起重作業(yè)安全講座（10）-起重機(jī)的載荷（三）

第頁起重作業(yè)安全講座（10）--起重機(jī)的載荷（三）確保起重機(jī)安全可靠作業(yè)的計(jì)算有兩種類型：一類是壽命計(jì)算〔包括疲憊、磨損和發(fā)熱〕，這類計(jì)算要按等效原則確定計(jì)算載荷；另一類是強(qiáng)度計(jì)算〔包括材料的塑性破壞、脆性斷裂、彈性失穩(wěn)以及起重機(jī)的穩(wěn)定性〕，這類計(jì)算應(yīng)按在使用期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大載荷作為計(jì)算載荷。這就必須要針對不同的零部件和結(jié)構(gòu)件，依據(jù)起重機(jī)工作的特點(diǎn)，合計(jì)各種載荷實(shí)際出現(xiàn)的概率，把可能同時出現(xiàn)的載荷按最不利的狀況進(jìn)行組合，并依據(jù)一定的原則進(jìn)行計(jì)算。

1.載荷分類與載荷組合

作用在起重機(jī)上的載荷分為三類，即基本載荷、附加載荷與特別載荷。各類載荷組合是強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算的原始依據(jù)。

〔1〕基本載荷：始終或常常作用在起重機(jī)結(jié)構(gòu)上的載荷，包括自重載荷、起升載荷、慣性水平載荷，以及合計(jì)動載系數(shù)與相應(yīng)載荷相乘的動載效應(yīng)。關(guān)于抓斗、電磁吸盤起重機(jī)，還應(yīng)合計(jì)由于突然卸載的動態(tài)減載作用。只合計(jì)基本載荷的組合為組合Ⅰ。

〔2〕附加載荷：起重機(jī)在正常工作狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)所受到的非常常性作用的載荷。它包括起重機(jī)工作狀態(tài)下的最大風(fēng)載荷、起重機(jī)偏斜運(yùn)行側(cè)向力、依據(jù)實(shí)際狀況而合計(jì)的自然載荷，以及某些工藝載荷等。合計(jì)基本載荷和附加載荷的組合為組合Ⅱ。

〔3〕特別載荷：起重機(jī)處于非工作狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)可能受到的最大載荷，或者在工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)偶然受到的不利載荷。合計(jì)基本載荷和特別載荷的組合，或三類載荷都合計(jì)的組合為組合Ⅲ。

2.計(jì)算原則

為確保起重機(jī)安全、正常地工作，起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的零部件應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度的要求。強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的內(nèi)力不應(yīng)超過許用的承載能力，剛度要求是指結(jié)構(gòu)在載荷作用下產(chǎn)生的變形量不應(yīng)超過許用的變形值，以及結(jié)構(gòu)的自振周期不應(yīng)超過許用的振動周期。計(jì)算的內(nèi)容不同，對應(yīng)的載荷組合類別也不同。

〔1〕壽命〔耐久性〕計(jì)算載荷第Ⅰ類載荷用來計(jì)算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的耐久性、磨損或發(fā)熱。按正常工作時的等效載荷進(jìn)行計(jì)算。

工作級別是A6、A7、A8級起重機(jī)，關(guān)于受變載荷作用的機(jī)構(gòu)零件和金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)做疲憊強(qiáng)度驗(yàn)算。

〔2〕強(qiáng)度計(jì)算載荷第Ⅱ類載荷用來計(jì)算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、受壓和平面彎曲構(gòu)件的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)件的剛度、起重機(jī)的整體穩(wěn)定性與輪壓。按工作狀態(tài)最大載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。確定強(qiáng)度計(jì)算載荷時，應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最不利的載荷組合。

〔3〕驗(yàn)算載荷第Ⅲ類載荷用來驗(yàn)算起重機(jī)的某些裝置〔如夾軌器〕、變幅機(jī)構(gòu)、支承旋轉(zhuǎn)裝置的某些零件和金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和構(gòu)件的穩(wěn)定性，以及起重機(jī)的整體穩(wěn)定性。按非工作狀態(tài)最大載荷及特別載荷〔安裝載荷、運(yùn)輸載荷及沖擊載荷等〕進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。

在起重機(jī)事故處理時，由金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的零部件破壞導(dǎo)致的事故，應(yīng)進(jìn)行必要的驗(yàn)算。驗(yàn)算時，按實(shí)際工況的發(fā)生載荷處理。

3.安全系數(shù)

起重機(jī)承載能力的計(jì)算方法有許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法兩種。目前，許用應(yīng)力法仍是主要采納的方法，許用應(yīng)力是按材料的強(qiáng)度極限合計(jì)一定的安全儲備來獲得。強(qiáng)度計(jì)算的基本條件是零構(gòu)件危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力不得大于材料的許用應(yīng)力，而材料的強(qiáng)度極限與許用應(yīng)力之比的倍數(shù)就是安全系數(shù)。

安全系數(shù)的選擇首先要保證安全、可靠，又要做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。安全系數(shù)的取值既合計(jì)材料的強(qiáng)度儲備、重要度、計(jì)算方法準(zhǔn)確程度，又要合計(jì)材料的不均勻性和可能存在的缺陷以及實(shí)際尺寸的誤差等因素。

特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，起重機(jī)零構(gòu)件的重要度是安全系數(shù)取值的重要依據(jù)。當(dāng)起重機(jī)某些部分損壞會引起嚴(yán)重的事故后果〔例如引起物品墜落、臂架下落、起重機(jī)傾覆等狀況發(fā)生〕時，所涉及的此類零部件應(yīng)有較高的安全系數(shù)；當(dāng)起重機(jī)某些零部件在破壞以后僅使起重機(jī)停止工作，而不會導(dǎo)致嚴(yán)重后果的，則安全系數(shù)可以取低些。不同材料零構(gòu)件的安全系數(shù)也有區(qū)別，一般鍛