塔式起重机的结构强度、稳定性分析强台风对其影响,并从风载等方面具体分析设计和使用过程存在的抗风问题。
最后,提出塔式起重机防强台风对策和措施。 塔式起重机是广泛应用于工矿企业、建筑工地的一种特殊机械。
近年来,起重机的事故频繁,给国家财产和人身安全造成了很大的损失,也延误了生产和施工的如期完成。 从事故的调查结果来看,部分事故是因受强台风影响而造成的,因此塔式起重机能有效抵御风害,是促进安全生产和保证作业顺利开展的一项重要工作。
一、风对塔式起重机的影响 (一)风对塔式起重机结构强度的影响 当风垂直吹向起重机臂架时,作用在臂架上和吊重上的风载荷使起重机机身产生一个扭矩M,把这个扭矩分解到机身的四边平面桁架上,四片平面桁架的腹杆将产生一个应力σ1与风载荷的大小、风心的作用点距机身的水平距离成正比,很显然,风载越大,臂架所处的幅度越大,腹杆中的σ1就越大。 另外,臂架自重力、吊重力及回转惯性力也将使塔身腹杆产生一个应力σ1,σ2也与幅度大小成正比。
在实际设计计算时可以发现,在某一风载时,σ1已经远远大于σ2。这就说明此时控制腹杆应力值的主要因素为风载。
因此,在臂架处于大幅度位置时,要特别注意垂直风造成的机身腹杆的失稳而导致起重机破坏。 当风顺起重机臂架迎面吹时,起重机在最小幅度时,风载将使起重机臂架绕臂架根铰产生后倾弯距。
如果风载超过一定值,并且起重机正好是空钩,这个后倾弯矩将克服臂架自重力的前倾弯矩,使臂架向后倾翻。对于没有设置臂架防后倾装置的起重机,臂架的后倾将导致整机破坏。
故应设有臂架防后倾装置。 (二)风对塔式起重机稳定性的影响 若作用在起重机上的各项载荷对倾覆边的力矩之和大于零时,则起重机是稳定的。
对于起吊额定起重量的起重机而言,起重机自重力对倾覆边的力矩Ml为稳定力矩,起升载荷以及从臂架后方吹的风载荷对倾覆边的力矩之和M2为倾覆力矩。 对于某一风载F1w有Ml+M2=0,则起重机的稳定处于临界状态,如F1w>Fw,起重机将倾翻[1]。
(计算公式详见起重机设计规范GB38Ⅱ和GB/T13752) 对空载状态的起重机,起重机的自重力对倾覆边的力矩为稳定力矩,迎面风载产生的力矩为倾覆力矩。 在设计起重机时为了满足最大限度起吊额定起重量时对整机稳定性的要求,常常将起重机自重力的合力中心偏后布置,这样必然带来空载时起重机有后倾趋势的结果,假若迎面风载加大到一定程度,重心后置的起重机自重力产生的稳定力矩不足以克服风载产生的倾覆力矩,从而会发生整机倾覆。
(三)风载对吊臂后倾与整机后倾的影响 对仰俯变幅起重机,当风顺起重机臂架迎面吹来时,起重机在较小幅度时,风载将使起重机臂架绕臂架根部铰点产生后倾力矩。架防后倾装置的起重机或防后倾装置失效,会使臂架向后倾覆、臂架的后倾将导致整机破坏,对于固定撑臂的起重机或水平小车变幅起重机,受迎面风时,会有整机后倾的危险。
在设计起重机时,为了满足最大额定起重量时整机不至于前倾倒塌,常常将自重力的合力重心偏后布置,这将导致空钩时起重机有后倾的趋势。 (四)强台风对非工作状态起重机的影响 非工作状态下风荷载对起重机的钢结构设计、抗倾覆稳定性和防风抗滑安全装置起决定作用。
起重机安全规程中规定:在轨道上露天作业的起重机,当遇强台风停止工作时,应将起重机锚定住。此时,风对起重机的作用,就同一般的建筑结构相似了。
但仍有不同,不同之处在于,一般建筑物与基础的连接是永久的,而起重机与地面(或称基础)为临时连接,田需考虑连接装置场地的限制与操作的方便性。 (五)建筑物风场对起重机的影响 由于周围建筑环境的影响,塔机周围的风场会出现某些危险的空气动力学现象,增加起重机倾覆或倒塌的危险[2]。
起重机安全规程中规定,为了抗御强台风,非工作状态的起重机应松开回转机构制动器,以使起重机臂架在强台风来临时能自动转至与风向平行的平面,降低风载荷。 在没有任何环境影响的湍流风中,这是具有代表性的。
然而,由于周围建筑的影响,这种情况很少见。还有由于狭管效应,高耸的建筑之间的风速可明显增加,而使起重机所处环境的风力加大。
二、对策与措施 (一)设计方面 起重机的抗风设计包括工作状态和非工作状态二种情况。 第一不能遗漏,第二风压取值要准确。
工作状态最大计算风压,用于计算金属结构的强度、刚度及稳定性,验算整机工作状态下的抗倾覆稳定性;非工作状态计算风压,用于验算此时起重机金属结构的强度、整机抗倾覆稳定性和起重机的防风抗滑安全装置的设计计算。注意计算风压的取值《起重机设计规范》将实际上沿高度变化的风压取为定值,规范规定的最大计算风压,相当于当10m高处为5级风的上限和6级风的上限风压时,高度近100m处的风压,这对于一般高度的起重机是偏于安全的。
《起重机设计规范》规定:工作状态的计算风速按阵风风速(即瞬时风速)考虑,非工作状态的计算风速按2min时距平均风速考虑。参考其他规范给出的风速值时,要注意不同时距风速的正确换算。
对于非固定撑。
大风天塔吊应对对策如下:
1、平时要定期对塔吊所有构件进行全面检查,并及时进行维修保养;
2、密切注意天气和风力动向,检查塔身、附墙杆、机构、广告牌、电气箱、灯具等是否连接牢固;
3、应将吊钩升到最高处,吊臂应能随风转动,回转范围内不得有障碍;
4、风力过大时,独立高度的塔吊应至少降下1/3的高度,或者在塔身上部安装一道附墙,并适当降低高度到不碰建筑物顶部为止;
5、必要时应拆除楼顶的钢管、脚手架等设施,让塔身尽量降低,当塔机独立固定高度满足缆风绳方案时,可以使用缆风绳防护;
6、根据风向,塔吊安装时尽量安装在建筑物能挡风的背风面。
扩展资料:
塔吊事故预防措施
1、司机在工作中出现滑钩现象后要冷静,及时通知信号工让地面人员走开,按照操作规程规定进行操作,起钩、转臂、走小车等方式,将重物放在现场无人区内;
2、做好班前、班中、班后的安全检查工作,要用眼看、耳听、手动等形式进行检查;
3、不定期的进行各种线路连接点的检查与紧固;
4、要定期检查各制动器刹车片是否正常,电机接线栓接触是否良好,以及接触器主触点接触是否正常;
5、维修人员对工作要认真负责,严格按照安全操作规程要求去做,该换的配件一定要换,做好工作后的检查、试运转工作。
参考资料:塔吊—百度百科
建筑用塔吊是我们常用的一种塔吊,也是在塔吊租赁公司比较受欢迎的一种。塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式两种。
动臂为水平式时,载重小车沿水平动臂运行变幅,变幅运动平衡,其动臂较长,但动臂自重较大。动臂为压杆式时,变幅机构曳引动臂仰俯变幅,变幅运动不如水平式平稳,但其自重较小。
塔式起重机的起重量随幅度而变化。起重量与幅度的乘积称为载荷力矩,是这种起重机的主要技术参数。通过回转机构和回转支承,塔式起重机的起升高度大,回转和行走的惯性质量大,故需要有良好的调速性能,特别起升机构要求能轻载快速、重载慢速、安装就位微动。一般除采用电阻调速外,还常采用涡流制动器、调频、变极、可控硅和机电联合等方式调速。
为了确保安全,塔式起重机具有良好的安全装置,如起重量、幅度、高度和载荷力矩等限制装置,以及行程限位开关、塔顶信号灯、测风仪、防风夹轨器、爬梯护身圈、走道护栏等。司机室要求舒适、操作方便、视野好和有完善的通讯设备。
塔吊检验要点
1)金属结构情况特别是高强度的螺栓,它的连接表面应清除灰尘、油漆、墨迹和锈蚀,并且使用力矩手或专用扳手,按装配技术要求拧紧。
2)各机构传动系统,包括各工作传动机构的轴承间隙是否合适,齿轮啮合是不是良好及制动器是否灵敏。
3)钢丝绳及滑轮的磨损情况,固定是否可靠。
4)电气元件是否良好,名接触点的闭合程度,接续是否正确和可靠。
5)行走轮与轨道接触是否良好,夹轨钳是否可靠。装设附着装置、内爬装置时,各连接螺栓及夹块是否牢固可靠。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:2.609秒