GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
1
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
………………………………………………………

……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………
TpHCM,ngày………
tháng……..năm

(Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
2
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..

………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………..
………………………………………………………
………………………………………………
3
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
TpHCM,ngày………
tháng……..năm


(Ký và ghi rõ họ tên)
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 4
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO
THÔNG 4
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẦN TRỤC THÁP 14
.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ
NÂNG HẠ PHỤC VỤ XÂY DỰNG 14
.1.2 .PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN –
CẢI TIẾN HỒN THIỆN THIẾT BỊ 17
Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 19
Chương 3: TÍNH TỐN CÁC CƠ CẤU 27
1. TÍNH TỐN CƠ CẤU NÂNG 27
.2. TÍNH TỐN CƠ CẤU QUAY 55
CHƯƠNG 1: CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ CẦN TRỤC VÀ CƠ CẤU CẦN TÍNH
TÓAN
Phần 1: GIỚI THIỆU CƠ CẤU QUAY VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 55
Phần 2 : TÍNH TỐN CƠ CẤU QUAY CỦA CẦN TRỤC 58
CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC
CỦA HỆ THỐNG TỰA QUAY 59
CHUƠNG 3 : CHỌN SƠ BỘ CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU QUAY 67
Chương 4 : KẾT CẤU THÉP CẦN CỦA CẦN TRỤC THÁP 74
Chương 5 : KẾT CẤU THÉP CỘT CỦA CẦN TRỤC THÁP 93
Chương 6 : TÍNH ỔN ĐỊNH CẦN TRỤC THÁP 115
Chương 7 : NGUYÊN LÝ HỌAT ĐỘNG CỦA KHUNG TRƯỢT 121
Chương 8: LẬP PHƯƠNG ÁN LẮP RÁP CẦN TRỤC THÁP 123
Chương 9 : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
CHẾ TẠO CỘT THÁP 134

KẾT LUẬN 139
4
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
TÀI LIỆU THAM KHẢO 141
LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua ngành xây dựng Việt Nam đã co những bước
tiến mạnh mẽ . Tổng công ty xây dựng Việt Nam đã tập trung cho việc phát
triển cơ sở hạ tầng là tối quan trọng với mục tiêu phấn đấu trở thành nước
phát triển về công nghiệp , đồng thời cải tổ lại cơ cấu tổ chức hành chính ,
kỹ thuật cũng được quan tâm và thực hiện tốt . Mục đích lớn nhất trong
công cuộc xây dựng nền kinh tế quốc dân,việc cơ giới hố là tối cần thiết vì
nó có đủ khả năng giải phóng gần như hồn tồn sức lao động của nhân dân,
nó là phương cách để hồn thiện các qui trình sản xuất,tăng năng suất lao
động xã hội. Bên cạnh đó ngành xây dựng tăng cường hợp tác quan hệ, trao
đổi với các nước công nghiệp phát triển khác trên thế giới để hồ nhập vào
xu hướng phát triển chung của ngành xây dựng .
Vì lẽ đó mà ngành máy trục hiện nay được sử dụng khá rộng rãi với
nhiều loại khác nhau tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà người ta thiết kế các loại
máy chuyên dùng khác nhau để phục vụ cho những mục đích khác nhau
nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế trong công cuộc đổi mới trong việc phát
triển xây dựng nền công nghiệp của nước nhà .
Xuất phát từ những nhu cầu trên,đề tài này đi vào nghiên cứu về một
loại máy trục sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng hiện nay đó là cần trục
tháp xây dựng .
Khi đi vào tính tốn thiết kế cần trục tháp không phải mặc nhiên mà tự
thiết kế hồn tồn cho nên từ nhiều tài liệu tham khảo,các loại sách hướng dẫn
thiết kế môn học.Nhưng vấn đề cần đưa ra ở đây là việc hữu ích và tầm
quan trọng của cần trục tháp trong phục vụ sản xuất và xây dựng công
nghiệp.

Vì vậy cơ cấu tổ chức của mỗi công ty ban ngành xây dựng phải có
tính linh hoạt và đảm bảo các hoạt động của công ty,ban ngành luôn đạt
được các hiệu quả cao cũng như tạo sự liên kết giữa các công việc nhằm
mục đích sử dụng một cách hiệu quả nhất của cần trục tháp .
5
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
Trong suốt quá trình thực tập ,tôi đã đi sâu vào nghiên cứu cần trục
tháp,qua sự tìm hiểu và mức độ tiếp thu những kiến thức đã học, tôi đã trình
bày các hiểu biết cũng như kết quả thực tập vào cuốn luận văn này. Việc
thiết kế nầy nếu đạt yêu cầu xem như công lao của quí Thầy cô đã truyền
dạy cho những kiến thức trong suốt năm 5 qua quả là không uổng phí vì tôi
đã nhận thức tốt việc truyền đạt đó
Công việc thiết kế đòi hỏi bản thân cần có nhiều kinh nghiệm thực tế
vì vậy không thể tranh khỏi những hạn chế và thiếu sót trong luận văn này .
Nhưng nhờ sự chỉ bảo tận tình của Tiến sĩ Lê Thiện Thành cùng các thầy cô
khác , tôi đã hồn thành với tất cả khả năng của mình .

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của quí Thầy-Cô và
rất mong muốn được sự góp ý chỉ bảo của quý thầy cô giúp tôi nhận ra được
những hạn chế và thiếu sót trong luận văn này để tôi có biện pháp khắc phục
khi gặp phải trong thực tế sau này.
Tp.HCM- ngày 03 tháng 03 năm 2007
Sinh viên thực hiện.
Trần Mạnh Long
GIỚI THIỆU CHUNG
TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
GIAO THÔNG 4

6
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp

-Tiền thân là cục công trình 1,bộ giao thông vận tải thành lập ngày 12-2
-1965, xí nghiệp liên hiệp công trình 1( năm 1971),liên hiệp các xí nghiệp
xây dựng giao thông 4 (năm 1983),khu quản lý đường bộ 4(năm 1989)
- Ngày 17-12-1991- Quyết định 2657/QĐ-TCCB-LĐ thành lập tổng cty
xây dựng công trình miền Trung được tách ra từ các cty xây dựng cơ bảncủa
khu quản lý đường bộ 4 và 3 cty của khu quản lý đường bộ II
- Ngày 2-12-1995 tổng cty được thành lập lại theo quyết định số 4985
QĐ/TCCB-LĐ của bộ GTVT với tên gọi”Tổng công ty xây dựng công trình
giao thông 4”
Trong hơn 40 năm hoạt động Tổng công ty XDCTGT 4 đã xây dựng
mới và hồn thành:
+ 300km đường sắt
+10.000km đường bộ
+20.000m cầu bê tông, cầu thép
+3000m cảng biển
+10000km đường bộ
+20000m cầu bêtông,cầu thép
+3000m cảng biển
+Nâng cấp và thảm nhựa hơn 600km quốc lộ
+Làm mới và sửa chữa hơn 900km đường tĩnh lộ
*THÀNH TÍCH:
Trong hơn 40 năm xây dựng và phàt triển,với những thành tích xuất sắc
trong sản xuất và chiến đấu,tập thể CBCNV,lực lượng tự vệ tồn Tổng công
ty đã vinh dự được đảng ,nhà nước chính phủ,lực lượng vũ trang ,các ngành
tặng nhiều phần thưởng cao quý cho nhiều tập thể và cá nhân
+ 7 tập thể và cá nhân anh hùng LLVT nhân dân,anh hùng lao động
+ Được nhà nước tặng thưởng 6 huân chương độc lập hạng nhì ,ba
+ 65 huân chương lao động các loại
+ 181 bằng khen chính phủ cho các tập thể và cá nhân.
+ 67 huân chương quân công,chiến công

+ 4187 huân huy chương chống mỹ cứu nước cho CBCNVC
+ 15 cờ luân lưu chính phủ
+ 79 cờ thưởng “ đơn vị thi đua xuất sắc “ hằng năm của bộ GTVT, công
đồn ngành,tổng liên đồn lao đông Việt Nam,TW đồn
+ 3091 huy chương vì sự nghiệp GTVT
+ 36 bằng khen về phong trào bảo vệ an ninh
+ 14 đơn vị thi đua quyết thắng
+ 96 bằng khen lao động sang tạo
+ 14 huy chương vàng chất lượng công trình cho tổng công ty và các đơn
vị thành viên.
*CƠ CẤU TỔ CHỨC:
7
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
-Lãnh đạo chủ chốt :
+Chủ tịch hội đồng quản trị :Thạc sĩ Nguyễn Minh Giang
+Tổng giám đốc :Kỹ sư Trần Đức Huy
-Nhân sự:
Tổng số lao động hiện có của tổng công ty là trêân 9300 người
Trong đó :
+Tiến sĩ ,Thạc sĩ:41 người
+Kĩ sư và Cử nhân :928 người
+Cao đẳng ,Trung cấp :351 người
+Công nhân kĩ thuật :4500 người
+Lao động phổ thông :3500 người.
*DỰ ÁN LIÊN DOANH VỚI NƯỚC NGỒI:
TT
Tên công
trình/địa
điểm
Nhà thầu

liên doanh
Quy mô
Giá trị
(USD)
Năm
hồn
thành
Chiều
dài
Thông số kỹ thuật
1
Hợp đồng
25cầu
trên QL
1A, từ
TP. HCM
đi Cần
Thơ.
SAMWHAN
- Hàn Quốc
3.450m
- Kết cấu BTCT dự ứng
lực
- Móng: cọc khoan nhồi
30.080.000 2003
2
Nâng cấp
QL1A
đoạn
Vinh -

Đông Hà,
Hợp đồng
1&2 -
Nghệ An,
Hà Tĩnh.
SAMWHAN
- Hàn Quốc
162km
- Móng cấp phối đá dăm
- Mặt đường bê tông nhựa
- Mặt đường bê tông xi
măng
55.090.000 2001
3 Nâng cấp
QL1A
đoạn
Vinh -
Đông Hà,
Hợp đồng
3&4 -
Quảng
KUMAGAI
GUMI -
Nhật Bản
126km - Móng cấp phối đá dăm
- Mặt đường bê tông nhựa
- Mặt đường bê tông xi
măng
47.217.000 2001
8

GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
bình,
Quảng
trị.
4
Cầu Tân
Đệ
(QL18) -
Nam
Định,
Thái
Bình
KEANGAM
- Hàn Quốc
1.042m
- Kết cấu BTCT dự ứng
lực
- Bố trí nhịp:

9x40+115+200+115+6*40
- Móng: cọc khoan nhồi
25.000.000 2001
*LĨNH VỰC KINH DOANH:
-Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 4 luôn mong muốn được
hợp tác tồn diện với mọi thành phần kinh tế trong và ngồi nước trong các
lĩnh vực kinh doanh sau :
-Thi công các dự án hạ tầng cơ sở GTVT
-Năng lượng điện ,môi trường ,nông nghiệp
-Chế tạo các thiết bị xe máy công trình
-Đầu tư theo phương thức hợp đồng xây dựng kinh doanh chuyển

giao(BOT)
-Sản xuất vật liệu xây dựng,gia công kết cấu thép
-Tư vấn đầu tư ,xuất khẩu lao động

*CÁC CÔNG NGHỆ HIỆN ĐẠI ĐANG SỬ DỤNG:
-Công nghệ thi công mặt cầu bằng phuơng pháp đúc hẫng
+Thi công cầøu Quán Hàm –QL1A bằng phương pháp đúc hẫng
+Thử tải bộ xe đúc hẫng do tổng công ty chế tạo
-Công nghệ thi công mặt cầu bằng phương pháp đúc đẩy
Cầu Hiền Lương thi công bằng công nghệ đúc đẩy có 2 mũi dẫn
-Công nghệ cọc khoan nhồi đường kính lớn :
-Công nghệ khoan nhồi đường kính từ 1-2,5m với chiều sâu 50-80m thi
công cầu Quán Hàm Tân độ ,Đà Rằng ,Thanh Trì ,Yên Lệnh.
*DỰ ÁN ĐƯỜNG
Tên công trình Địa điểm
Quy mô
Giá trị
(USD)
Năm
hồn
thành
Chiều
dài
Thông số kỹ
thuật
9
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
1
Nâng cấp cải tạo
QL 18 (km73 -

km91)
Hải Hưng,
Quảng Ninh
18km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông nhựa
- Xử lý nền
đất yếu bằng
bấc thấm
4.585.987 1999
2
Nâng cấp mở rộng
QL9 (km16 -
km42)
Quảng Trị 26km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông nhựa
4.146.752 1999
3
Đường cao tốc
Láng - Hòa Lạc
Hà Nội, Hà
Tây
5km
- Móng cấp
phối đá dăm

- Mặt đường
bê tông nhựa
- Xử lý nền
đất yếu bằng
bấc thấm
3.439.490
1999

4
Đường nối QL1A
xuống cảng Dung
Quất
Quảng Ngãi 8km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
nhựa(Rv)
2.038.217 2000
5
Nâng cấp QL1A
đoạn Vinh - Đông
Hà
Nghệ An,
Hà Tĩnh,
Quảng
Bình,
Quảng Trị
289m
- Móng cấp

phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông nhựa
- Mặt đường
bê tông xi
măng
37.961.783 2001
6
Đường Hồ Chí
Minh
Quảng
Bình,
Quảng Trị,
Kon Tum
94km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông nhựa
- Mặt đường
bê tông xi
măng
20.382.166 2003
7 Nâng cấp QL 1A
đoạn Đông Hà -
Phú Bài
Quảng Trị,
TT-Huế
49km - Móng cấp
phối đá dăm

- Mặt đường
bê tông
4.012.739 2002
10
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
asphalt
8
Đường tránh
TP.Hải Phòng (HĐ
R5 - QL10)
Hải Phòng 18km
- Kết cấu
BTCT dự
ứng lực
- Móng: cọc
khoan nhồi
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
asphalt
3.503.185 2002
9
Đường tránh TP
Huế
TT-Huế 8.5km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông nhựa

3.312.102 2003
10
Dự án cải tạo
QL8A
Hà Tĩnh 30km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
asphalt
5.400.000 1993
11
Dự án cải tạo
QL1A
Km20-
km90
45km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
asphalt
3.000.000 1995
12Dự án cải tạo QL6 35km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
asphalt
3.930.000 1995

13Dự án cải tạo QL5 25km
- Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
bê tông
asphalt
9.900.000 1996
14Dự án giao thông
đồng bằng sông Mê
Kông - Gói thầu
Đông Hà,
TT-Huế
15km - Móng cấp
phối đá dăm
- Mặt đường
2.468.153 2004
11
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
FL1 (Đoạn Đông
Hà - Huế)
bê tông
asphalt
* SẢN LƯỢNG:
GIÁ TRỊ TỔNG SẢN LƯỢNG

TT Năm Giá trị (triệu đồng) Quy đổi (USD)
1 1995 252.000 16.470.588
2 1996 321.000 20.980.392
3 1997 395.000 25.816.993
4 1998 500.268 32.697.255

5 1999 605.494 39.574.811
6 2000 801.966 52.416.183
7 2001 1.050.585 68.665.892
8 2002 1.611.570 105.331.794
9 2003 1.864.000 121.830.675
10 2004 (Dự kiến) 2.500.000 163.399.510

BIỂU ĐỒ GIÁ TRỊ TỔNG SẢN LƯỢNG

TTNăm
Giá trị
Triệu
VND
USD
1 1995 252.000 16.470.588
10%
2 1996 321.000 20.980.392
13%
3 1997 395.000 25.816.993
16%
4 1998 500.268 32.697.255
20%
5 1999 605.494 39.574.811
24%
6 2000 801.966 52.416.183
32%
7 2001 1.050.585 68.665.892
42%
8 2002 1.611.570 105.331.794
12

ds
ds
ds
ds
ds
ds
ds
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
CHẤT LƯỢNG:
- Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 4 quyết tâm trở thành một
doanh nghiệp hàng đầu ở Việt Nam và trong khu vực về xây dựng các công
trình giao thông, công nghiệp và dân dụng. Các công trình khi đưa vào sử
dụng đều đảm bảo chất lượng cao phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam và quốc
tế.
Để thực hiện được mục tiêu trên, Tổng công ty xây dựng công trình giao
thông 4 không ngừng cải tiến phương pháp quản lý, công nghệ và năng lực
thiết bị,nâng cao trình độ cán bộ công nhân viên, hồn thiện mọi phương
diện, đảm bảo chất lượng và tiến độ, thỏa mãn mọi yêu cầu của khách hàng.
Nhằm đảm bảo chất lượng cao cho sản phẩm, Tổng công ty xây dựng công
trình giao thông 1thực hiện hệ thống quản lý chất lượng dựa trên nền tảng
các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2000.
Tổng giám đốc và tồn thể cán bộ, công nhân viên trong Tổng công ty cam
kết thực hiện theo hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2000, làm việc hết
khả năng của mình vì uy tín và sự phát triển bền vững của Tổng công ty.
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẦN TRỤC THÁP
.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ
NÂNG HẠ PHỤC VỤ XÂY DỰNG
1.1.1 Giới thiệu chung:
− Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30 ÷
50, hoặc cao hơn nữa (có thể đến 100 ÷ 120 m). Phía trên gần đỉnh tháp

có gắn cần dài từ 12 ÷ 50 m đôi khi đến 70m, được kết nối bằng chốt
bản lề. Một đầu cần còn lại được treo bằng cáp hoặc thanh kéo đi qua
đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp chủ yếu gồm 2 phần: phần
quay và phần không quay). Trên phần quay bố trí các cơ cấu công tác
như: tời nâng vật, tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng,
trang thiết bị điện và các thiết bị an tồn.
− Phần không quay có thể được đặt cố định trên nền hoặc có khả
năng di chuyển trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển. Tất cả các cơ cấu
của cần trụ được điều khiển bởi cabin treo trên cao gần đỉnh tháp phổ
biến là loại cabin được treo ở phần liên kết giữa cần tháp và cột tháp.
− Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, có không gian phục vụ nâng
nhờ các chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay tồn vòng và
dịch chuyển tồn bộ máy mà cần trục tháp được sử dụng rộng rãi trong
13
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp hoặc dùng để
bốc dỡ,vận chuyển hàng hóa, cấu kiện, vật liệu trên các kho bãi.
− Tuy nhiên do kết cấu phức tạp, tháp cao và nặng, tốn kém nhiều
chi phí trong quá trình tháo dỡ và lắp ráp, di chuyển, chuẩn bị mặt bằng
nếu cần tháp được yêu cần chỉ sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp
tương đối lớn và khi sử dụng cần trục tự hành là không đem lại hiệu quả
kinh tế cao hoặc khả năng đáp ứng yêu cầu về công việc thấp. Do tính
chất làm việc của cần trục tháp là luôn thay đổi địa điểm nên chúng
thường được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ, dựng lắp và vận chuyển hoặc
có khả năng tự dựng và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp tồn
máy. Điều này làm giảm đi được chi phí và thời gian dựng lắp cần trục.
− Thông thường cần trục tháp được chế tạo có sức nâng từ 1 ÷ 12
(T) , cá biệt là có thể đến 75 (T), moment tải của cần trục đạt tới 350 t;
m, tầm với từ 8 ÷ 50, chiều cao nâng đến 100 ÷ 120(m). do có chiều cao
nâng là rất lớn nên tốc độ nâng sẽ bị hạn chế lại và nằm trong khoảng

0,32 ÷ 1m/s và có thể thay đổi tốc độ theo cấp hoặc vô cấp.
− Tốc độ nâng hạ vật để điều chỉnh hàng thường là ≤ 8m/s, tốc độ
quay của cần từ 0,3 ÷ 1v/pt, thời gian thay đổi tầm với từ 25 ÷ 100 (s),
tốc độ di chuyển của xe con 0,2 ÷ 1m/s và di chuyển cần trục 0,2 ÷ 0,63
m/s.
1.1.2 Phân loại:
− Cần trục tháp trong thực tế được chế tạo rất nhiều và đa dạng, tuy
nhiên để phân loại theo từng nhóm cần trục ta có thể dựa vào các đặc điềm
riêng của tường loại cần trục.
• Phân loại theo công dụng:
Cần trục tháp có công dụng chung dùng trong xây dựng dân dụng và
một phần dùng trong xây dựng công nghiệp. Loại này có moment tải từ 4 ÷
160 t.m, có sức nâng 0,4 ÷ 8 (T), chiều cao nâng từ 12 ÷ 100m tầm với lớn
nhất vào khoảng 10 ÷30(m). để xây dựng nhà bằng phương pháp lắp ghép
tấm hoặc khối bê tông còn có các cần trục tháp có sức nâng đến 12 T và
moment tải 40 ÷ 250T.m. Ngồi ra loại cần có loại cần trục tháp dùng để xây
dựng các công trình lớn, loại này có moment tải khá lớn từ 30 ÷ 250T.m có
thể lên tới 500 T.m, sức nâng ở tầm với lớn nhất đạt 2 ÷ 4 (T), ở tầm với
nhỏ nhất vào khoảng 12 (T), tầm với đạt 20 ÷ 50m có thể đạt tới 70(m),
chiều cao nâng 50 ÷ 100(m) và có thể lên tới 250m. tuy nhiên loại cần trục
tháp đặc biệt chuyên dùng trong xây dựng công nghiệp có moment tải rất
lớn đạt tới 600 t.m cá biệt lên tới 1500 t.m. Sức nâng lớn từ 2 ÷ 75 T tầm
với lớn nhất 20 ÷ 40m.
• Phân loại theo phương án lắp đặt tại hiện trường có thể chia ra: cần
trục tháp di chuyển trên ray, cần trục tháp đặt cố định và cần trục tháp tự
14
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
nâng. Cần trục tháp cố định có chân tháp gắn liền với nền móng hoặc trục
cố định. Cần trục tháp tự nâng có thể nằm ngồi hoặc trong công trình, tháp
được tự nối độ dài để tăng độ cao nâng theo sự phát triển chiều cao của công

trình, khi tháp có độ cao lớn nó được neo với công trình để tăng ổn định và
tăng khả năng chịu lực ngang.Với cần trục tháp tự nâng đặt trên công trình
xây dựng, khi làm việc sẽ tự nâng tồn bộ cần trục theo chiều cao công
trình.Tồn bộ tải trọng cần trục được truyền xuống công trình.
• Phân loại theo đặc điểm làm việc của tháp có cần trục tháp loại quay
vòng và loại tháp không quay.Ở loại tháp quay, tồn bộ tháp và có cơ cấu
được đặt trên bàn quay. Bàn quay đặt trên thiết bị tựa quay đặt trên khung di
chuyển.Khi quay tồn bộ bàn quay quay cùng với tháp. Ơû tháp không quay,
phần quay đặt trên đầu tháp.Khi quay chỉ có cần, đầu tháp, đối trọng và các
cơ cấu trên đó quay.
• Phân loại theo phương pháp thay đổi tầm với ta có thể chia ra làm 2
loại: cần trục tháp với cần nâng hạ và cần trục tháp có cần nằm ngang có xe
con di chuyển trên cần để thay đổi tầm với. Cần kiểu nâng hạ có kết cấu nhẹ
và chiều cao nâng lớn hơn so với loại cần nằm ngang. Cần nằm ngang có
kết cấu nặng hơn nhưng do thay đổi tầm với bằng xe con nên độ cao nâng
và tốc độ di chuyển ngang của vật là ổn định , đặc biệt là có thể đưa móc
treo tiến gần sát thân tháp nên tăng không gian phục vụ của cần trục.
• Tóm lại cần trục tháp chủ yếu dùng trong các công trình xây dựng là
ưu điểm lớn nhất của nó mà các loại máy trục khác không thể có, khi thiết
kế, chế tạo người ta chỉ lưu ý đến đặc điểm riêng lớn nhất của nó mà lựa
chọn sao cho phù hợp với công việc mà nó thực hiện.
15
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
.1.2 .PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN-CẢI TIẾN
HỒN THIỆN THIẾT BỊ
1.2.1. Phương hướng phát triển:
Trong công cuộc xây dựng hiện nay cần trục tháp có tính ưu việc cao
và nó đóng một vai trò khá quan trọng vì nó có chiều cao nâng khá lý tưởng,
có thể đáp ứng được gần như hầu hết các công việc trong các qui trình xây
dựng. Mục đích chủ yếu của cần trục tháp là vận chuyển các vật liệu xây

dựng từ mặt đất lên đến được độ cao đang xây dựng từ qui trình làm việc
của cần trục tháp ta thấy được 1 chu kỳ làm việc của cần trục tháp là hồn tồn
hợp lý, tiêu tốn ít thời gian và tăng nâng suất lao động đáng kể.Để đánh giá
được khả năng làm việc của cần trục người ta đã tính ra được năng suất làm
việc của máy trục trung bình và chế độ làm việc của máy trucï đề đưa ra các
thông số phản ánh lên được tính ưu việt của cần trục tháp.
1.2.2. Cải tiến – hồn thiện thiết bị:
− Nhìn chung, cần trục tháp rất đa dạng theo nhiều đặc điểm như ta đã
nói ở phần phân loại, nhưng về cơ bản có thể chia cần trục tháp ra làm 2
dạng chủ yếu:
• Loại tháp quay với cần nâng hạ hoặc cần nằm ngang thay đổi tầm với
bằng di chuyển xe con.
• Loại tháp cố định với cần nằm ngang thay đổi tầm với bằng di
chuyển xe con đôi khi thay đổi tầm với bằng nâng hạ cần.
Bên cạnh 2 loại trên thì loại cần trục tháp tự nâng được xếp vào nhóm
riêng.
Ngày nay nhiều nhà chế tạo đã tạo ra các cần trục tháp có cấu tạo theo
hướng modun hóa theo cụm. Tùy theo cách sử dụng và bố trí các cụm mà ta
có cần trục tháp tự nâng đặt cố định hay cần trục cố định hoặc có khả năng
di chuyển trên ray không có cơ cấu tự nâng để xây dựng các công trình có
độ cao trung bình và thấp. Theo hướng này cho phép chế tạo hàng loạt các
cụm máy có chất lượng cao, giá thành thấp, tiện lợi trong thay thế và sửa
chữa.
− Tuy nhiên do yêu cầu trong xây dựng ngày càng cao mà việc chế tạo
ra cần trục thích hợp thì nhất thiết phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu về kỹ
thuật cũng như các chỉ tiêu về kinh tế, nhưng quan trọng nhất là cần trục
phải đáp ứng được tính khả thi của công việc mà nó thực hiện, cần trục phải
đảm bảo có chiều cao nâng và móc đủ lớn, tầm với đủ và linh hoạt trong
phạm vi công trình, có kết cấu gọn nhẹ, dễ dàng tháo lắp khi thay đổi vị trí
làm việc... để thuận tiện trong việc sử dụng cần trục.

16
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ
2.1 .Giới thiệu:
− Khi thiết kế một loại cần trục (hoặc bất kỳ loại máy móc nào) người
chế tạo phải đưa ra được những vấn đề mà loại cần trục đó có thể khắc
phục được với khả năng và năng suất làm việc tốt nhất, tránh các trường hợp
cần trục hoạt động không mang lại hiệu quả cao mà vẫn được đưa vào sử
17
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
dụng. Do vậy việc lựa chọn các phương án tối ưu nhất để đưa ra chế tạo một
loại cần trục là rất cần thiết và quan trọng với mục đích là vận chuyển vật
liệu phục vụ trong ngành xây dựng từ mặt đất lên đến độ cao theo yêu cầu
đã định trước và phải đảm bảo tất cả các hoạt động của cần trục phải đúng
và phù hợp với qui trình sản xuất hoặc lao động.
2.2 Lựa chọn phương án:
− Phương án 1 : Cấu tạo của cần trục này với kết cấu là chân tháp được
gắn lệch tâm và hơi lùi về phía sau so với đường trục đứng của tháp và cao
hơn so với mặt bằng của bàn quay kết cấu kiểu này đảm bảo ở trạng thái vận
chuyển trên đường (lúc này tháp được gập xuống ở tư thế nằm ngang), tháp
và bàn quay có độ cao tương đương nhau, do vậy giảm được chiều cao vận
chuyển. Việc chọn chiều cao đỉnh tháp về phía sau của trục tháp phụ thuộc
vào độ lớn của lực căng cáp nâng cần và sức bền tháp. Tháp thường đước
cấu tạo từ thép góc hoặc từ thép ống hàn lại thành dàn với tiết diện của thân
tháp là hình vuông hoặc ở một số cần trục tháp loại nhỏ có hình tam giác
thân tháp cũng có thể là tiết diện hình tròn . Ưu điểm của loại này là vận
chuyển và chế tạo dễ bằng cách tháp chia ra làm nhiều đoạn và liên kết với
nhau bằng bu lông, riêng đối với những tháp có chiều cao lớn, tiết diện tháp
được thay đổi nhỏ dần theo từng đoạn để tiết kiệm vật liệu, giảm trọng

lượng cần trục hoặc có thể xếp lồng các đoạn với nhau.Trình tự lắp ráp của
cần trục loại tháp quay này có nhiều công đoạn và được tiến hành như
sau:cần trục được vận chuyển đến vị trí mới nhờ xe vận chuyển và xe móc
một trục trong tư thế nằm ngang. Dùng cần trục khác nhấc đầu tháp rời khỏi
sàn xe. Sau khi cho xe vận chuyển rời đi, hạ đầu tháp tì lên bệ đỡ bằng các
thanh tà vẹt kê cao từ 0,6 ÷ 0,7m hoặc tỳ lên các thanh chống. Palăng nâng
cần kéo nghiêng khung di chuyển làm 2 bánh trước của khung di chuyển
cần trục tiếp xúc với đường ray. Kẹp chặt 2 bánh trước vào ray và tiếp tục
kép nghiêng khung di chuyển. Rút móc ra, nhả cáp của palăng nâng cần để
hạ khung di chuyển xuống cho đến khi bánh còn lại tiếp xúc với ray. Đặt đối
trọng lên bàn quay và dùng palăng nâng cần kéo tháp và cần lên vị trí thẳng
đứng. Quá trình tháo dỡ cần trục xảy ra ngược lại.
18
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
Hình 2.1 : Cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng xe con
Phương án 2: Cần trục tháp đứng yên với cần nằm ngang. Loại cần trục
tháp này có thể bao gồm nhiều loại cần trục khác nhau nhưng về cơ bản nó
là loại cần trục tháp đứng yên và có đầu quay. Ta chia loại cần trục này ra
làm 3 loại chính:
• Cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn nâng từ phía trên: đầu tiên đoạn
tháp nối được nâng lên đến độ cao của đoạn tháp ngồi (còn gọi là khung
trượt) nhờ cơ cấu nâng vật sau đó được treo vào ray trượt ngang. Đầu quay
cùng đoạn tháp ngồi được nâng lên nhờ có cơ cấu nâng chuyên dùng. Cơ
cấu này có thể là xi lanh thủy lực hoặc dùng truyền động cơ khí như palăng
cáp. Đoạn tháp ngồi được nâng lên theo sự dẫn hướng của thân tháp trong
và nó sẽ tạo ta khoảng trống để lắp đoạn nối. Trượt ngang đoạn tháp nối này
vào trong lòng đoạn tháp ngồi sau đó liên kết đoạn tháp nối với thân tháp
trong bằng bulông.
Nhược điểm của loại tháp này là tất cả các thao tác khi nâng cần trục
đều diễn ra ở độ cao rất lớn gây nguy hiểm khi thực hiện công việc, bắt

buộc phải trang bị một cơ cấu hãm an tồn đềâ phòng sự cố. Chiều cao của
tháp khá lớn nên tốn nhiều thời gian di chuyển máy và tốn thêm chi phí khi
lắp đặt đường ray.
• Cần trục tháp đứng yên, cần quay tự nâng bằng đoạn tháp ngồi: ưu
điểm của loại cần trục này là ít sử dụng tới các công cụ lắp ráp phụ và thời
gian cho công việc cũng khá ít. Tuy nhiên nhược điểm cần trục loại này khá
lớn, mặc dù nó gần tương tự với cách nâng tháp bên trong nhưng mức độ
nguy hiểm khi lắp ráp rất cao so với các loại khác khi nối dài tháp ở trên
cao. Để truyền lực ngang giữa các đoạn tháp ở trong và ngồi đòi hỏi tại các
19
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
vị trí liên kết phải có kết cấu phù hợp thường là sống trượt và các con lăn
dẫn hướng. Các con lăn có thể được liên kết cứng hoặc liên kết đàn hồi, các
cụm con lăn đàn hồi phải có các khe hở cho phép khắc phục được do sai số
khi chế tạo hoặc lắp ráp. Mặt khác đối với loại cần trục này cần phải có tốc
độ di chuyển thấp do chiều cao của tháp là khá lớn nên khi hoạt động có thể
ảnh hưởng đến năng suất của máy.
• Cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn tháp nối từ phía dưới: ưu điểm
của cần trục này là công việc lắp ráp và nâng tháp được tiến hành ở phía
dưới thấp nên an tồn hơn so với các loại cần trục tháp khác. Các công tác
chuẩn bị cho việc nối dài tháp có thể tiến hành đồng thời với khi cần trục
đang làm việc nên rút ngắn được thời gian chất chết của máy. Phần đỉnh
tháp có kết cấu nhỏ gọn do phần tự nâng bố trí ở chân tháp nên cơ cấu quay
thường có công suất nhỏ, không phải bố trí cơ cấu hãm an tồn nếu xảy ra sự
cố. Nhược điểm của phương pháp này là phải nâng cần trục khi héo dài
tháp. Trọng lượng này thay đổi theo độ cao của tháp do đó cơ cấu nâng tháp
phải tính tốn ở mức tải lớn nhất.Khi đạt độ cao lớn, tháp phải kẹp vào công
trình, cơ cấu kẹp này phải có ketá cấu cho phép tháp trượt được theo
phương pháp đứng.
• Cần trục tháp leo sàn: là một trong loại của tháp trên, tồn bộ cần trục

này đứng trên công trình và tự nâng bằng cách leo sàn theo sự phát triển của
chiều cao công trình. Tải trọng được đỡ bởi công trình và truyền xuống nền.
Ưu điểm của loại máy này là ít tốn về kết cấu của máy do tăng chiều cao
theo công trình. Tuy nhiên loại tháp này có nhiều nhược điểm lớn, chí sử
dụng cho các công trình quá lớn vượt độ cao mà các cần trục khác không thể
thực hiện được, và khi sử dụng thì không gian làm việc khá lớn do phải tạo
ra giếng lên xuống cho cần trục, mặt khác trong quá trình xây dựng, các
công trình chưa hồn thành mà lực tác dụng của cần trục quá lớn làm hư hoại
đến công trình đang thi công.
20
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
Hình 2.2 : Cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn nâng trên
- Phương án 3 : Cần trục kiểu cột quay thay đổi tầm với bằng nâng hạ cần .
Loại cần trục này có kết cấu về cơ bản giống như loại cần trục tháp quay
thay đổi tầm với bằng xe con , tuy nhiên kiểu cần trục này không có các
thanh giằng để treo cần mà chỉ sử dụng chủ yếu là cáp . Cáp được dùng
trong cần trục này thường có đường kính khá lớn để nâng hạ cần vì cần
thường có tải trọng lớn .Loại cần trục này dùng móc để nâng hàng , khi
nâng hàng để cho vật nâng không bị thay đổi độ cao khi nâng hạ cần người
ta sử dụng sơ đồ mắc cáp liên hợp . Ưu điểm lớn nhất của nó là kết cấu gọn
nhẹ và có chiều cao nâng lớn hơn so với các loại cần trục có cân nằm
ngang .
Tuy nhiên đối với cần trục loại này, nhược điểm của nó chủ yếu nằm ở cơ
cấu nâng mặc dù cơ cấu nâng bao gồm cả có cơ cấu thay đổi tầm với và
dựng tháp. Khi dựng tháp ở vị trí nằm ngang sang vị trí thẳng đứng, lúc này
cần được ép sát vào thân tháp. Chọn bội suất palăng nâng cần ở trạng thái
dựng lắp phải xuất phát từ lực kéo lớn nhất, khi bắt đầu dựng tháp do
moment của trọng lượng tháp và cần gây ra đối với chốt chân tháp. Khi ứng
với bội suất palăng này khi nâng cần sẽ thừa lực kéo và gây cho cáp chóng
bị mòn vì bội suất quá lớn. Do vậy ở trạng thái làm việc bình thường (nâng,

hạ cần) một số nhánh cáp bị loại tháp này là trong quá trình tháo dỡ cần có
nhiều loại máy khác hỗ trợ cho nên tốn thêm nhiều chi phí và thời gian lắp
21
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
ráp cao, giảm đi lợi ích của nó trong việc sử dụng nó ở các công trình xây
dựng.
Hình 2.3 : Cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần
• So sánh phương án đã được nêu trên ở trên thiết kế này cho phép chọn
loại cần trục tối ưu nhất là loại cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn nâng
bean ngòai. Mặc dù khi sử dụng vào công việc, tải trọng sẽ lớn khi xây dựng
công trình ở độ cao lớn (áp lực gió chiều cao nâng lớn) nhưng khi sử dụng
loại này thì cần trục sẽ đứng vững lớn so với loại cần trục tháp có cần nâng
hạ. Vật được nâng ít bị lắc hơn do chiều dài treo cáp nhỏ. Mặt khác khi sử
dụng cần trục với cần nâng hạ, để đưa vật vào các tọa độ nằm trong vùng
bán kính ứng với tầm với nhỏ nhất (vùng chết) phải sử dụng cơ cấu di
chuyển để dời cần trục sang vị trí mơi. Loại cần trục tháp cần năm ngang
này do có cơ cấu di chuyển bằng xe con nên khi di chuyển vật gần vào thân
tháp nên không sinh ra hiện tượng lắc cần. Trong quá trình xây dựng các
công trình lớn người ta cũng có thể bố trí 2 cần trục cố định vẫn đem lại
hiệu quả kinh tế cao hơn so với bố trí một cần trục thay đổi tầm với bằng
loại cần trục có tháp quay. Đối với loại cần trục này, các hoạt động của máy
hầu như được điều khiển trong cabin và cũng có thể điều khiển bằng vô
tuyến. Mặt khác đối với loại này, cần trục có thể tự động ngắt động cơ cấu
nâng khỏi mạch điện khi moment tải vượt quá giới hạn cho phép. Do các ưu
điểm trên mà loại cần trục này có thể cải tiến, tăng cường thêm các trang
thiết bị phục vụ cho công việc dễ dàng, giá thành chế tạo thấp, công việc
tháo dỡ và lắp ráp nhanh chóng do các cơ cấu gọn nhẹ và dễ dàng thêm bớt
22
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
các cụm máy, công nhân điều khiển máy dễ dàng, có thể kết hợp cùng lúc

nhiều chuyển động của máy. Vì vậy, việc thiết kế và chế tạo máy phải đảm
bảo đầy đú các yếu tố.
35000
18000
40000
4000
Hình 2.4 : Cần trục tháp quay tự nâng bằng các đọan nâng bên ngồi
• Các thông số kỹ thuật của máy được chọn làm thiết kế như sau:
+ Tải trọng nâng lớn nhất : 25 (T)
+ Tầm với cần trục : 4 ÷ 35 (m)
+ Chiều cao nâng móc lớn nhất : 46 (m)
+ Vận tốc nâng hàng : 14 (m/ph)
+ Vận tốc quay : 0,2 ÷ 0,85 (v/ph)
+ Vận tốc di chuyển cần trục : 12,8 (m/ph)
+ Diện tích bao côngxon (m
2
) : 42 m
2
23
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
+ Diện tích đường bao của cần (m
2
) : 87,5 m
2
+ Dẫn động cần trục : điện
+ Tốc độ di chuyển xe con : 20 (m/ph)
+ Trọng lượng cần : 10,5 (T)
+ Trong lượng xe con mang hàng
kể cả bộ phận mang vật : 4 (T)
KHÁI QUÁT VỀ CẦN TRỤC THÁP CÓ ĐẦU QUAY

(THÁP KHÔNG QUAY)
Cần trục tháp có đầu quay,tháp không quay,thường được chế tạo với can
nằng ngang và thay đổi tầm với bằng xe con di chuyển trên cần. Tháp 1 tựa
trên chân tháp 2 và các cụm bánh xe di chuyển trên ray 3.Trên chân tháp đặt
đối trọng dưới 4 để đảm bảo ổn định cho cần trục trong trạng thái làm việc
và không làm việc.Đầu quay 12 tựa lên đầu tháp qua thiết bị tựa quay 6,cần
14 và công xon 7 liên kết khớp với đầu quay được giữ bằng các thanh neo
10. Trên công xon đặt tời nâng vật 9, đối trọng 8.Đối trọng 8 có thể di
chuyển dọc theo công xon nhờ cơ cấu di chuyển đối trong 11 để cân bằng
với momen tải trọng do vật nâng và cần gây ra,giảm đến mức tối thiểu
momen uốn tháp.Xe con 15 có thể chạy dọc theo ray treo trên cần để thay
đổi tầm với nhờ cơ cấu di chuyển xe con 13 đặt ở chân cần.Trong quá trình
làm việc,tháp có thể nối dài thêm để tăng chiều cao nâng nhờ cột lắp dựng
5.Cột lắp dựng 5 có thể di chuyển dọc theo các dẫn hướng trên tháp.
Để nâng hạ vật, có thể sử dụng sơ đồ mắc cáp nâng vật với bội suất palăng
a=4 hoặc a=2 để tạo ra các đặc tính tải trọng khác nhau của cần trục
So với cần trục tháp với tháp quay, cần trục tháp có đầu quay đòi hỏi thời
gian lắp dựng lâu hơn, vận chuyển và bảo dưỡng phức tạp hơn do các cơ
cấu nâng của cần trục đều đặt ở trên cao.Lọai này thường có tải trọng nâng
và tầm với lớn.Khi cần làm việc với chiều cao nâng lớn để xây nhà cao
tầng, có thể dùng cần trục tháp có đầu quay đặt cố định và neo tháp vào
công trình để đảm bảo ổn định.
24
GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp
Sơ đồ mắc cáp chung
cơ cấu di chuyển xe con + đối trọng
Sơ đồ mắc cáp
cơ cấu nâng
Sơ đồ mắc cáp
cơ cấu tự nâng tháp

CÁC SƠ ĐỒ MẮC CÁP CỦA KB 674
25