经过分析总结塔式起重机风灾致损案例,强风多发地区塔式起重机防御台风措施:
(1)明确台风防御期。
收集了2015年“彩虹”、2016年“莫兰蒂”、2017年“天鸽”和2018年“山竹”等台风对建筑起重机械的影响、破坏情况及数据,进行了深入分析研究,广东省住房和城乡建设厅于2019年3月发布《广东省建筑起重机械防御台风安全技术指引(试行)》,规定每年6月1日—10 月31日为台风防御期。
(2)划分防控区。
2019年广东省住房和城乡建设厅将广东省行政区域内各地区的台风防御等级划分为三类,包括一般防御区、重点防御区和特级防御区,具体如表4.6.4-1所示。
表4.6.4-1 广东省台风防御区域等级分布
备注:
①计算风压与基本风压之间存在对应关系:计算风压≈1.4倍基本风压。
②特级防御区,基本风压为700~850 Pa,计算风压为980~1190 Pa。
③重点防御区,基本风压为500~650 Pa,计算风压为700~910 Pa。
④一般防御区,基本风压为350~450 Pa,计算风压为490~630 Pa。
⑤上川岛、下川岛的基本风压分别为1050 Pa、950 Pa,其计算风压分别为1470 Pa、1330 Pa,可归类为南海诸岛。
(3)提高计算风压标准。
2019年广东省住房和城乡建设厅要求广东省行政区域内各级台风防御区的建筑起重机械在非工作状态10 m高处的计算风压应符合表4.6.4-2的规定。
(4)合理布置塔式起重机的位置。
重视塔机风环境,在做施工组织设计时,科学合理设置塔式起重机的位置,使用单位应严格按照安装说明书要求选择安装位置,塔式起重机定位时,应尽可能选择定位在房屋建筑的背风面,避免将塔式起重机定位在特殊地形地貌状况下、两个塔楼夹缝的强风入口面。如条件所限必须布置在山坡、山口、A类地貌、塔楼夹缝时,非工作状态 10 m 高处计算风压应取大值。
本书案例中出现塔式起重机撞击周边住宅楼的情况,应预测塔式起重机在强台风作用的倒塌半径范围,倒塌半径范围尽量不应有既有建筑,须避开学校、医院等人员密集场所,当施工现场周边可能受塔式起重机影响的区域非常重要或者人员难以撤离时,非工作状态 10 m 高处计算风压应取大值。并应根据中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》的危险性较大的分部分项工程范围编制专项防护方案,组织专家论证。台风预警响应时,倒塌半径范围居民应提前疏散。
(5)规范制造环节。
制造商在设计制造环节,针对沿海强风多发地区所使用的塔机应该有专门的设计标准。按照 《塔式起重机设计规范:GB/T 13752—2017》要求,采用南海诸岛的非工作工况计算风压为1200N/m2(风速49 m/s)计算设计。
塔式起重机专版使用说明书应当明确塔式起重机所能承受台风的风力等级或非工作状态计算风压大小,对应于不同风压等级台风,应提出采取的处理措施和技术要求,包括安装位置选择、基础设计、基础节与加强节配置、附着装置设置、独立塔身高度与悬臂塔身高度的调整与控制、挡风装置设置以及检查维护要求等重要内容。(www.xing528.com)
表4.6.4-2 广东地区建筑起重机械非工作状态 10 m 高处计算风压
注:
① 台风期间,当施工现场周边可能受建筑起重机械影响的区域非常重要或者人员难以撤离时,非工作状态 10 m 高处计算风压应取大值,否则可取小值。
②对施工现场风压有特殊规定的,风压取值应从其规定,如核电站等特殊工程对风压有特殊规定。
(6)重视附着装置的设计。
附着装置连接锚固点设置在平面外刚度较强的剪力墙上,对锚固点的设置位置进行验算,锚固点的锚固钢筋锚固水平段≥40d,锚固点的混凝土构件应设置加强钢筋。适当加大附着装置杆件截面,增加强度及稳定性,做到强节点弱杆件。在屋面层楼面部位增加一道附着装置,降低附着状态下的悬臂高度,见图4.6.4-1。
(7)尽量降低塔式起重机自由段高度。
应根据不同台风防控区及每年的重点防控期制定防台风预案。降低塔式起重机的自由端高度,减小风载荷,提高安全性能[16]。塔机工作参数相等时,平头塔式起重机的迎风面积显然小于塔帽式塔式起重机,优先使用抗风能力更好的平头塔式起重机[17],见图4.6.4-2、图4.6.4-3。
(8)加强塔式起重机使用的管理。
沿海强风多发地区特殊气候环境,塔式起重机受风雨的侵袭,腐蚀的速度快,耐久性降低,沿海强风多发地区在维护和保养方面应加密频次。确保非工作状态时塔机处于自由回转状态,并正确设置挡风板。
图4.6.4-1 顶层增设一道附墙降低自由高度
图4.6.4-2 塔帽式塔式起重机
图4.6.4-3 平头塔式起重机
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