La deflessione della gru a bandiera è il movimento verticale del braccio sotto carico. Viene comunemente rivisto nella posizione del carrello esterno, dove il braccio è soggetto al braccio di leva più grande. Un calcolo preliminare può utilizzare la teoria delle travi a sbalzo-, ma il progetto finale deve considerare anche la colonna di supporto, le staffe, gli ancoraggi, la struttura di fondazione o del muro e la rigidità della connessione.
La flessione dovrebbe essere rivista durante la selezione, non dopo aver fissato la disposizione della gru. Il percorso di supporto differisce tragru a bandiera-montate a pavimento Egru a bandiera-montate a parete, quindi lo sbraccio richiesto, la posizione del carico e la struttura disponibile devono essere confermati insieme.
Formula base di deflessione della gru a bandiera
Per un braccio snodato che può essere approssimato come un cantilever, con un carico verticale concentrato all'estremità libera:
δ = (P · L³) / (3 · E · I)
Dove:
- δ=deflessione verticale del braccio-punta
- P=carico verticale applicato
- L=lunghezza effettiva dal punto di vincolo alla linea di carico
- E=modulo elastico del materiale del braccio
- I=momento secondo dell'area della sezione del braccio attorno all'asse di flessione
Anche il peso proprio del braccio-crea la deflessione. Se è rappresentato come un carico uniformemente distribuito w sulla lunghezza del braccio:
δ_w = (w · L⁴) / (8 · E · I)
Per una valutazione elastica preliminare di un braccio caricato in punta-, è possibile aggiungere componenti compatibili:
δ_totale=(P · L³) / (3 · E · I) + (w · L⁴) / (8 · E · I)
Questa equazione semplificata non include la rotazione del supporto, la flessibilità della colonna, la deformazione locale della staffa, il movimento della fondazione o la rigidità variabile del braccio.
Ingressi che controllano la deflessione della gru a bandiera
Gli input accurati sono più importanti della formula stessa. Confermare quanto segue dalla disposizione effettiva della gru e dalla base di progettazione del progetto:
- Lunghezza effettiva del braccio:Misurare dal punto di ritenuta reale, non solo dalla lunghezza nominale del braccio. La deflessione aumenta rapidamente all'aumentare della portata.
- Carico operativo:Includere il carico sollevato, il paranco, il carrello, l'accessorio di sollevamento ove applicabile e il peso proprio del braccio-. Applicare le tolleranze operative solo dove specificato dalle basi di progettazione applicabili.
- Rigidità della sezione:Utilizzare il secondo momento d'area corretto per la sezione della barra installata e il suo asse di flessione. Non è la stessa cosa dell'area della-sezione trasversale o del modulo della sezione.
- Proprietà materiale:Utilizzare il modulo elastico specificato. Il limite di snervamento è una proprietà separata e non deve essere sostituito da E.
- Unità coerenti:Se E è in N/mm² e I è in mm⁴, utilizzare il carico in N e la lunghezza in mm per ottenere la deflessione in mm.
Come calcolare la deflessione del braccio della gru a bandiera
1. Confermare la disposizione strutturale
Stabilire se la gru a bandiera è montata a pavimento, a parete o sostenuta da una colonna dell'edificio. Un tirante-, un braccio reticolare, rastremato o articolato non si comporta come un semplice cantilever e richiede l'analisi del suo percorso di carico effettivo.
2. Definire la posizione dominante del carrello e il caso di carico
Controllare la posizione operativa esterna e qualsiasi altra posizione rilevante per lo spazio o il posizionamento. Registra la posizione del carrello, il carico, il peso del paranco e del carrello, il peso proprio del braccio-e gli effetti operativi richiesti.
3. Calcolare il componente di flessione del braccio
Applica la formula del carico puntuale-per la posizione di carico pertinente e aggiungi il componente del peso proprio-dove appropriato. Ciò fornisce la stima della flessione elastica del braccio-, non il movimento totale del gancio.
4. Valutare il movimento del sistema di supporto-
Il movimento effettivo del gancio può superare la deflessione calcolata del braccio a causa di:
- Rotazione della connessione da boom-a-colonna
- Deflessione della colonna portante o della parete
- Flessibilità di staffa, fazzoletto, piastra di base-, ancoraggio o fondazione
- Movimento della struttura portante
Per una gru a bandiera-montata a pavimento, la piastra di base, gli ancoraggi e la fondazione in cemento fanno parte del sistema di deflessione completo. Per una gru a bandiera montata a parete-, la parete o la colonna di supporto devono essere verificate anziché ritenute adeguate.
5. Confrontare con i requisiti di funzionalità applicabili
Non esiste un unico valore di deflessione consentito adatto a ogni gru a bandiera. Il criterio di accettazione dipende dalla configurazione della gru, dal servizio, dalla struttura di supporto, dai requisiti operativi e dalle specifiche di progetto in vigore. Non fare affidamento su un rapporto generico tra campata-e-deflessione invece del requisito di progettazione applicabile.
Cause comuni di deflessione eccessiva
Una portata più lunga, una minore rigidità della sezione, supporti flessibili e il funzionamento vicino al raggio esterno aumentano il movimento. Il solo aumento della resistenza del materiale non riduce necessariamente la deflessione elastica; la geometria del braccio e il secondo momento d'area sono solitamente i controlli primari della rigidità.
Un semplice calcolo del cantilever non deve essere utilizzato come verifica finale quando il braccio è legato, capriato, rastremato, collegato a una struttura esistente o richiesto per fornire una precisione di posizionamento critica. In questi casi, il sistema completo della gru a bandiera deve essere valutato da un ingegnere qualificato.
Trasformare il calcolo in una specifica della gru a bandiera
La revisione della deflessione aiuta a convertire un requisito operativo in una descrizione dell'attrezzatura praticabile. Prima di richiedere una proposta di gru a bandiera, definire:
- Carico nominale richiesto, compreso il paranco e l'accessorio di sollevamento
- Copertura operativa e posizioni cruciali di scelta-e-posizionamento
- Altezza di sollevamento richiesta e altezza libera disponibile
- Preferenza di montaggio: pavimento, parete o una disposizione alternativa
- Frequenza operativa e metodo di controllo
- Dettagli del sito che influiscono sull'interfaccia della colonna, del muro o della fondazione
Questi input aiutano a determinare se agru a bandiera-montata su pilastro, a gru a bandiera senza fondamentao un'altra configurazione è più appropriata. Il paranco dovrebbe essere considerato come parte del caso di carico; vedere la disponibilitàopzioni di paranco elettrico quando si definiscono i requisiti di carico mobile e altezza libera.
Per la revisione del progetto, fornire il carico, lo sbraccio, l'altezza di sollevamento, la posizione di installazione, la frequenza operativa e le informazioni di supporto disponibili. Ciò consente di considerare insieme la disposizione della gru, la rigidità del braccio e l'interfaccia di montaggio anziché considerare la deflessione come un calcolo isolato della trave.
Nota sulla sicurezza e sulla modifica
Il calcolo della deflessione è solo una parte della verifica della progettazione della gru. Non conferma la capacità di sollevamento, la stabilità, le prestazioni a fatica, la capacità di ancoraggio, l'adeguatezza delle fondazioni o l'idoneità della struttura di supporto.
Non aumentare il carico nominale, la lunghezza del braccio, le dimensioni del paranco o il peso dell'attrezzatura di sollevamento-su una gru a bandiera esistente sulla base di un calcolo preliminare della deflessione. Qualsiasi modifica deve essere esaminata rispetto alle informazioni di progettazione originali e ai requisiti applicabili del sito.
Domande frequenti
Come viene calcolata la deflessione della gru a bandiera?
Per un controllo preliminare del braccio a sbalzo con carico di punta, utilizzare δ=PL³ / 3EI. Utilizza valori confermati per lunghezza effettiva, carico applicato, modulo elastico e secondo momento dell'area, quindi considera il peso proprio del braccio-e la flessibilità del supporto.
La deflessione del braccio è uguale al movimento del gancio?
No. Il movimento del gancio può includere la flessione del braccio più la deflessione della colonna, la rotazione della connessione, la deformazione della staffa, la flessibilità della fondazione e il movimento della sospensione del paranco.
L'acciaio-più resistente riduce la deflessione della gru a bandiera?
Non da solo. La deformazione elastica dipende principalmente dal modulo elastico e dalla rigidezza della sezione. Un materiale con una resistenza maggiore-può modificare la capacità di resistenza, mentre la geometria del braccio rimane fondamentale per la rigidità.
Una gru a bandiera montata a parete-può essere considerata come una gru a sbalzo?
Per un controllo iniziale è possibile approssimare il braccio a quello di un cantilever. Anche le staffe, gli ancoraggi e la parete o colonna di supporto devono essere valutati come parte del sistema.
