材料、地基等原因,塔身一定不能保持竖直,因此自身将会产生一个坡度载荷MX坡;风吹向起吊物时,起吊物受力使钢索发生倾斜,对塔身施加力的作用,假设此时产生的力矩为M水平。综合考虑这几个力矩的关系,可以得出如下计算公式:
M2-M风-MX坡-M水平-1.35M起≥0
也就是说,无论塔式起重机受到怎样的外力作用,若想要让塔式起重机能够保持整体的稳定性,必须要满足的条件是:各项外力作用于塔式起重机所产生的力矩和不能大于塔式起重机的自重力矩。
(三)塔式起重机安装过程中的稳定性
塔式起重机在安装过程中,往往会因为各个部分安装顺序的不同而造成相应的总力矩变化,如果不能保证塔式起重机整体相对处于稳定状态,则很有可能发生倾翻事故。根据上图可以看出,塔式起重机安装过程中能够对塔机本身稳定性产生影响的主要结构为平衡臂、起重臂以及配重块。一般来说,在塔式起重机安装时都会先安装平衡臂,因为平衡臂相对于起重臂来说长度较短,因而重量较轻,故对塔机本身稳定性影响程度相对较小;安装好平衡臂后,再安装起重臂,此时由于起重臂重量大,而平衡臂尚未安装配重块,故塔式起重机整体前倾;最后再安装配重块,使塔式起重机基本处于平衡状态,由于塔式起重机空载,故整体会稍向后倾。在这三个步骤中,应属第二步的危险程度最高,因为此时塔身的自重力矩最小,稳定性相对来说是最差的一个阶段,可是由于起重臂重量较大,因而前倾力矩较大。
假设在塔式起重机安装过程中,自重力矩为M2,前倾力矩为M前,塔式起重机整体的重量为G0,由此可以计算得出:
M2=(G0+G2)l/2-M前
而对塔身稳定性进行判别,需要通过如下判别式:
M2-M风-MX坡≥0
值得注意的是,在塔式起重机安装过程中由于塔身高度较小,塔式起重机的整体中心较低,此时不需要考虑水平风力以及塔身自倾斜角度对塔式起重机整体稳定性的影响,也就是说:
M2=(G0+G2)l/2-M前≥0
二、预防塔式起重机倾翻事故发生的方法
通过计算,我们可以整理出预防塔式起重机倾翻事故发生的方法。
(1)采取合适的方法提高塔式起重机的自重力矩并且降低塔式起重机的其中力矩。如:提高塔式起重机基座的质量;尽量避免在松散泥土或者是砂石上搭设塔式起重机;增加地基铺建深度;提高塔式起重机基座与地面的接触面积以提高稳定性;减少起吊物的质量等。
(2)削弱风力对塔式起重机的作用。如:在塔式起重机制造过程中架设风速感应器等。
(3)坚持按照规定程序安装塔式起重机,避免安装过程中塔式起重机发生倾翻事故或者是埋线事故隐患。
三、结语
安全生产已然成为了当今生产发展中最为重要的一个方面,为了能够创造一个良好的生产生活环境,我们必须对塔式起重机抗倾翻方法给予足够的重视。在追求高生产效率的同时,我们也要把“安全第一”的思想时时刻刻记挂在心上。本文对塔式起重机的稳定性进行了计算并提出一些意见和建议,希望能够减少塔式起重机倾翻事故的发生。
【参考文献】
[1]GB/T13752-92,塔式起重机设计规范[S].
[2]GB/T20304-2006,塔式起重机稳定性要求[s]
[3]GILS0010-2002,混凝土结构设计规范[s].
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