Cầu trục là thiết bị hoạt động trên cao với hệ di chuyển dọc được hỗ trợ bởi cột đỡ và dầm đỡ. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét các thiết kế cột đỡ cầu trục nhằm đảm bảo hoạt động di chuyển, nâng hạ của cầu trục được an toàn và trơn tru.
Cột đỡ cầu trục là gì?
Cột đỡ cầu trục là hệ thống cột bố trí dọc theo hành trình di chuyển dọc của cầu trục. Trên cột đỡ cầu trục sẽ bố trí dầm đỡ ray của cầu trục để bánh xe cầu trục có thể di chuyển trên hệ ray lắp đặt trên hệ dầm đỡ này.
Cột được chế tạo từ vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép.
Cấu tạo của cột đỡ cầu trục
- Chân cột: là bộ phận được bắt cố định vào móng sàn có nhiệm vụ truyền toàn bộ lực tác động lên cột xuống nền móng
- Thân cột: là bộ phận chịu lực chính của hệ cột, truyền lực động từ đỉnh cột xuống chân cột
- Đỉnh cột: là phần kết cấu trên cùng để đỡ hệ dầm đỡ ray cầu trục cũng như chân mái nhà xưởng.
Yêu cầu khi thiết kế cột đỡ cầu trục
Cột đỡ cầu trục yêu cầu phải chịu được lực động đáng kể được tạo ra bởi chuyển động của cầu trục và truyền các lực này xuống nền móng. Lực động này bao gồm các lực thẳng đứng được tạo ra bởi trọng lượng của cầu trục và tải trọng trong quá trình nâng và các lực dọc, lực ngang do chuyển động dọc của cầu trục dọc theo ray và lực tác động sinh ra khi phanh.
Do các tải trọng ngang này, thông thường mặt bích trên của dầm đỡ ray được liên kết với cột tòa nhà bằng phương pháp liên kết bu lông.
Cấu trúc cột đỡ cầu trục truyền thống thường được sử dụng cho cần cẩu hạng nhẹ, trong đó dầm đỡ ray cầu trục được gác lên giá đỡ đúc hẫng có thể được hàn hoặc gắn chặt vào mặt trong của cột. Dạng cột đôi’ thường được sử dụng cho cần cẩu hạng nặng, trong đó dầm đỡ ray cầu trục được đỡ từ đỉnh của cột đỡ cầu trục, trong khi cột tòa nhà bên ngoài hỗ trợ độ cứng bên.
Các dạng cột đỡ cầu trục
Cột đỡ cầu trục dạng truyền thống
Đối với các ứng dụng nhẹ, khung cột truyền thống thường được sử dụng. Vai cầu trục là một giá đỡ đúc hẫng có thể được hàn hoặc gắn vào mặt bích cột. Dầm đỡ ray cầu trục được đặt trên đỉnh giá đỡ cách cột một khoảng vừa đủ để giàn cầu trục đi qua. Các nẹp được kết hợp vào cột liền kề với mặt bích trên và dưới của giá đỡ để chịu lực căng (trên) và lực nén (dưới), đồng thời liên kết giữa giá đỡ và cột.
Vai cầu trục thường được làm từ thép tiết diện chữ I- cán nóng tiêu chuẩn
Để tránh biến dạng mặt bích trên, mặt bích trên của dầm đỡ ray cầu trục sẽ được liên kết với cột nhà bằng các thanh giằng.
Cột đỡ cầu trục dạng bậc
Cột dạng bậc có khả năng chịu trọng lượng lớn hơn đáng kể và nhịp rộng hơn. Bên trên đỉnh cột sẽ bố trí cả dầm đỡ ray và chân mái. Đế của chân mái được hàn vào mặt bích trên đỉnh cột. Một thanh gia cường bản bụng được hàn vào bản bụng của cột ở phần dưới gần mặt bích mái.
Dầm đỡ ray cầu trục phải ở ngay phía trên mặt bích bên trong của cột. Mặt bích đỉnh cột phải có kích thước phù hợp với mặt bích của dầm đáy cầu trục và sẽ cần có các lỗ có rãnh để điều chỉnh theo chiều ngang.
Cột dạng bậc là thiết kế có thể được sử dụng cho cần cẩu có tải trọng lên tới 50 tấn.
Cột đỡ cầu trục dạng cột đôi
Đối với các ứng dụng nặng, bố cục cột đôi thường được sắp xếp theo một trong ba cách.
Cột hai chân thường được chế tạo tại xưởng và lắp dựng thành một khối; chúng có thể được bắt bu lông hoặc hàn, nhưng hàn là phương pháp phổ biến nhất.
Khi thiết kế cột phải cung cấp đủ không gian cho cầu trục và phương tiện di chuyển theo chiều ngang và chiều dọc dọc theo chiều dài của tòa nhà, cùng với cơ cấu nâng.
Phải sử dụng một tấm hoặc dầm tăng chấn dạng lưới để giữ dầm cầu trục dựa vào cột hoặc chân mái.
Khoảng cách tâm ngang giữa các cột phải nằm trong khoảng giữa chiều cao cột (được đo bằng đỉnh dầm cầu trục) chia cho 7 theo nguyên tắc chung (hoặc nhân với 0,15)
Mặt bích của các cột được đặt dọc theo tòa nhà, với cột bên trong đỡ dầm cầu trục và cột bên ngoài tạo ra lực cản ngang cho toàn bộ kết cấu. Để đỡ giàn hoặc kèo mái, chân mái, được gắn chặt vào mặt trong của cột ngoài, được kéo dài ra.
Góc giằng cho cột lưới phải nằm trong khoảng từ 30 đến 45 độ.
Cần thêm thanh giằng ngang ở chân cột để phân bổ lực cắt ngang qua các cột
Dầm cầu trục phải được cố định vào chân mái.
