Dlaczego żuraw wieżowy się nie przewraca?

Konstrukcje żurawi wieżowych budzą podziw praktycznie każdego, kto spogląda w górę i obserwuje, jak te z pozoru lekkie ażurowe maszyny przenoszą ważące tony ładunki. Jednym z najczęstszych pytań, jakie zadają sobie wówczas osoby niewtajemniczone w inżynierię i technologię budowlaną, jest pytanie o to, dlaczego żuraw, potocznie nazywany dźwigiem się nie przewraca. Aby na nie odpowiedzieć, należy pokrótce opisać budowę tego rodzaju urządzeń dźwignicowych. Pomoże to rozwiązać zagadkę stabilności, odporności i niezawodności tych potężnych i wysokich maszyn, bez których realizacja inwestycji kubaturowych czy drogowo-mostowych jest najczęściej niemożliwa.

Jak zbudowane są żurawie wieżowe?

Konstrukcja żurawi wieżowych została wstępnie opracowana już przez starożytnych Greków. Połączyli oni ze sobą kilka drewnianych bloczków, na których zamontowali „ramię” – odpowiednik wysięgnika we współczesnych „dźwigach”.

Dwa zasadnicze elementy, z których składają się żurawie wieżowe, to wieża (nazywana również masztem pionowym lub kolumną) oraz ramię nośne, czyli wysięgnik. Wysięgnik może być wychylny z cięgnikiem zainstalowanym na jego końcu lub stały tj. poziomy z wodzakiem (cięgnikiem) poruszającym się po nim. Na cięgniku znajduje się lina nośna, na której przenoszone są ładunki.

Cała konstrukcja osadzona jest na ciężkiej, stabilnej i dodatkowo balastowanej lub kotwionej do fundamentu podstawie, która może być stacjonarna lub przejezdna.

Żuraw wieżowy – ciężka i stabilna konstrukcja

Osoby niewtajemniczone w technologię urządzeń dźwignicowych mogą odnosić wrażenie, że ze względu na ażurowy szkielet, która stanowi konstrukcję wieży i wysięgnika, żurawie to urządzenia dość lekkie i delikatne. W rzeczywistości ich konstrukcja jest bardzo trwała, mocna i odporna. Na pierwszy rzut oka mogłoby się wydawać, że żuraw wieżowy nie ma prawa być stabilny. Tymczasem wieża o kwadratowym przekroju może stać samodzielnie nawet przy osiąganiu wysokości 100 metrów. Powyżej tej wartości – koniecznej zwykle przy stawianiu budynków wysokościowych, wieżowców i drapaczy chmur – żuraw musi zostać przytwierdzony do ściany (najczęściej wielokrotnie).

Dlaczego żuraw się nie przewraca?

Montaż żurawi wieżowych to skomplikowane i odpowiedzialne zadanie, które bezwzględnie musi być wykonywane przez osoby posiadające stosowne uprawnienia i doświadczenie w tej dziedzinie. Wszystkie elementy urządzenia muszą być do siebie idealnie dopasowane, bowiem ich niewłaściwe połączenie może bezpośrednio zagrażać zarówno prowadzonej inwestycji, jak i bezpieczeństwu pracujących przy jej realizacji ludzi. Zadania związane z montażem żurawia wieżowego, muszą być wykonane w odpowiedniej kolejności zgodnie ze sztuką, dokumentacja techniczno-ruchową urządzenia, normami przedmiotowymi i aktualnym stanem prawnym.

Montaż żurawi dolnoobrotowych i górnoobrotowych różni się od siebie. Jedynym wspólnym ich etapem jest posadowienie podstawy krzyżowej na zwartym gruncie oraz jej ustabilizowanie i wypoziomowanie (przy czym żuraw górnoobrotowy można dodatkowo posadowić na zabetonowanych w podłożu kotwach fundamentowych różnego rodzaju – takiej opcji nie ma w przypadku wynajmu żurawi dolnoobrotowych).

Istnieje kilka powodów, dlaczego serwisowany dźwig się nie przewraca pomimo pozornie niestabilnej konstrukcji i przenoszenia wielotonowych ładunków.

Najważniejszym z nich jest stabilna i ciężka podstawa, osiągająca spore rozmiary. Obciążona jest ona ciężkim, najczęściej betonowym balastem, którego masa znacznie przekracza masę przenoszonych przez wysięgnik ładunków. Konstrukcja wieży jest do niej przykręcona.

To jednak nie wszystko – kwadratowy przekrój poprzeczny konstrukcji wieży także wpływa na stabilność całego urządzenia oraz na to, że moduły tworzące maszt pionowy nie wyginają się ponadnormatywnie. Kolejnym elementem gwarantującym stabilność jest (najczęściej betonowa) przeciwwaga, znajdująca się na przeciwwysięgniku żurawia. To na niej umieszczone są masywne bloki balastowe. Ich masa jest dokładnie sprawdzona, obliczona i określona przez projektanta i producenta maszyny.

Szczegółowe obliczenia

Stabilność żurawi wieżowych zależy oczywiście od precyzyjnych pomiarów i obliczeń masy, jaka jest niezbędna do utrzymania dźwigu w bezpiecznej pozycji. Kluczową wartością jest tu moment wywrotu żurawia czyli różnica momentów ustalających i momentów wywracających dźwig. Wartość ta jest obliczana względem hipotetycznej krawędzi wywrotu. Ponadto wyliczenie momentów ustalających i momentów wywracających wymagają uwzględnienia obciążenia dźwignicy, a sama stateczność żurawia jest uwarunkowana rozkładem mas żurawia względem krawędzi wywrotu, wielkością i rozkładem sił bezwładności podczas wykonywania ruchów roboczych oraz czynnikami zewnętrznymi takimi jak np. odziaływanie wiatru.

Żuraw wieżowy posadawia się tak, aby zapewnić mu zdolność do zachowania równowagi trwałej w określonych warunkach oraz bezpiecznie przenieść występujące obciążenia na podłoże. Przed rozpoczęciem pracy w danej lokalizacji każdy zamontowany żuraw górnoobrotowy jest poddawany badaniu technicznemu przeprowadzanemu przez Urząd Dozoru Technicznego. Po uzyskaniu pozytywnego wyniku badania inspektor UDT wystawia protokół oraz wydaje decyzję administracyjną zezwalającą na eksploatację. Oznacza to ni mniej ni więcej tyle, że żuraw jest sprawny technicznie oraz został poprawnie i stabilnie zamontowany na danym stanowisku pracy.

Sprawdź także ofertę  Żurawi Potain

Podobne wpisy