風(fēng)是自然現(xiàn)象,露天作業(yè)的起重機(jī)受到風(fēng)載荷的效果,會(huì)給起重作業(yè)形成干擾,引發(fā)事故,有時(shí)乃至給起重機(jī)帶來(lái)災(zāi)難性的結(jié)果。
起重機(jī)的風(fēng)載荷分為作業(yè)狀況風(fēng)載荷和非作業(yè)狀況風(fēng)載荷兩類(lèi)。作業(yè)狀況風(fēng)載荷是起重機(jī)在正常作業(yè)狀況下所能接受的最大核算風(fēng)力;非作業(yè)狀況風(fēng)載荷是起重機(jī)非作業(yè)時(shí)所受的最大核算風(fēng)力(如暴風(fēng)發(fā)生的風(fēng)力)。在核算起重機(jī)風(fēng)載荷時(shí),應(yīng)考慮風(fēng)對(duì)起重機(jī)是沿著最晦氣的方向效果的。風(fēng)載荷按下式核算:
Pw=CKhqA
式中:Pw--效果在起重機(jī)上或物品上的風(fēng)載荷,N;
C--風(fēng)力系數(shù);
Kh--風(fēng)壓高度改變系數(shù);
q--核算風(fēng)壓,N/m2;
A--起重機(jī)或物品垂直于風(fēng)向的頂風(fēng)面積,m2。
1.核算風(fēng)壓q
核算風(fēng)壓與空氣密度和風(fēng)速有關(guān),可按下式核算:
式中:q--核算風(fēng)壓,N/m2;
v--核算風(fēng)速,m/s。
核算風(fēng)壓規(guī)定為按空闊區(qū)域離地10m高度處的核算風(fēng)速來(lái)確認(rèn)。作業(yè)狀況的核算風(fēng)速按陣風(fēng)風(fēng)速(即瞬時(shí)風(fēng)速)考慮,非作業(yè)狀況的核算風(fēng)速按2min的平均風(fēng)速考慮。
核算風(fēng)壓分qⅠ,qⅡ,qⅢ種。
qⅠ為起重機(jī)正常作業(yè)狀況核算風(fēng)壓,用于挑選電動(dòng)機(jī)功率的核算及組織零部件的發(fā)熱和磨損核算。
qⅡ?yàn)槠鹬貦C(jī)作業(yè)狀況最大核算風(fēng)壓,用于核算組織零部件和金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度及穩(wěn)定性;核算驅(qū)動(dòng)設(shè)備的過(guò)載能力及整機(jī)作業(yè)狀況下的抗傾覆穩(wěn)定性。
qⅢ為起重機(jī)非作業(yè)狀況核算風(fēng)壓,用于驗(yàn)算此時(shí)起重機(jī)組織零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性和起重機(jī)的防風(fēng)抗滑安全設(shè)備、錨定設(shè)備的規(guī)劃驗(yàn)算。
室外作業(yè)的起重機(jī)的核算風(fēng)壓如表5-10所示。
地區(qū) |
工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓 |
非工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓② |
|
qⅠ |
qⅡ |
qⅢ |
|
內(nèi)陸 |
0.6qⅡ |
150 |
500~600 |
沿海① |
250 |
600~1000 |
|
臺(tái)灣及海南諸島 |
250 |
1500 |
表5-10起重機(jī)的核算風(fēng)壓N/m2
注:①濱海區(qū)域系指大陸離海岸線(xiàn)100km以?xún)?nèi)的大陸或海島區(qū)域。
②非作業(yè)狀況核算風(fēng)壓的取值:內(nèi)陸的華北、華中和華南區(qū)域宜取小值;西北、西南和東北區(qū)域宜取大值;濱海以上海為界,以北取較小值,以南取較大值,上??扇?00N/m2;在內(nèi)河港口峽谷風(fēng)口區(qū)域、經(jīng)常受特大暴風(fēng)效果的區(qū)域或只在小風(fēng)區(qū)域作業(yè)的起重機(jī),其非作業(yè)狀況核算風(fēng)壓應(yīng)按當(dāng)?shù)貧夂虿牧咸峁┑某D曜畲箫L(fēng)速核算。
2.風(fēng)壓高度改變系數(shù)Kh
起重機(jī)的作業(yè)狀況核算風(fēng)壓不考慮高度改變。所有起重機(jī)的非作業(yè)狀況核算風(fēng)壓均需考慮高度改變。核算風(fēng)載荷時(shí),可沿起重機(jī)高度劃分成20m高的等風(fēng)壓區(qū)段。以各段中點(diǎn)高度的系數(shù)乘以核算風(fēng)壓。風(fēng)壓高度改變系數(shù)(Kh)的取值按陸上、海上及海島兩種狀況核算。陸上為:
海上及海島為:
式中:h--距離地(或海)面的高度,m。
3.風(fēng)力系數(shù)C
風(fēng)力系數(shù)與結(jié)構(gòu)物的體型、尺度等有關(guān),一般起重機(jī)單片結(jié)構(gòu)和單根構(gòu)件的風(fēng)力系數(shù)(C)如表5一11所示。
結(jié)構(gòu)型式 |
型鋼平面 |
型鋼、鋼板、鋼板梁和箱形構(gòu)件L/h |
圓管及管結(jié)構(gòu) |
封閉司機(jī)室、機(jī) |
|||||||||
0.3~0.6 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
<1 |
≤3 |
7 |
10 |
≥13 |
||
C |
1.6 |
1.3 |
1.4 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
1.3 |
1.2 |
1.0 |
0.9 |
0.7 |
1.1~1.2 |
注:司機(jī)室在地面上的,取C=1.1;懸空的,取C=1.2
4.頂風(fēng)面積A
起重機(jī)結(jié)構(gòu)和物品的頂風(fēng)面積應(yīng)按最晦氣頂風(fēng)方位核算,并取垂直于風(fēng)向平面上的投影面積。
(1)單片結(jié)構(gòu)的頂風(fēng)面積為:
A=A1
式中:A--結(jié)構(gòu)或物品的實(shí)踐頂風(fēng)面積,m2;
A1--結(jié)構(gòu)或物品的外輪廓面積,m2;
--結(jié)構(gòu)的充分率,即=A/A1,如表5-12所示。
受風(fēng)結(jié)構(gòu)類(lèi)型和物品 |
實(shí)體結(jié)構(gòu)和物品 |
1.0 |
機(jī)構(gòu) |
0.8~1.0 |
|
型鋼制成的桁架 |
0.3~0.6 |
|
鋼管桁架結(jié)構(gòu) |
0.2~0.4 |
表5-12結(jié)構(gòu)的充分率
(2)多片并列等高的型式相同的結(jié)構(gòu),考慮前片對(duì)后片的擋風(fēng)效果,其總頂風(fēng)面積為:
式中:A1--前片(第1片)結(jié)構(gòu)的頂風(fēng)面積;
η--兩片相鄰的桁架前片對(duì)后片的擋風(fēng)折減系數(shù),它可依據(jù)結(jié)構(gòu)的充分率()和兩片構(gòu)件之間的距離比(a/h),查起重機(jī)規(guī)劃手冊(cè)。
a--兩片構(gòu)件之間的距離;
n--并列的相同型式和尺度的結(jié)構(gòu)片數(shù)。
(3)吊運(yùn)物品的頂風(fēng)面積應(yīng)按其實(shí)踐輪廓尺度在垂直于風(fēng)向平面上的投影來(lái) 決議。物品的輪廓尺度不明確時(shí),允許采用近似辦法加以估算。