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(zāi)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②
	qⅠ	qⅡ	qⅢ
內(nèi)陸	0.6qⅡ	150	500～600
沿海①		250	600～1000
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?？扇?00N/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
	0.3～0.6	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

    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)	0.8～1.0
	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。