塔式起重機防強臺風有哪些措施

塔式起重機防強臺風有哪些措施

　　從塔式起重機的結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性分析強臺風對其影響，并從風載等方面具體分析設計和使用過程存在的抗風問題。最后，提出塔式起重機防強臺風對策和措施。

　　塔式起重機是廣泛應用于工礦企業(yè)、建筑工地的一種特殊機械。近年來，起重機的事故頻繁，給國家財產(chǎn)和人身安全造成了很大的損失，也延誤了生產(chǎn)和施工的如期完成。從事故的調(diào)查結(jié)果來看，部分事故是因受強臺風影響而造成的，因此塔式起重機能有效抵御風害，是促進安全生產(chǎn)和保證作業(yè)順利開展的一項重要工作。

　　(一)風對塔式起重機結(jié)構(gòu)強度的影響

　　當風垂直吹向起重機臂架時，作用在臂架上和吊重上的風載荷使起重機機身產(chǎn)生一個扭矩M，把這個扭矩分解到機身的四邊平面桁架上，四片平面桁架的腹桿將產(chǎn)生一個應力σ1與風載荷的大小、風心的作用點距機身的水平距離成正比，很顯然，風載越大，臂架所處的幅度越大，腹桿中的σ1就越大。另外，臂架自重力、吊重力及回轉(zhuǎn)慣性力也將使塔身腹桿產(chǎn)生一個應力σ1，σ2也與幅度大小成正比。在實際設計計算時可以發(fā)現(xiàn)，在某一風載時，σ1已經(jīng)遠遠大于σ2.這就說明此時控制腹桿應力值的主要因素為風載。因此，在臂架處于大幅度位置時，要特別注意垂直風造成的機身腹桿的失穩(wěn)而導致起重機破壞。

　　當風順起重機臂架迎面吹時，起重機在最小幅度時，風載將使起重機臂架繞臂架根鉸產(chǎn)生后傾彎距。如果風載超過一定值，并且起重機正好是空鉤，這個后傾彎矩將克服臂架自重力的前傾彎矩，使臂架向后傾翻。對于沒有設置臂架防后傾裝置的起重機，臂架的后傾將導致整機破壞。故應設有臂架防后傾裝置。

　　(二)風對塔式起重機穩(wěn)定性的影響

　　若作用在起重機上的各項載荷對傾覆邊的力矩之和大于零時，則起重機是穩(wěn)定的。對于起吊額定起重量的起重機而言，起重機自重力對傾覆邊的力矩Ml為穩(wěn)定力矩，起升載荷以及從臂架后方吹的風載荷對傾覆邊的力矩之和M2為傾覆力矩。對于某一風載F1w有Ml + M2= 0，則起重機的穩(wěn)定處于臨界狀態(tài)，如F1w > Fw，起重機將傾翻[1].(計算公式詳見起重機設計規(guī)范GB38Ⅱ和GB/T13752)

　　對空載狀態(tài)的起重機，起重機的自重力對傾覆邊的力矩為穩(wěn)定力矩，迎面風載產(chǎn)生的力矩為傾覆力矩。在設計起重機時為了滿足最大限度起吊額定起重量時對整機穩(wěn)定性的要求，常常將起重機自重力的合力中心偏后布置，這樣必然帶來空載時起重機有后傾趨勢的結(jié)果，假若迎面風載加大到一定程度，重心后置的起重機自重力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩不足以克服風載產(chǎn)生的傾覆力矩，從而會發(fā)生整機傾覆。

　　(三)風載對吊臂后傾與整機后傾的影響

　　對仰俯變幅起重機，當風順起重機臂架迎面吹來時，起重機在較小幅度時，風載將使起重機臂架繞臂架根部鉸點產(chǎn)生后傾力矩。架防后傾裝置的起重機或防后傾裝置失效，會使臂架向后傾覆、臂架的后傾將導致整機破壞，對于固定撐臂的起重機或水平小車變幅起重機，受迎面風時，會有整機后傾的危險。在設計起重機時，為了滿足最大額定起重量時整機不至于前傾倒塌，常常將自重力的合力重心偏后布置，這將導致空鉤時起重機有后傾的趨勢。

　　(四)強臺風對非工作狀態(tài)起重機的影響

　　非工作狀態(tài)下風荷載對起重機的鋼結(jié)構(gòu)設計、抗傾覆穩(wěn)定性和防風抗滑安全裝置起決定作用。起重機安全規(guī)程中規(guī)定：在軌道上露天作業(yè)的起重機，當遇強臺風停止工作時，應將起重機錨定住。此時，風對起重機的作用，就同一般的建筑結(jié)構(gòu)相似了。但仍有不同，不同之處在于，一般建筑物與基礎的連接是永久的，而起重機與地面(或稱基礎)為臨時連接，田需考慮連接裝置場地的限制與操作的方便性。

　　(五)建筑物風場對起重機的影響

　　由于周圍建筑環(huán)境的影響，塔機周圍的風場會出現(xiàn)某些危險的空氣動力學現(xiàn)象，增加起重機傾覆或倒塌的危險[2].起重機安全規(guī)程中規(guī)定，為了抗御強臺風，非工作狀態(tài)的起重機應松開回轉(zhuǎn)機構(gòu)制動器，以使起重機臂架在強臺風來臨時能自動轉(zhuǎn)至與風向平行的平面，降低風載荷。在沒有任何環(huán)境影響的湍流風中，這是具有代表性的。然而，由于周圍建筑的影響，這種情況很少見。還有由于狹管效應，高聳的建筑之間的風速可明顯增加，而使起重機所處環(huán)境的風力加大。

　　獨立承受非工作狀態(tài)下的最大風力[4].最好采用自動作用的防風抗滑裝置，風速風級報警器應與防風抗滑裝置聯(lián)鎖。