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          起重學院
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          起重機械的風載荷Pw

          來源:中國起重機械網(wǎng)
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              起重機械的風載荷Pw

              風是自然現(xiàn)象,露天作業(yè)的起重機受到風載荷的效果,會給起重作業(yè)形成干擾,引發(fā)事故,有時乃至給起重機帶來災難性的結(jié)果。

              起重機的風載荷分為作業(yè)狀況風載荷和非作業(yè)狀況風載荷兩類。作業(yè)狀況風載荷是起重機在正常作業(yè)狀況下所能接受的最大核算風力;非作業(yè)狀況風載荷是起重機非作業(yè)時所受的最大核算風力(如暴風發(fā)生的風力)。在核算起重機風載荷時,應(yīng)考慮風對起重機是沿著最晦氣的方向效果的。風載荷按下式核算:

              Pw=CKhqA

              式中:Pw--效果在起重機上或物品上的風載荷,N;

              C--風力系數(shù);

              Kh--風壓高度改變系數(shù);

              q--核算風壓,N/m2;

              A--起重機或物品垂直于風向的頂風面積,m2。

              1.核算風壓q

              核算風壓與空氣密度和風速有關(guān),可按下式核算:

              式中:q--核算風壓,N/m2;

              v--核算風速,m/s。

              核算風壓規(guī)定為按空闊區(qū)域離地10m高度處的核算風速來確認。作業(yè)狀況的核算風速按陣風風速(即瞬時風速)考慮,非作業(yè)狀況的核算風速按2min的平均風速考慮。

              核算風壓分qⅠ,qⅡ,qⅢ種。

              qⅠ為起重機正常作業(yè)狀況核算風壓,用于挑選電動機功率的核算及組織零部件的發(fā)熱和磨損核算。

              qⅡ為起重機作業(yè)狀況最大核算風壓,用于核算組織零部件和金屬結(jié)構(gòu)的強度剛度及穩(wěn)定性;核算驅(qū)動設(shè)備的過載能力及整機作業(yè)狀況下的抗傾覆穩(wěn)定性。

              qⅢ為起重機非作業(yè)狀況核算風壓,用于驗算此時起重機組織零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強度、整機抗傾覆穩(wěn)定性和起重機的防風抗滑安全設(shè)備、錨定設(shè)備的規(guī)劃驗算。

              室外作業(yè)的起重機的核算風壓如表5-10所示。


          地區(qū)

          工作狀態(tài)計算風壓

          非工作狀態(tài)計算風壓

          q

          q

          q

          內(nèi)陸

          0.6q

          150

          500600

          沿海

          250

          6001000

          臺灣及海南諸島

          250

          1500


              表5-10起重機的核算風壓N/m2

              注:①濱海區(qū)域系指大陸離海岸線100km以內(nèi)的大陸或海島區(qū)域。

              ②非作業(yè)狀況核算風壓的取值: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,上海可取800N/m2;在內(nèi)河港口峽谷風口區(qū)域、經(jīng)常受特大暴風效果的區(qū)域或只在小風區(qū)域作業(yè)的起重機,其非作業(yè)狀況核算風壓應(yīng)按當?shù)貧夂虿牧咸峁┑某D曜畲箫L速核算。

              2.風壓高度改變系數(shù)Kh

              起重機的作業(yè)狀況核算風壓不考慮高度改變。所有起重機的非作業(yè)狀況核算風壓均需考慮高度改變。核算風載荷時,可沿起重機高度劃分成20m高的等風壓區(qū)段。以各段中點高度的系數(shù)乘以核算風壓。風壓高度改變系數(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.風力系數(shù)C

              風力系數(shù)與結(jié)構(gòu)物的體型、尺度等有關(guān),一般起重機單片結(jié)構(gòu)和單根構(gòu)件的風力系數(shù)(C)如表5一11所示。

           

          結(jié)構(gòu)型式

          型鋼平面
          桁架充實率

          型鋼、鋼板、鋼板梁和箱形構(gòu)件L/h
          L
          為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件長度m
          h
          為構(gòu)件迎風面積高度m

          圓管及管結(jié)構(gòu)
          q
          為計算風壓N/m2
          d
          為管子外徑 m

          封閉司機室、機
          器房、平衡重、鋼絲繩和物品

          0.30.6

          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

          1.11.2

              表5-11單片結(jié)構(gòu)的風力系數(shù)

              注:司機室在地面上的,取C=1.1;懸空的,取C=1.2

              4.頂風面積A

              起重機結(jié)構(gòu)和物品的頂風面積應(yīng)按最晦氣頂風方位核算,并取垂直于風向平面上的投影面積。

              (1)單片結(jié)構(gòu)的頂風面積為:

              A=A1

              式中:A--結(jié)構(gòu)或物品的實踐頂風面積,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。


          受風結(jié)構(gòu)類型和物品

          實體結(jié)構(gòu)和物品

          1.0

          機構(gòu)

          0.81.0

          型鋼制成的桁架

          0.30.6

          鋼管桁架結(jié)構(gòu)

          0.20.4


              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),考慮前片對后片的擋風效果,其總頂風面積為:

              式中:A1--前片(第1片)結(jié)構(gòu)的頂風面積;

              η--兩片相鄰的桁架前片對后片的擋風折減系數(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),查起重機規(guī)劃手冊。

              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)吊運物品的頂風面積應(yīng)按其實踐輪廓尺度在垂直于風向平面上的投影來 決議。物品的輪廓尺度不明確時,允許采用近似辦法加以估算。
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          移動版:起重機械的風載荷Pw

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