CC BY
172
УДК 621.873.252:624.046
А. В. Синельщиков, Б. Л. Булатов
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ БАШЕННЫХ КРАНОВ
Аварии башенных кранов составляют 40 % общего количества аварий стреловых грузоподъемных кранов (рис. 1). Наиболее часто (30 % случаев) причиной аварий башенных кранов является нарушение условий безопасной эксплуатации, связанных с неисправностью ограничителей грузоподъемности (ОГП) и перегрузкой башенного крана, неудовлетворительным состоянием крановых путей и проведением работ при скорости ветра, превышающей предельные значения (рис. 2) [1, 2]. При этом под аварией понимается потеря устойчивости башенного крана и его опрокидывание, иногда с предшествующим разрушением элементов несущих металлоконструкций.
Рис. 1. Падение 15 августа 2010 г. башенного крана высотой 53 м на строительной площадке в г. Москве (пересечение Ленинского проспекта и улицы Доблести)
Отдельные проекты производства работ кранами не учитывают особенности грузовых характеристик строительных кранов с обратно пропорциональным снижением массы груза при увеличении вылета, что создает серьезные трудности при использовании строительных кранов для погрузочно-разгрузочных работ.
Многочисленные аварии башенных кранов обусловлены дефектами крановых путей из-за нарушения регламентированных РД 22-28-35-99 [3] и РД 50-48-0075-01-05 [4] требований к конструкции, устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей башенных кранов.
В последние годы участились аварии башенных кранов в нерабочем состоянии из-за высокой скорости ветра. Вероятность появления нагрузок на кран в нерабочем состоянии может возрасти из-за существенного изменения климата Земли. Особенно опасна ветровая нагрузка, вызванная локальными метеопроцессами, прогнозирование которых затруднено (рис. 2).
Рис. 2. Потеря устойчивости и падение башенного крана 2 октября 2009 г. в г. Минске вследствие внезапного порыва ветра скоростью более 12 м/с
Согласно ГОСТ 13994-75 «Краны башенные строительные. Нормы расчета» [5], башенные краны в рабочем и нерабочем состоянии должны иметь достаточную устойчивость против опрокидывания, расчет которой производится для следующих расчетных случаев: при работе крана с грузом (грузовая устойчивость), нерабочего состояния (собственная устойчивость), внезапного снятия нагрузки с крюка (обрыв груза) и монтажа (демонтажа) крана. Устойчивость крана определяют для одного, наиболее неблагоприятного из условий его работы положения, для каждого из расчетных случаев.
Вместе с тем ГОСТ 13994-75 не дает рекомендаций по расчету устойчивости в различных эксплуатационных состояниях: поворот башни крана, изменение вылета либо совмещение указанных рабочих операций. Указанные факторы могут приводить к резкому изменению нагрузок на металлоконструкцию крана, изменению нагрузок на опоры и рельсовые пути башенного крана. Влияние указанных факторов на устойчивость можно определить, вычислив изменение реакции в опорах башенного крана при различных эксплуатационных состояниях. Результаты расчетов будут сравниваться с результатами, полученными нормативными методами расчета, а также с результатами экспериментов.
Задача по совершенствованию методов расчета устойчивости башенных кранов от опрокидывания является частью магистерской диссертации, выполняемой на кафедре «Подъемнотранспортные машины, производственная логистика и механика машин» Астраханского государственного технического университета.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. й//^://№ж^з1хоур1апегка.га/аг11с1езу1е’^азрх?1ё=258.
2. hííp://www.nakanune.ra/news/2008/4/28/2117170.
3. РД 22-28-35-99. Конструкция, устройство и безопасная эксплуатация рельсовых путей башенных кранов.
4. РД 50-48-0075-01-05. Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации наземных крановых путей.
5. ГОСТ 13994-75. Краны башенные строительные. Нормы расчета.
Статья поступила в редакцию 15.11.2010
PERFECTION OF DESIGN METHODS FOR TOWER CRANES STABILITY
A. V. Sinelshchikov, B. L. Bulatov
The given statistical data show that stability loss of a tower crane and its overturning occur much more than other accidents. Thus, there is a problem definition in order to calculate stability without tower crane overturning in various working operations. The calculations are based on computing of reactions in supports.
Key words: tower crane, stability, reaction in supports, perfection of design methods.
