книги из ГПНТБ / Коротеев Д.В. Предупреждение характерных аварий и несчастных случаев в строительстве

прямой зависимости от качества их технической эксплуа­ тации.

Практика эксплуатации чалочных крюков, карабинов и серег свидетельствует о том, что существующие коэф­ фициенты запаса прочности в соответствии с нормами обеспечивают неразрушаемость этих элементов гибкого грузозахватного устройства при их правильной эксплуа­ тации.

Следует указать на опасность, которую представля­ ют динамические нагрузки, возникающие в крановых конструкциях при быстром снятии нагрузки с крюка, например при разрыве подъемных петель, строп или ■скольжении строп по асрюку. Случаи запрокидывания стрел, установленных под большим углом к горизонталь­ ной плоскости, как правило, вызваны воздействием та­ ких нагрузок. Разработка и установка демпфирующих устройств на кранах, например, в месте крепления гру­ зового крюка с обоймой, в узлах соединения стрел с башней и т. п. позволят значительно снизить динамиче­ ские нагрузки на конструкции кранов.

Анализ несчастных случаев на'монтажных работах, происшедших на строительстве протяженных зданий с одновременным ведением работ на нескольких захват­ ках, совмещаемых по горизонтали и вертикали, свиде­ тельствует о необходимости учета опасных зон, связан­ ных с перемещением в пространстве конструкций, грузов, стрел и противовесов, расположенных внизу или на уров­ не стрелы крана.

Подвешенные к грузовому канату монтажного крана конструкции и грузы могут отклоняться от устойчивою положения равновесия, что зачастую, создает потенциаль­ но опасные условия для работающих. В реальных усло­ виях монтажа сборных железобетонных конструкций по­ следние, испытывая инерционные воздействия при посту­ пательном движении крана или при повороте его стрелы, начинают раскачиваться по радиусу, равному расстоя­ нию от центра тяжести конструкции до точки подвеса грузового каната на конце стрелы.

Колебания груза, подвешенного к стреле крана, во времени имеют сложную форму, приближаясь в соответ­ ствующих условиях к форме затухающих синусоид или затухающих биений.

На рис. 31 показано отклонение груза от вертикали при повороте стрелы вокруг вертикальной оси крана со

действием центробежной силы; г — вылет стрелы с грузом;

гвр— радиус вращения груза.

Центробежную силу можно считать приложенной на оси 'блоков оголовка стрелы. Тогда уравнение равнове­

С достаточной точностью величину отклонения груза от вертикали под действием центробежной силы можно определить по эмпирической формуле

где со—число оборотов поворотной части крана в ми­ нуту.

Подставив значение А в-формулу (37), получим зави­

132

Отклонению груза А под действием силы Рц может способствовать ветровая нагрузка, величина которой прямо пропорциональна наветренной площади груза РГр и распределенной ветровой нагрузке на единицу площа­ ди груза W. Ветровая нагрузка, действующая на конст­ рукции (груз), определяется по формуле

состояния крана ограничивается в зависимости от райо­ на СССР и режима работы механизма передвижения ве­ личиной і12—25 кгс/м2, то последнюю рекомендуется принимать в качестве расчетной. За наветренную пло­ щадь груза Frp принимается проекция площади груза, перпендикулярная направлению ветра, действующего го­ ризонтально. При давлении ветра более 25 кгс/м2 вклю­ чаются приборы безопасности и блокировочные устройст­ ва, выключающие механизмы приводов, и кран перево­ дят в нерабочее состояние.

Исследованиями ВНМИСтройдормаша установлено, что существенных радиальных колебаний груза не наб­ людается у кранов для строительства зданий до 5—7 этажей, в то же время тангенциальные колебания быва­ ют довольно большими. Скорость вращения кранов в этихслучаях не превышает 0,06—0,1 об/сек. Однако с увеличением этажности зданий и соответственно длины подвеса груза, несмотря на столь же малые скорости вращения высоких кранов, растет период колебаний гру­ за относительно точки подвеса, вследствие чего радиаль­ ные колебания становятся существенными, так как про­ цесс рассеивания энергии колебаний замедляется. От­ сюда следует вывод о целесообразности определения ве­ личины А при составления проектов производства работ на строительство протяженных зданий высотой более 22—25 м.

При остановке движения крана или тележки груз некоторое время продолжает движение по радиусу, рав­ ному длине подвески. Конечное время t, необходимое для достижения грузом максимального угла отклонения, определяется по формуле

133

Величина отклонения груза при остановке крана пли тележки может быть найдена из выражения

где V — линейная скорость передвижения .крана или те­ лежки. В соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» может быть: для кранов—до 0,8 м/сек, для тележки — до 0,5 м/сек-,

g — ускорение свободного падения, равное 9,81

м/сек2

В некоторых режимах монтажа при поступательном передвижении крана и тележки возможно совпадение их

этому процесс наведения конструкции на место установ­ ки должен предусматривать использование только одно­ го привода и одной скорости, или ѵкѵ, или ител, о чем крановщик должен быть.осведомлен.

Тангенциальное отклонение груза, перпендикулярное радиальному, в момент остановки вращения стрелы при длине подвеса груза более 25 м можно определить по формуле

Достх = Ң - А)— [(г + А) ш Н ± y r2 g Н — (г + А)2 іо*], (43)

2g

атангенциальное отклонение груза при длине его под­ веса менее 25 м—по формуле

определяется но формуле (38);

со — скорость вращения крана; принимается по тех­ ническому паспорту на кран;

g —ускорение свободного падения.

Выполненными в Московском инженерно-строитель­ ном институте им. В. В. Куйбышева исследованиями под­ тверждаются данные о значительном увеличении ампли­ туды качания башенных кранов с противовесом, распо­

134

ложенным внизу на ходовой части, по сравнению с ам­ плитудой качания башенных кранов, противовес которых находится на уровне стрелы.

При составлении стройгенпланов и проектов производ­ ства работ на возведение протяженных зданий или ком­ плекса сооружений, когда используется большое количе­ ство грузоподъемных кранов различных марок, появля­ ется необходимость учета колебания кранов и грузов в расчетах и схемах привязок последних к зданиям. На рис. 32 показана привязка грузоподъемных кранов на строительстве домов типовых серий П-29, 11-18-01/9, Н-18-01/12. Схемы разработаны проектно-технологиче­ ским трестом и утверждены соответствующими организа­ циями в установленном порядке. Однако приведенные схемы не отвечают вышеизложенным требованиям при­ вязки кранов, так как зазор между стрелами 0,6—0,6 м, •указанный по осям крюков, является недостаточным, ес­ ли учесть фактическую длину стрел-, которая превышает расстояние до оси крюка. Эти схемы не учитывают воз­ можного качания стрел, когда изменяется их горизон­ тальное заложение вследствие динамических нагрузок, испытываемых конструкциями кранов. В подобных схе­ мах также следует выделять последний этаж здания, который монтируется с помощью горизонтальной стрелы одного крана или нескольких кранов с наклонными и го­ ризонтальными стрелами.

Задача привязки башенных кранов усложняется, если проектом предусматривается их использование на работах нулевого цикла в условиях установки кранов па бровке неукрепленных откосов котлованов и траншей.

На рис. 33 приведена схема привязки подкранового пути при установке башенных кранов рядом с выемками, где I — расстояние от низа откоса выемки до низа откоса балластной призмы пути, h — глубина выемки. Величина I принимается в зависимости от грунтов, в которых про­ изводится выемка, и определяется по формулам, приве­ денным на рисунке.

Способ выполнения работ нулевого цикла с помощью башенных кранов хотя и не является рациональным, все же иногда применяется и преимущественно на объектах промышленного назначения. Поэтому расчеты техноло­ гических параметров крана, принятого к использованию на весь период строительства, начиная с возведения под­ земной части-здания, должны учитывать сіпец-ифіику т.ре-

135

Рис. 32. Проект привязки башенных кранов

и надземной частях зданий.

Для предупреждения пересечения стрел и задевания грузовых канатов поднимаемыми конструкциями при сближении двух и более монтажных кранов, расположен­ ных с одной стороны или с разных сторон здания, не­ обходимо правильно устанавливать ограничительные ли-

137

нейки на подкрановых путях. Это не представляет труд­ ностей, если известна величина предельного допустимого сближения кранов С (рис. 34), которое должно учиты­ вать раскачку грузов и кранов, а также длины монти­ руемых конструкций в горизонтальном положении.

Рис. 34. Предельное сближение кранов

В расчетах предельного сближения кранов радиаль­ ное отклонение грузов при длине подвески до 25 м мож­ но не учитывать. Если краны не располагают тележками, передвигающимися горизонтально по стреле, то предель­ ное сближение кранов, показанное на первой схеме ри­ сунка, будет:

где п — половина длины монтируемых в горизонтальном положении конструкций (ригелей, плит, балок, панелей и т. д.);

1 м — учитывает допускаемый нормативный уклон пу­

во втором случае

С2= ] / (гз Н~г4 + 2 Дост+ п + I)2 — (а2 + а3 + Ь)2 . (48)

Поскольку отклонение груза Дост при остановке кра­ на или тележки зависит от их линейных скоростей и дли­ ны подвеса, то в расчетах рекомендуется принимать ве-

138

Личину большей скорости и большей длины подвеса

груза.

Во всех случаях для первой и второй схем располо­ жения кранов, противовес которых находится не вверху (на уровне стрелы), а внизу (на ходовой части крана),

Рис. 35. Сближение кранов без ограниче­ ния их передвижения по ірельсовому пути

вместо 1 м во все формулы для определения предельного сближения С подставляется значение величины, которая учитывает колебание стрелы и нормативный уклон под­ кранового пути и равняется 1,5 м.

(Принципиально возможна еще одна схема располо­ жения кранов, которая показана на рис. 35. Для этой схемы характерно использование кранов с подъемными стрелами. Если оба крана с подъемными стрелами, то предельное сближение Сз, равное в данном случае рас­ стоянию между осями подкрановых путей, определяется по формуле

В случае когда один из кранов с балочной стрелой и тележкой, предельное сближение будет:

При вычислении А0Ст берется только скорость те­ лежки из паспорта крана. Величина С3 равна она определяется .методом подбора переменных величин

Гб и гб, все остальные слагаемые в 'формулах (49) и (50) являются величинами, постоянными для принятых усло­ вий монтажа.

Для монтажа конструктивных элементов по средним продольным осям здания в приведенной схеме располо­ жения кранов может не хватить вылета стрелы, находя­ щейся в наклонном положении. В таких случаях увели­ чивают вылет стрелы, а предельное, сближение рассчи­

139

тывают по формулам для второй схемы расположения кранов, показанной на рис. 34.

•Как показывает практика, использование вышепри­ веденных зависимостей в технологической документации и особенно при составлении стройгенпланов способствует устранению потенциальных опасностей при выполнении монтажных работ. Расчетные величины предельного сближения кранов могут также найти свое практическое

по другим причинам. Если конструкция не получила до­

и т. п.). Заранее предугадать возможный характер паде­ ния нельзя. Положение усложняется возможностью вов­

рекрытий падающими конструкциями до настоящего времени не исследованы, только предположительно м'ожно утверждать, что при одной и той же величине динами­ ческой нагрузки и схеме ее приложения многопустотные настилы окажутся более устойчивыми против разруше­ ния, чем полнотелые тонкостенные плиты Х1КЖ или ПНС. Хотя решения задач типа удара поперек лежащей балки и продольного удара по стержню известны, иссле­ дование разрушения конструкций под воздействием ди­ намической нагрузки достаточно сложно в эксперимен­ тальном и в методическом отношении. Все же результа­ ты таких исследований помогут решить вопрос о пребы­ вании людей в одной захватке на этажах, над которы­ ми производятся перемещение, установка, временное за­ крепление элементов и конструкций сооружения или пе­ ремещение оборудования монтажными кранами.

140