Svängkranens deformation är bommens vertikala rörelse under belastning. Den granskas vanligtvis vid den yttre vagnens position, där bommen utsätts för den största hävarmen. En preliminär beräkning kan använda fribärande-balkteori, men den slutliga designen måste också ta hänsyn till stödpelaren, konsoler, ankare, fundament eller väggstruktur och anslutningsstyvhet.
Nedböjning bör ses över vid val, inte efter att kranlayouten har fixats. Stödvägen skiljer sig mellangolv-monterade svängkranar ochväggmonterade svängkranar-, så den erforderliga räckvidden, lastpositionen och tillgänglig struktur bör bekräftas tillsammans.
Grundläggande jib Crane Deflection Formula
För en obunden jibbbom som kan approximeras som en konsol, med en koncentrerad vertikal last i den fria änden:
δ = (P · L³) / (3 · E · I)
Där:
- δ= vertikal bom-spetsavböjning
- P=applicerad vertikal belastning
- L=effektiv längd från fasthållningspunkten till lastlinjen
- E=elasticitetsmodul för bommaterialet
- I=andra moment av arean av bomsektionen kring böjningsaxeln
Bommens egenvikt- skapar också avböjning. Om den visas som en jämnt fördelad last w över bomlängden:
δ_w = (w · L⁴) / (8 · E · I)
För en preliminär elastisk bedömning av en spets-belastad bom kan kompatibla komponenter läggas till:
δ_total=(P · L³) / (3 · E · I) + (w · L⁴) / (8 · E · I)
Denna förenklade ekvation inkluderar inte stödrotation, pelarflexibilitet, lokal konsoldeformation, fundamentrörelse eller variabel bomstyvhet.
Ingångar som kontrollerar jibbkranavböjning
Exakta inmatningar är viktigare än själva formeln. Bekräfta följande från det faktiska kranarrangemanget och projektdesigngrunden:
- Effektiv bomlängd:Mät från den verkliga fasthållningspunkten, inte bara den nominella bomlängden. Nedböjningen ökar snabbt när räckvidden ökar.
- Driftbelastning:Inkludera den lyfta lasten, hissen, vagnen, lyfttillbehör där det är tillämpligt och bommens egen-vikt. Tillämpa driftstillägg endast där det anges av den styrande designgrunden.
- Sektionsstyvhet:Använd rätt andra moment av arean för den installerade bomsektionen och dess böjningsaxel. Det är inte samma sak som-tvärsnittsarea eller sektionsmodul.
- Materialegenskap:Använd den specificerade elasticitetsmodulen. Sträckgräns är en separat egenskap och bör inte ersätta E.
- Konsekventa enheter:Om E är i N/mm² och I är i mm⁴, använd last i N och längd i mm för att få utböjning i mm.
Hur man beräknar jib Crane Boom Deflection
1. Bekräfta det strukturella arrangemanget
Fastställ om svängkranen är golvmonterad, väggmonterad eller stödd av en byggnadspelare. En drag-stång, fackverk, avsmalnande eller ledad bom beter sig inte som en enkel konsol och kräver analys av dess faktiska lastväg.
2. Definiera den styrande vagnens position och lastfall
Kontrollera den yttre arbetspositionen och alla andra positioner som är relevanta för frigång eller positionering. Registrera vagnens placering, last, lyft och vagnsvikt, boms egen-vikt och nödvändiga driftseffekter.
3. Beräkna bomböjningskomponenten
Tillämpa punkt-belastningsformeln för den relevanta lastpositionen och lägg till egen-viktskomponenten där så är lämpligt. Detta ger den elastiska bommens-böjningsuppskattning, inte total krokrörelse.
4. Bedöm support-Systemrörelser
Den faktiska krokrörelsen kan överstiga den beräknade bomavböjningen på grund av:
- Bom-till-kolumnanslutningsrotation
- Stödpelare eller väggavböjning
- Flexibilitet för fäste, kil, bas-plåt, ankare eller fundament
- Rörelse av den bärande strukturen
För en golv-monterad svängkran utgör basplattan, ankarna och betongfundamentet en del av det kompletta avböjningssystemet. För en vägg-monterad svängkran måste den bärande väggen eller pelaren verifieras i stället för att antas vara tillräcklig.
5. Jämför med tillämpliga servicekrav
Det finns inget enskilt tillåtet avböjningsvärde som är lämpligt för varje svängkran. Acceptanskriteriet beror på krankonfigurationen, arbetsuppgiften, stödstrukturen, driftkraven och styrande projektspecifikation. Förlita dig inte på ett generiskt spännvidd-till-avböjningsförhållande istället för det tillämpliga designkravet.
Vanliga orsaker till överdriven nedböjning
Längre räckvidd, låg sektionsstyvhet, flexibla stöd och drift nära den yttre radien ökar alla rörelser. Att enbart öka materialstyrkan minskar inte nödvändigtvis den elastiska avböjningen; bomgeometri och det andra momentet av arean är vanligtvis de primära styvhetskontrollerna.
En enkel konsolberäkning bör inte användas som den slutliga verifieringen när bommen är bunden, trussad, avsmalnande, ansluten till en befintlig struktur eller krävs för att ge kritisk positioneringsnoggrannhet. I dessa fall bör hela svängkransystemet bedömas av en kvalificerad ingenjör.
Förvandla beräkningen till en jibbkranspecifikation
Avböjningsgranskningen hjälper till att omvandla ett driftbehov till en fungerande utrustningshandledning. Innan du begär ett svängkranförslag, definiera:
- Erforderlig märklast, inklusive lyft och lyftredskap
- Arbetsräckvidd och de kritiska val-och-positionerna
- Erforderlig lyfthöjd och tillgängligt takhöjd
- Monteringspreferens: golv, vägg eller ett alternativt arrangemang
- Driftsfrekvens och kontrollmetod
- Webbplatsdetaljer som påverkar kolumnen, väggen eller grundgränssnittet
Dessa ingångar hjälper till att avgöra om enpelar-monterad svängkran, a grundlös svängkran, eller en annan konfiguration är mer lämplig. Lyften bör betraktas som en del av lastfallet; se det tillgängligaalternativ för elektriska hissar när man definierar kravet på rörlig last och takhöjd.
För projektgranskning, ange last, räckvidd, lyfthöjd, installationsplats, driftfrekvens och tillgänglig supportinformation. Detta gör att kranarrangemanget, bommens styvhet och monteringsgränssnitt kan betraktas tillsammans snarare än att behandla avböjning som en isolerad stråleberäkning.
Säkerhet och ändringsanmärkning
Nedböjningsberäkning är bara en del av krankonstruktionsverifieringen. Den bekräftar inte lyftkapacitet, stabilitet, utmattningsprestanda, förankringskapacitet, fundamentets lämplighet eller lämpligheten hos den bärande strukturen.
Öka inte märklasten, bomlängden, lyftstorleken eller lyft-tillbehörsvikten på en befintlig svängkran baserat på en preliminär utböjningsberäkning. Alla ändringar bör granskas mot den ursprungliga designinformationen och tillämpliga platskrav.
Vanliga frågor
Hur beräknas svängkranens nedböjning?
För en preliminär kontroll av fribärande bom med spetslast, använd δ=PL³ / 3EI. Använd bekräftade värden för effektiv längd, applicerad belastning, elasticitetsmodul och andra areamoment, överväg sedan bommens egen-vikt och stödflexibilitet.
Är bomavböjning detsamma som krokrörelse?
Nej. Krokrörelse kan inkludera bomböjning plus pelarnedböjning, anslutningsrotation, konsoldeformation, fundamentflexibilitet och lyft-upphängningsrörelse.
Minskar stål med högre hållfasthet-utvikningen?
Inte av sig själv. Elastisk nedböjning beror huvudsakligen på elasticitetsmodul och sektionsstyvhet. Ett material med högre-hållfasthet kan ändra hållfasthetskapaciteten, medan bomgeometrin förblir central för styvheten.
Kan en vägg-monterad svängkran kontrolleras som en konsol?
Bommen kan approximeras som en konsol för en första kontroll. Konsolerna, ankarna och stödväggen eller pelaren måste också bedömas som en del av systemet.
