Żurawie wieżowe
Żuraw wieżowy to dźwignica zaliczana do największych maszyn roboczych; składa się z pionowego masztu (wieży) montowanego na przejezdnym lub stacjonarnym podłożu i wysięgnika poziomego lub wysięgnika wychylnego; podnosi ładunki na haku opuszczanym na linie z wysięgnika żurawia, może osiągać wysokość podnoszenia wolnostojącą do około 100 metrów; żurawie wieżowe mogą być stacjonarne (także budowane na szczytowej kondygnacji budynku) lub przejezdne, na podwoziu szynowym lub gąsienicowym. Kolumna żurawia budowlanego często budowana jest w kształcie pionowej wieży o wielosekcyjnej kratownicowej konstrukcji.
Żurawie wieżowe znajdują zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym i przemysłowym, do transportu materiałów oraz przy montażu konstrukcji stalowych. Ich zaletą jest duży zasięg wysięgnika, zapewniający dużą powierzchnię operacyjną. Wysięgnik może być wychylny z cięgnikiem zainstalowanym na jego końcu lub stały, poziomy - zwany wysięgnicą lub wysięgnikiem wspornikowym, z wodzakiem (cięgnikiem) poruszającym się po nim. Żuraw wieżowy wyposażony jest w kilka napędów, zwykle elektrycznych, z których każdy realizuje jeden ruch: jazda podwozia, obrót wysięgnika, wychył wysięgnika lub przesuw wodzaka oraz podnoszenia haka.
Żurawie wieżowe wraz z żurawiami samojezdnymi zaliczane są do grupy żurawi budowlanych.
Klasyfikacja żurawi wieżowych
Ze względu na umiejscowienie mechanizmu obrotu żurawie wieżowe możemy podzielić na:
- górnoobrotowe, w których mechanizm obrotu umieszczony jest na górze wieży i obraca samym wysięgnikiem, sama wieża nie obraca się,
- dolnoobrotowe, w których mechanizm obrotu zamontowany jest na dole wieży i obraca wieżą wraz z wysięgnikiem.
W zależności od rodzaju podstawy wyróżniamy:
- żurawie stacjonarne (kotwione do fundamentów),
- żurawie przejezdne (szynowe, kołowe, gąsienicowe).
Ze względu na typ montażu:
- żurawie szybkomontujące (bez potrzeby użycia żurawia pomocniczego),
- montowane w zespołach (przy pomocy żurawia pomocniczego).
Ze względu na typ zastosowanego wysięgnika wyróżniamy żurawie:
- wspornikowe (wysięgnicowe),
- wychylne (wysięgnikowe).
Parametry techniczne żurawi wieżowych
Udźwig [t] - największa masa ładunku, jaka może być podnoszona przez żuraw w czasie jego pracy z zachowaniem wszystkich warunków wytrzymałościowych, stateczności i bezpieczeństwa pracy. Parametr ten stanowi wartość zmienną, zależną od zmieniającego się wysięgu żurawia.
Wysięg żurawia [m] - odległość od osi obrotu żurawia do pionowej osi haka nośnego. Wysięg żurawia jest również wartością zmienną, zależną od konfiguracji wysięgnika.
Wysokość użyteczna podnoszenia [m] - odległość mierzona pionowo od poziomu podłoża do poziomej osi haka umieszczonego w najwyższym punkcie przy danym wysięgu - jest ona również wartością zmienną zależną od ilości zamontowanych członów wieży.
Moment roboczy - iloczyn udźwigu żurawia przez jego wysięg M = Q · lz [tm]. Moment roboczy w zasadzie stanowi wartość stałą.
Moment wywrotu żurawia - wartość wynikająca z różnicy momentów ustalających i momentów wywracających żurawia wieżowego liczona względem hipotetycznej krawędzi wywrotu. Powyższe momenty oblicza się uwzględniając obciążenia dźwignicy.
Zabezpieczenie żurawi wieżowych w sytuacji ekstremalnych obciążeń wiatrem
Doświadczenia ostatnich kilkunastu lat wskazują, że zjawiska pogodowe dotyczące Europy, w tym występujące coraz częściej huragany stanowią wyzwanie dla wielu żurawi wieżowych, zwłaszcza starszej generacji, które były liczone wg starych „łagodniejszych przepisów”.
Nie sposób przewidzieć występujących przyspieszeń prędkości wiatru, jakie mogą powstać w wyniku ukształtowania terenu lub warunków zabudowy, w których pracuje żuraw wieżowy przy ekstremalnych zjawiskach pogodowych.
Jeżeli na poziomie wysięgnika dołożony zostanie moment odparcia wiatru na wysięgnik, który jest ustawiony prostopadle do kierunku wiatru, nie trudno przewidzieć następstwa.
Dlatego zwiatrowanie wysięgnika żurawia, o ile warunki zabudowy to przewidują, jest obowiązkiem operatora i może zapobiec katastrofie budowlanej. Uwolnienie hamulca mechanizmu obrotu pozwala na ustawienie się wysięgnika tyłem do wiatru bez względu na zmianę jego kierunku.
Samo obrócenie żurawia tyłem do wiatru i pozostawienie zahamowanego mechanizmu obrotu, może okazać się niewystarczające, gdyż w każdej chwili wiatr może zmienić kierunek i ogromna siła parcia wiatru zostanie przyłożona na wysokości wysięgnika.
Żurawie wieżowe niektórych producentów mają specjalną funkcję uwalniającą hamulec mechanizmu obrotu, która często uruchamiana jest odrębnym przyciskiem i nazywana funkcją zwiatrowania żurawia.
