ओवरहेड क्रेन पर पवन भार की गणना: पवन गति, पवन दाब और डिज़ाइन सीमाओं के लिए संपूर्ण मार्गदर्शिका

ओवरहेड क्रेन के लिए पवन भार की गणना क्रेन के संरचनात्मक डिजाइन और सुरक्षित बाहरी संचालन के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है। चाहे डिजाइन करते समय ओवरहेड क्रेन, गैंट्री क्रेन्सआरटीजी, आरएमजी या शिप-टू-शोर कंटेनर क्रेन के संचालन के लिए, इंजीनियरों को संरचनात्मक मजबूती, स्थिरता और पलटने से बचाव सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन पवन गति, पवन दाब और परिचालन पवन सीमा का सटीक निर्धारण करना आवश्यक है। गलत पवन भार गणना के परिणामस्वरूप तेज हवाओं या तूफान की स्थिति में अत्यधिक संरचनात्मक तनाव, क्रेन का पटरी से उतरना, फिसलना, पलटना या उपकरण को गंभीर क्षति हो सकती है।

यह मार्गदर्शिका जीबी/टी 3811-2008, जीबी/टी 6067.1-2010, जीबी/टी 28591-2012 और जीबी/टी 43237-2023 के आधार पर क्रेन पवन भार गणना के पीछे के इंजीनियरिंग सिद्धांतों की व्याख्या करती है, जिसमें पवन दाब सूत्र, पवन गति रूपांतरण, ब्यूफोर्ट पवन बल वर्गीकरण, टाइफून श्रेणियां और विभिन्न प्रकार की क्रेनों के लिए परिचालन पवन गति सीमाएं शामिल हैं।

1. वायुमापी और पवन गति अलार्म संबंधी आवश्यकताएँ

1. बाहरी ऊँची इमारतों में लगे क्रेनों के लिए, क्रेन पर एक ऊँची, हवा की दिशा वाली जगह पर एक एनीमोमीटर स्थापित किया जाना चाहिए। (GB/T 6067.1, खंड 9.6.1.1)
2. बाहरी ऊँची इमारतों में लगे क्रेनों में एक पवन गति अलार्म उपकरण लगा होना चाहिए जो तात्कालिक पवन गति प्रदर्शित करे, और जब पवन बल सेवा में निर्धारित डिज़ाइन पवन गति सीमा से अधिक हो जाए तो अलार्म संकेत उत्सर्जित करे। (धारा 9.6.1.2)
3. जब हवा की गति निर्माता द्वारा निर्दिष्ट अधिकतम कार्यशील हवा की गति से अधिक हो जाती है, तो क्रेन का संचालन निषिद्ध है। (धारा 17.1)

2. डिज़ाइन पवन गति और डिज़ाइन पवन दाब

सेवाकालीन डिजाइन पवन दाब को दो स्तरों में विभाजित किया गया है:

• pⅠ — सामान्य कार्य परिस्थितियों में डिजाइन किया गया पवन दाब, जिसका उपयोग मोटर शक्ति चयन (प्रतिरोध गणना और तापीय सत्यापन) के लिए किया जाता है।
• pⅡ — अधिकतम सेवाकालीन डिज़ाइन पवन दाब, जिसका उपयोग संरचनात्मक घटकों की मजबूती, कठोरता और स्थिरता की जाँच, ड्राइव की ओवरलोड क्षमता के सत्यापन, और सेवाकालीन पलटने-रोधी स्थिरता और फिसलन-रोधी सुरक्षा के लिए किया जाता है।

pⅠ = 0.6 × pⅡ

सेवामुक्त अवस्था में डिज़ाइन पवन दाब pⅢ वह अधिकतम पवन दाब है जिसे क्रेन को निष्क्रिय अवस्था में सहन करना होता है। इसका उपयोग सेवामुक्त अवस्था में मजबूती की जांच, पलटने से बचाव की स्थिरता की पुष्टि और रेल क्लैम्प, एंकर डिवाइस और तूफानी टाई के डिज़ाइन के लिए किया जाता है।

पवन दाब और पवन गति के बीच मूलभूत संबंध (सेवा में और सेवा से बाहर दोनों स्थितियों पर लागू):

p = 0.625 × Vs²

मुख्य रूपांतरण संबंधडिजाइन पवन गति Vs, खुले भूभाग में 10 मीटर की ऊंचाई पर मापी गई 3 सेकंड की हवा का झोंका है। सेवा में रहते हुए, Vs = 10 मिनट की औसत पवन गति × 1.5 (तालिका 3 देखें)। सेवा में न रहते हुए, Vs = 10 मिनट की औसत पवन गति × 1.4 (तालिका 4 देखें)। 10 मिनट की औसत पवन गति मौसम संबंधी पवन बल पैमाने का संदर्भ है।

मूल व्युत्पत्ति

सारणी 2 और 3 से, सामान्य हवा की स्थिति में संचालित होने वाली क्रेनों के लिए:

• अधिकतम डिज़ाइन पवन दाब: 250 N/m²
• अधिकतम डिज़ाइन की गई पवन गति (झटका): 20 मीटर/सेकंड
• संबंधित पवन बल: बल 6

इसीलिए हवा की गति का अलार्म फोर्स 6 पर बजना चाहिए - यह हवा के झोंके की वह अधिकतम गति है जिसके लिए क्रेन की संरचना और स्थिरता को सामान्य सेवा में डिजाइन किया गया है।

तालिका 4 से, सेवा से बाहर की स्थिति में अंतर्देशीय क्रेनों के लिए:

• न्यूनतम अनुपयोगी डिजाइन पवन दाब: 500 N/m²
• न्यूनतम अनुपलब्ध डिज़ाइन पवन गति (झटका): 28.3 मीटर/सेकंड
• संबंधित पवन बल: बल 8

इसीलिए क्रेन को फोर्स 8 पर लंगर डालना आवश्यक है - यह अंतर्देशीय क्रेनों के लिए न्यूनतम सेवा-मुक्त डिजाइन स्थिति है।

3. पवन बल पैमाने का वर्गीकरण

3.1 शब्दावली

• हवा की गतिहवा द्वारा प्रति इकाई समय में तय की गई क्षैतिज दूरी। सामान्य इकाइयाँ: मीटर/सेकंड, किलोमीटर/घंटा या नॉट। (GB/T 28591-2012)
• हवा की ताकतहवा की तीव्रता, जिसे आमतौर पर पवन बल पैमाने की संख्याओं में व्यक्त किया जाता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर ब्यूफोर्ट पैमाने का उपयोग किया जाता है। (GB/T 28591-2012)

3.2 पवन बल पैमाना

प्रति जीबी/टी 28591-2012 पवन बल पैमानाहवा की ताकत को 18 स्तरों में वर्गीकृत किया गया है: 0 से 17 तक।

3.3 ब्यूफोर्ट पवन बल पैमाना

ब्यूफोर्ट स्केल को फ्रांसिस ब्यूफोर्ट (1774-1857) द्वारा 1805 में तैयार किया गया था और 1946 में इसका विस्तार किया गया था। यह हवा के बल के स्तर को भूमि की सतह की प्रत्यक्ष विशेषताओं से सहसंबंधित करता है।

4. टाइफून का वर्गीकरण

तूफानों को तीव्रता के पाँच स्तरों में वर्गीकृत किया गया है: उष्णकटिबंधीय तूफान, गंभीर उष्णकटिबंधीय तूफान, चक्रवात, गंभीर चक्रवात और सुपर चक्रवात। केंद्र के निकट अधिकतम औसत पवन गति और संबंधित भू-सतह विशेषताओं का विवरण तालिका 7 में दिया गया है।

5. क्रेन के संचालन के लिए पवन गति सीमाएँ (प्रकार के अनुसार)

टिप्पणीऊपर आइटम 1-12 में सूचीबद्ध सभी हवा की गति डिज़ाइन हवा की गति हैं — यानी 3-सेकंड की झोंके की गति, जो मौसम संबंधी हवा बल वर्गीकरण संदर्भ मूल्यों से 1.5 गुना या 1.4 गुना अधिक होती है। सूचीबद्ध न किए गए क्रेन प्रकारों के लिए, लागू उत्पाद मानक देखें।

6. ओवरहेड क्रेन पर पवन भार की गणना का सारांश

7. ओवरहेड क्रेन पर पवन भार की गणना: प्रमुख इंजीनियरिंग निष्कर्ष

ओवरहेड क्रेन के लिए सटीक पवन भार गणना बाहरी लिफ्टिंग उपकरणों के सुरक्षित डिजाइन, संचालन और रखरखाव के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। डिजाइन पवन गति, पवन दाब, भार संयोजन और परिचालन पवन सीमा का सही निर्धारण करके, इंजीनियर संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित कर सकते हैं, पलटने से रोकने वाली स्थिरता में सुधार कर सकते हैं और उपयुक्त पवन सुरक्षा उपकरण जैसे कि एनीमोमीटर, रेल क्लैंप, एंकर सिस्टम और तूफान टाई-डाउन का चयन कर सकते हैं। मौसम संबंधी पवन डेटा, डिजाइन पवन दाब और क्रेन परिचालन स्थितियों के बीच संबंध को समझना भी पवन संबंधी विफलताओं को रोकने और सुरक्षित लिफ्टिंग संचालन सुनिश्चित करने के लिए उतना ही महत्वपूर्ण है।

जीबी/टी 3811 में निर्दिष्ट गणना विधियों और डिज़ाइन आवश्यकताओं के साथ-साथ जीबी/टी 6067.1 के सुरक्षा प्रावधानों और लागू क्रेन उत्पाद मानकों का पालन करने से निर्माताओं, डिज़ाइनरों और रखरखाव टीमों को ओवरहेड क्रेन, गैन्ट्री क्रेन, आरटीजी, आरएमजी, शिप-टू-शोर क्रेन और अन्य बाहरी लिफ्टिंग उपकरणों के लिए विश्वसनीय पवन भार आकलन प्रक्रियाएं स्थापित करने में मदद मिलती है। उचित पवन भार गणना न केवल परिचालन सुरक्षा में सुधार करती है बल्कि उपकरण के सेवा जीवन को भी बढ़ाती है और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता को बढ़ाती है।

प्रमुख संदर्भ मानक(चीनी क्रेन मानकों के बारे में प्रश्न):

• GB/T 6067.1-2010 उठाने वाले उपकरणों के लिए सुरक्षा नियम — भाग 1: सामान्य
• जीबी/टी 3811-2008 क्रेन के लिए डिजाइन नियम
• जीबी/टी 43237-2023 सार्वजनिक मौसम संबंधी आपदा निवारण दिशानिर्देश — टाइफून
• जीबी/टी 28591-2012 पवन पैमाना

क्रिस्टल

क्रेन OEM विशेषज्ञ

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