 0～1 5 0 6； 1～3 8 4； M1 6 1 5 0～2 O 0 2 2 2 3 1 2 01 7 0 6； 3～5 8 施工前按 表 1所示 的起 重量、 自重及地基情 况选取螺栓 的直径 、数量及 连接板 的尺寸。安装 时用冲击钻在地基 上按上表要求打孔 ，打孔完 毕 要把孔 内灰渣清除干净 ，再将胀管 与螺栓一 起插 入孔中，然后依次将 连接板 、平 垫、弹垫套在 螺 栓上 ，最后将螺母套 在螺栓上并拧 紧。螺栓要 用 扭力扳手根据设计要求拧紧 ，切不可过松或过紧。 一 】 0 0 一 过松会使胀管的膨胀力不够，导致螺栓在孑 L 内容 易松动；过紧可能造成滑丝 、螺 栓变形 、或螺栓 胀管过渡挤压地基水泥孔 内臂 ，导致孑 L 内臂溃裂 ， 从而导致 螺栓从胀管 中抽 出。螺栓 拧紧后多 出螺 母的部分应切除 ，应保留超 出螺母 51 0 m m或 2 个螺距左右余量。 3 承轨梁、立柱与水泥柱的侧向连接 承轨梁、立柱与水泥柱 的连接 主要是提高承 轨梁或立柱水平方 向的稳定性 ，一般 的连接 固定 方式如图9所示。 t ．轨道2 ．承轨梁3 ．立柱4 ．连杆 图9 一般的连接固定方式 小车沿主梁纵 向起 、制动时或小车静 止重物 沿主梁纵向摆 动时均会产生水平力 ，通过车轮与 轨道的摩擦力 ，最终传递给承轨梁和立柱 ，这样 ， 承轨 梁所承受 的侧 向水平力可能使承轨梁产生水 平弯 曲变形 ，或使立 柱失稳、偏斜 ，且 钢制承轨 梁在水平方 向的惯性矩较小 ，抗弯能力差。如果 对承轨梁 、立 柱不作侧 向连接 ，立柱底部结构较 大或需要做斜撑处理 ，地脚 螺栓或地面 固定 的其 他成本将会很高，对地面使用空间有影响，故在 立柱的上部与建筑物作可靠连接是最常见合理的 方法 。但 固定 立柱或承轨梁 的水 泥柱或其他建筑 物本体也应保证有 一定的强 度 ，否则起重 机在使 用过程 中强大的冲击力 ，会导致立柱或墙体损坏 ， 影响整个建筑物的安全。一般砖墙或截面尺寸小 于 3 0 0 m i l l 3 0 0 m m的钢混立柱不能用于采用膨胀 螺栓连接的侧 向固定物体。 图 1 0所示为承轨梁与水泥柱 梁 的几种连 接形式。具体采用 哪一种形式应根据现场 的具体 情况及 用户 的使 用要求 和建筑 物的结构来 决定 ， 起重运输机械 2 0 1 2 4 并经房屋设计部门认可。 _● ● - ● _ l _ ／ ／ 厂 ● ● - ● E 图 1 0 承轨梁与水泥柱的连接形式 4 在屋 面梁下悬挂轨道 当建筑物立柱和墙体不允许 或不能支 承起重 机承轨梁 ，或现场情况安装 承轨梁也不能满 足使 用要求 时，一般采用屋面梁下悬挂 轨道。最典 型 的是单梁悬挂式起重机 和单 轨葫芦。屋面 梁下悬 挂轨道一般有 2种形式 1 轨道悬挂式，用于单 梁悬挂 起 重 机 或 单 轨 电动 葫 芦 起 重 机 的安 装 ； 2 承轨梁反钩式 ，一般用于单梁桥式或葫芦双梁 桥式起重机上。 在屋面梁上打孔安装悬挂梁或反钩 架时除 了 按照第 2项 与地面连接 固定 的要求和第 3项 与水 泥 柱 的 连 接 要 求 外 ，还 应 注 意 以下 事 项 1 严防水泥孔或连接板孔大螺栓小 ，或螺栓 孔位与连接板孔位误差太大，这样 ，都可能导致螺 温家宝总理在政府工作报 项目配套政策引导，扩大 加快页岩气勘查 、开发攻 尽管寥寥数语，但多位两 新基调风电太阳能更 起重运输机械 2 0 1 2 4 栓受力不均匀 ，使部分螺栓受力过大剪断或变形。 2 墙皮太厚或强度很低时 ，应将 墙皮打掉 ， 露出混凝土面 ，再作固定连接。 3 孔位不能在同一截面上 ，以免影响屋面梁 的强度 。 4 孔位应靠近梁 的上半部受压区 ，主要受压 对梁的强度影 响较小 ，打 孔时也 不易 碰到 钢筋 ， 同时也可避免位置过低时将梁的下部拉裂。 5 严禁在 屋顶楼 面板 上 吊挂 打孔 ，膨胀 螺 栓与楼板孔的门禁摩 擦力 有限 ，承受不 了冲击载 荷 ，且楼板 一 般较 溥 ，局 部 强 度 也 有 限 ，否 则 会将楼板拉 裂 或将 螺栓 拉脱 而 造成 重 大安 全事 故 。 起重机钢结 构承轨梁及立柱属 于钢结构设计 的范畴 ，但却往往 由起重机安装施工单位来施工 ， 由特种设备 安全检测单位来检查验 收，但 在起重 机械监督检验规程中却没有相关 的详细检验 内容。 由于其设计 、施工和检验分别 由不 同的行 业和专 业来完成。难免会 出现工作 范 围衔接 问题 ，给使 用者带来很 大的安全隐患 ，希望 引起有关 行业部 门的重视 。 参考文献 [ 1 ]G B 5 0 0 1 7 --2 0 0 3 钢结构设计规范[ s ] ． [ 2 ]成大先 ．机械设计手册 [ M] ．北京化学工业 出版 社 ，2 0 0 4 ． [ 3 ]张质文，王金诺 ，虞和谦 ，等 ． 起重机设计手册 [ M] ． 北京 中国铁道 出版社 ，1 9 9 8 ． [ 4 ]G B 5 0 2 7 8 --1 9 9 8 起重设备安装工程施工及验收规范[ s ] ． 作 者地 址 深圳 市南 山区海王大厦 B座 2 7 A室 邮 编 5 1 8 0 5 4 收稿 日期 2 0 1 01 2 0 3 一 l 0l 一 ， ， 策 ∞ 划电 ％ ％甍鸭 罱％ ％鱼％鲁 ％高％ ％镶％m ％