Учебное пособие 2227

Расчетное давление ветра принимают по СНиП 11-6-74. По установленным параметрам можно найти усилие в расчалках по формуле

S=(k2Mo-My)/r = (к2М0-Му)/(В sina).

Усилие в одной расчалке

S1=S/(2sinβ).

Пример 1. Проверить грузовую устойчивость башенного крана с учетом дополнительных нагрузок и уклона пути при подъеме груза весом 10 кН.

Исходные данные: G = 20 кН; с = 0,26 м ; v = 0,5 м/с; t = 5 с ;W=100 Па; ρ=10 v, W1=50 Па, n=0,2 мин-1, h=20 м, H=20 м, α=2º, b =1075 м, a =20 м, h1=20 м, ρ1=20 м.

Решение. Подставляя числовые значения в формулу устойчивости, получим:

2.3. Козловые краны

Проверку устойчивости козловых кранов на опрокидывание производят в нерабочем положении при действии ураганного ветра вдоль пути. Расчетное давление ветра принимают по СНиП 11 -6-74.

Уравнение устойчивости относительно точки опрокидывания имеет вид (рис. 2.4)

k(W1h1 = W2h2 + ... + Wnhn) ≤ (G1 + G2)a + 2G3 (b + c),

где k - коэффициент собственной устойчивости, принимаемый равным 1,15; W1... W2 - давление ветра на отдельные части конструкции крана, Па; G1 - вес портала, Н; G2 - вес тележки и грузового полиспаста, Н; G3- вес противовеса на одной тележке, Н; а, b, с, h1, h2 - плечи сил относительно точки опрокидывания О, м.

Рис. 2.4. Расчетная схема устойчивости козлового крана

11

Пример 2. Проверить устойчивость козлового крана грузоподъемностью 20 кН. Вес ригеля 120 кН, машинного помещения 50 кН, грузовой тележки 20 кН, поднимаемого груза 200 кН. Расчетная схема крана приведена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Расчетная схема устойчивости козлового крана к примеру 2

Для решетчатой конструкции крана принимаем: а - 0,35 ; к - 1,5; q - 250 Па. Площадь ригеля крана F1 = 2(20 + 4) = 48 м2. Давление ветра на ригель крана:

W1= kqaFl1= 1,5 • 250 • 0,35 • 48 - 6300 Н.

Усилие при торможении крана, передвигающегося с грузом,

T=0,1Q=0,1·390 = 39 kH,

где Q - вес крана с грузом; Q = 20 + 200 + 120 + 50 = 3900 кН.

При действии ветровой нагрузки кран будет стремиться опрокинуться вокруг колеса. Расстояние от рельса до центра тяжести ригеля

h1 = 0,5 + 1 + (1/2)2= 12,5 м.

Расстояние от рельса до центра тяжести жесткой ноги h2 = 0,5 + (2/3)11 =7,8 м.

Опрокидывающий момент от силы давления ветра на ригель

Mi = W1h1 = 6300 · 12,5 = 78,75 кН·м.

Опрокидывающий момент от силы давления ветра на жесткую ногу

М2 =W1h2 = 6300 ·7,8 = 49,14 кН·м.

Опрокидывающий момент от инерционных сил, возникающих при торможении, полагая, что силы действуют по оси ригеля

М3 = T·h = 39 • 12,6 = 487,5 кН·м.

Суммарный опрокидывающий момент Mo = M1 +М2+М3 =78,75 + 49,14 + 487,5 = =615,39 кН·м.

Расчетный удерживающий момент

My=Qh3 =390 • 3 = 1170 kH·м,

где hз - плечо момента, равное половине расстояния между колесами. Коэффициент грузовой устойчивости:

Произведем проверку козлового крана на собственную устойчивость в нерабочем положении при действии ураганного ветра силой 700 Па при аэродинамическом коэффициенте обдувания 1,4 • 700 ≈ 1000 Па = 1кПа.

12

Опрокидывающий момент от действия ветра:

Удерживающий момент при собственном весе крана Q = 200 кН,

Му = Qh3 = 200 · 3 = 600 кН·м,

k2 =МУ/Мв = 600/511,56= 1,17 > 1,15.

В действительности коэффициент устойчивости крана будет несколько меньше, так как при расчете не учитывалось давление ветра на гибкую ногу и поднимаемый груз.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ОПАСНЫХ ЗОН ПРИ РАБОТЕ КРАНОВ

3.1. Установка крана вблизи траншеи (котлована)

Определяем устойчивость временного откоса котлована (траншей) с учетом дополнительных нагрузок на откос. Допустим, что на откос действует нагрузка P+Q, где Q - собственный вес земляной призмы; Р - вес всех дополнительных нагрузок.

Рис. 3.1. Схема действия сил на откос:

а - расчетная схема; б - схема действия сил

Тогда можно рассмотреть действие сил и составить уравнение относительно оси X:

F+С·S-(P+Q)sinφ=F+ С·S-(P+Q)H/L=0,

где F-сила трения, кг/см2; С- сила сцепления грунта, кг/см2; S- площадь земляного откоса, воспринимающего давление, м2.

Составим уравнение проекций сил на ось Y:

N-(P+Q)cos φ=0.

После ряда преобразований получим приведенное квадратное уравнение. Для упрощения выражение P+Q обозначим через К, тогда уравнение примет вид

13

Пример. Расчет устойчивости суглинистого откоса естественной влажности. В расчет вводятся следующие исходные данные: К = 80 т/м; S = 2 м2; f=0,5; C= 4 т/м2; Н=1,5 м. Определить предельный угол откоса φп (рис. 3.1).

φп = 75º20´.

Рис. 3.2. График для определения крутизны суглинистого откоса с учетом дополнительных нагрузок

Таблица 3.1

Минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины

3.2. Зона отлета груза при обрыве стропов

Границы опасных зон, в местах, над которыми происходит перемещение грузов подъемными кранами, а также вблизи строящегося здания принимаются от крайней точки горизонтальной проекции наружного наименьшего габарита перемещаемого груза или стены здания с прибавлением наибольшего габаритного размера перемещаемого (падающего) груза и минимального расстояния отлета груза при его падении согласно табл. 3.2 (рис. 3.3-3.4).

Таблица 3.2

Минимальное расстояние отлета груза

Рис. 3.3. Схема определения границы опасной зоны перемещаемого краном груза:

Ron - радиус опасной зоны;

Lmax - максимальный вылет стрелы крана;

а - наименьший габарит перемещаемого груза; b - наибольший габарит перемещаемого груза;

х - минимальное расстояние отлёта груза согласно СНиП 12-03

15

Рис. 3.4. График определения минимального расстояния отлета груза при его падении:

1 - при перемещении кранами груза в случае его падения; 2 - в случае падения предметов со здания

При определении границы опасной зоны вдоль луча, ограничивающего поворот стрелы, у кранов, имеющих подъемную стрелу, необходимо учитывать изменение высоты подъема в зависимости от вылета, поэтому расстояние от линии ограничения (по лучу) до границы опасной зоны является переменной величиной при изменении вылета (при отсутствии мероприятий по ограничению высоты подъема).

Опасная зона при работе крана

Рис. 3.5. Схема для расчета опасных зон башенного крана:

1 - знак по технике безопасности на границе опасной зоны; 2 - груз; 3 - ось подкрановых путей (ось поворота крана);

4 - ограждение подкрановых путей

16

3.3. Границы опасной зоны линии электропередач (ЛЭП)

Строительно-монтажные работы с применением машин в охранной зоне действующей линии электропередачи следует производить под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасность производства работ; при наличии письменного разрешения организации-владельца линии и наряда-допуска, определяющего безопасные условия работ

(рис. 3.6).

При установке строительных машин и применении транспортных средств с поднимаемым кузовом в охранной зоне воздушной линии электропередачи необходимо снять напряженнее воздушной линии электропередачи.

При обоснованной невозможности снятия напряжения с воздушной линии электропередачи работу строительных машин в охранной зоне линии электропередачи разрешается проводить при условии выполнения следующих требований:

а) расстояние от подъемной или выдвижной части строительной машины в любом ее положении до находящейся под напряжением линии электропередачи должно быть не менее указанного в табл. 3.3.

б) корпуса машин, за исключением машин на гусеничном ходу, при их установке непосредственно на грунте должны быть заземлены при помощи инвентарного переносного заземления.

Таблица 3.3

Границы опасных зон, в пределах которых действует опасность поражения электрическим током (СНиП 12-03-2001)

Установка стрелового самоходного крана в охранной зоне линии электропередачи на выносные опоры и отцепление стропов перед подъемом стрелы должны осуществляться непосредственно машинистом крана без привлечения стропальщиков.

Для технического обслуживания и ремонта мобильные машины должны быть выведены из рабочей зоны.

При необходимости использования машин в экстремальных условиях (срезка грунта на уклоне, расчистка завалов вблизи ЛЭП или эксплуатируемых зданий и сооружений) следует применять машины, оборудованные дополнительным и средствами коллективной защиты, предупреждающими воздействие на работников и других лиц опасных производственных факторов, возникающих при работе машин в указанных условиях.

17

Рис. 3.6. Работа грузоподъемных кранов в охранной зоне ЛЭП:

- участок опасной зоны ЛЭП, в которой запрещается работа грузоподъемных

машин, но допускается передвижение крана поперек ЛЭП; - участок опасной зоны ЛЭП, в которой запрещается во всех случаях работа гру-

зоподъемных машин, нахождение людей и конструкций крана при передвижении без отключения напряжения; Zox - граница охранной зоны ЛЭП (см. табл. 3.4); Sо - граница опасной зоны ЛЭП (см. табл. 3.3)

Таблица 3.4

Охранные зоны вдоль воздушных линий электропередачи

4. ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ОГРАНИЧЕНИЕ ЗОНЫ РАБОТЫ БАШЕННЫХ КРАНОВ

4.1. Установка двух башенных кранов на одном рельсовом пути

Безопасность при работе двух башенных кранов КБ-403 (с длиной стрел 30 м) на одном подкрановом пути длиной 97 м во избежание аварийной ситуации обеспечивается следующими мероприятиями (рис.4.1):

-строительно-монтажные работы выполнять в соответствии со СНиП 12-03-01 «Безопасность труда в строительстве. Ч. 1. Общие требования» и СНиП 12-04-2002 «Строительное производство»;

-назначить по приказу из числа ИТР лицо, ответственное за безопасность перемещения грузов;

-установить разную высоту подвеса стрелы для крана № 1 - 38,0 м, для крана №2 - 43,6 м;

-ограничить угол поворота стрелы крана №1 на 80º, а крана №2 – на 180º;

-при работе крана № 1 на ст. 1 кран №2 работает на ст. 3; при переходе крана №1 на ст. 2 кран № 2 работает на ст. 4;

-использовать пневмоколесный кран КС-4361 (длина стрелы 15,5 м), когда башенные краны работают на ст. 1 и ст. 4, или во вторую смену, когда башенные краны не работают;

-пути башенного крана оградить и заземлить на концах подкрановых путей, установить тупиковые упоры на расстоянии 1,5 м от концов рельсов;

-башенные краны оборудовать ограничителями: грузоподъемности, вылета и поворота стрелы;

-работа кранов прекращается при ветре 9,9-12,4 м/с, а краны надежно закрепляются

(захватами или на расчалках);

-расстояние между зоной крана №1 и крана №2 на ст. 3 не менее 11 м:

-установить тупиковые упоры на расстоянии 14 м между ст. 2 и ст. 3.

Рис. 4.1. Схема ограничений зоны работы кранов

19

4.2.Работа крана вблизи существующих жилых зданий

1.Главным условием строительства примыкающих зданий без отселения людей или остановки производства в существующих зданиях является исключение возможности образования опасных зон в местах нахождения людей (в том числе при максимальных высоте или вылете стрелы) за счет разработки соответствующих технологических мероприятий (принудительное ограничение поворота стрелы, вылета или высоты подъема, устройства защитных ограждений, а также других мероприятий) (рис. 4.2-4.3).

Рис. 4.2. Схема возведения девятиэтажного объекта, расположенного между двумя жилыми зданиями разной высоты (разрез I-I)

2. Над зданием К 12 груз не может перемещаться, так как максимальная высота пе-

ж

ремещения груза ниже высоты стен этого здания.

3. Оконные проемы зданий К ж5 и К 12ж , попадающие в опасную зону, должны быть

закрыты защитными ограждениями.

4.Монтаж и перемещение конструкций в 7-метровой зоне у прилегающих зданий производится под руководством лица, ответственного за безопасное производство работ кранами, все работы в зоне примыкания выполняются по наряду-допуску на производство работ повышенной опасности.

За семь метров (размер от габарита груза) от примыкающих зданий груз должен быть опущен на высоту 0,5 м от встречающихся на пути препятствий при последующем перемещении и успокоен от раскачивания, а дальнейшее горизонтальное перемещение должно производиться на минимальной скорости с удерживанием его от разворота оттяжками.

5. Перемещение стрелы в сторону здания К ж5 должно быть принудительно ограниче-

но. Стрела не должна доводиться до примыкающего здания на 2 м.

5

6. Со стороны здания К должно быть установлено защитное ограждение из эле-

ж

ментов трубчатых лесов на высоту не менее 3 м выше монтажного горизонта, а перемещение

20