Pengiraan Beban Angin Kren Atas: Panduan Lengkap untuk Kelajuan Angin, Tekanan Angin dan Had Reka Bentuk

Pengiraan beban angin kren atas merupakan salah satu aspek terpenting dalam reka bentuk struktur kren dan operasi luar yang selamat. Sama ada mereka bentuk kren atas kepala, kren gantri, RTG, RMG atau kren kontena kapal ke pantai, jurutera mesti menentukan kelajuan angin reka bentuk, tekanan angin dan had angin operasi dengan tepat untuk memastikan kekuatan struktur, kestabilan dan prestasi anti-terbalik. Pengiraan beban angin yang salah boleh mengakibatkan tekanan struktur yang berlebihan, kren tergelincir, gelongsor, terbalik atau kerosakan peralatan yang teruk semasa angin kencang atau keadaan taufan.

Panduan ini menerangkan prinsip kejuruteraan di sebalik pengiraan beban angin kren berdasarkan GB/T 3811-2008, GB/T 6067.1-2010, GB/T 28591-2012, dan GB/T 43237-2023, yang merangkumi formula tekanan angin, penukaran kelajuan angin, klasifikasi daya angin Beaufort, kategori taufan dan had kelajuan angin operasi untuk pelbagai jenis kren.

1. Keperluan Penggera Anemometer dan Kelajuan Angin

1. Bagi kren bertingkat tinggi luar, anemometer hendaklah dipasang pada kedudukan tinggi yang menghadap angin pada kren. (GB/T 6067.1, Klausa 9.6.1.1)
2. Kren bangunan tinggi luar hendaklah dilengkapi dengan peranti penggera kelajuan angin yang memaparkan kelajuan angin serta-merta, dan hendaklah mengeluarkan isyarat penggera apabila daya angin melebihi ambang kelajuan angin reka bentuk dalam perkhidmatan. (Klausa 9.6.1.2)
3. Operasi kren adalah dilarang apabila kelajuan angin melebihi kelajuan angin kerja maksimum yang ditetapkan oleh pengilang. (Klausa 17.1)

2. Reka Bentuk Kelajuan Angin dan Reka Bentuk Tekanan Angin

Tekanan angin reka bentuk dalam perkhidmatan dibahagikan kepada dua tahap:

• pⅠ — reka bentuk keadaan kerja biasa tekanan angin, digunakan untuk pemilihan kuasa motor (pengiraan rintangan dan pengesahan haba)
• pⅡ — tekanan angin reka bentuk dalam perkhidmatan maksimum, digunakan untuk pemeriksaan kekuatan, ketegaran dan kestabilan komponen struktur, pengesahan kapasiti beban pacuan, dan kestabilan anti-terbalik dalam perkhidmatan dan keselamatan anti-gelincir

pⅠ = 0.6 × pⅡ

Tekanan angin reka bentuk luar perkhidmatan pⅢ ialah tekanan angin maksimum yang mesti ditahan oleh kren apabila tidak beroperasi. Ia digunakan untuk pemeriksaan kekuatan luar perkhidmatan, pengesahan kestabilan anti-terbalik dan reka bentuk pengapit rel, peranti sauh dan pengikat ribut.

Hubungan tekanan angin-kelajuan angin asas (berkenaan dengan keadaan dalam perkhidmatan dan di luar perkhidmatan):

p = 0.625 × Vs²

Hubungan penukaran kunciKelajuan angin reka bentuk Vs ialah tiupan angin 3 saat yang diukur pada ketinggian 10 m di kawasan terbuka. Bagi keadaan dalam perkhidmatan, Vs = purata kelajuan angin 10 minit × 1.5 (lihat Jadual 3). Bagi keadaan di luar perkhidmatan, Vs = purata kelajuan angin 10 minit × 1.4 (lihat Jadual 4). Kelajuan angin purata 10 minit ialah rujukan skala daya angin meteorologi.

Derivasi Teras

Daripada Jadual 2 dan 3, untuk kren yang beroperasi di bawah keadaan angin biasa:

• Tekanan angin reka bentuk maksimum: 250 N/m²
• Kelajuan angin reka bentuk maksimum (tiup angin): 20 m/s
• Daya angin yang sepadan: Daya 6

Inilah sebabnya mengapa penggera kelajuan angin mesti diaktifkan pada Daya 6 — ia adalah kelajuan tiupan angin yang mengehadkan struktur dan kestabilan kren direka bentuk dalam perkhidmatan biasa.

Daripada Jadual 4, untuk kren pedalaman dalam keadaan tidak digunakan:

• Tekanan angin reka bentuk minimum di luar perkhidmatan: 500 N/m²
• Kelajuan angin reka bentuk minimum luar perkhidmatan (tiup angin): 28.3 m/s
• Daya angin yang sepadan: Daya 8

Inilah sebabnya mengapa kren mesti berlabuh pada Daya 8 — ia merupakan syarat reka bentuk minimum luar perkhidmatan untuk kren pedalaman.

3. Pengelasan Skala Daya Angin

3.1 Terminologi

• Kelajuan angin: jarak mendatar yang dilalui oleh udara per unit masa. Unit biasa: m/s, km/j, atau knot. (GB/T 28591-2012)
• Daya angin: keamatan angin, biasanya dinyatakan dalam nombor skala daya angin. Skala Beaufort digunakan di peringkat antarabangsa. (GB/T 28591-2012)

3.2 Skala Daya Angin

Setiap GB/T 28591-2012 Skala Daya Angin, daya angin dikelaskan kepada 18 tahap: 0 hingga 17.

3.3 Skala Daya Angin Beaufort

Skala Beaufort telah direka oleh Francis Beaufort (1774–1857) pada tahun 1805 dan dikembangkan pada tahun 1946. Ia menghubungkan tahap daya angin dengan ciri-ciri permukaan tanah yang boleh diperhatikan.

4. Pengelasan Taufan

Taufan dikelaskan kepada lima tahap keamatan: ribut tropika, ribut tropika teruk, taufan, taufan teruk dan taufan super. Purata kelajuan angin maksimum berhampiran pusat dan ciri permukaan tanah yang sepadan diperincikan dalam Jadual 7.

5. Had Kelajuan Angin Operasi Kren Mengikut Jenis

NotaKelajuan angin yang disenaraikan dalam item 1–12 di atas adalah semua kelajuan angin reka bentuk — iaitu kelajuan tiupan angin 3 saat, iaitu 1.5× atau 1.4× nilai rujukan pengelasan daya angin meteorologi. Untuk jenis kren yang tidak disenaraikan, rujuk piawaian produk yang berkenaan.

6. Ringkasan Pengiraan Beban Angin Kren Atas

7. Pengiraan Beban Angin Kren Atas: Kesimpulan Kejuruteraan Utama

Pengiraan Beban Angin Kren Atas yang Tepat adalah asas kepada reka bentuk, operasi dan penyelenggaraan peralatan pengangkat luar yang selamat. Dengan menentukan kelajuan angin reka bentuk, tekanan angin, kombinasi beban dan had angin operasi dengan betul, jurutera boleh mengoptimumkan reka bentuk struktur, meningkatkan kestabilan anti-terbalik dan memilih peranti perlindungan angin yang sesuai seperti anemometer, pengapit rel, sistem sauh dan pengikat ribut. Memahami hubungan antara data angin meteorologi, tekanan angin reka bentuk dan keadaan operasi kren adalah sama pentingnya untuk mencegah kegagalan berkaitan angin dan memastikan operasi pengangkatan yang selamat.

Mengikuti kaedah pengiraan dan keperluan reka bentuk yang dinyatakan dalam GB/T 3811, bersama-sama dengan peruntukan keselamatan GB/T 6067.1 dan piawaian produk kren yang berkenaan, membolehkan pengeluar, pereka bentuk dan pasukan penyelenggaraan mewujudkan prosedur penilaian beban angin yang boleh dipercayai untuk kren atas, kren gantri, RTG, RMG, kren kapal ke pantai dan peralatan pengangkatan luar yang lain. Pengiraan beban angin yang betul bukan sahaja meningkatkan keselamatan operasi tetapi juga memanjangkan hayat perkhidmatan peralatan dan meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang dalam keadaan persekitaran yang keras.

Piawaian Rujukan Utama(Pertanyaan Piawaian Kren Cina):

• GB/T 6067.1-2010 Peraturan keselamatan untuk mengangkat peralatan — Bahagian 1: Umum
• GB/T 3811-2008 Peraturan reka bentuk untuk kren
• GB/T 43237-2023 Panduan pencegahan bencana meteorologi awam — Taufan
• Skala angin GB/T 28591-2012

krystal

Pakar OEM kren

Dengan pengalaman 8 tahun dalam menyesuaikan peralatan angkat, membantu 10,000+ pelanggan dengan soalan dan kebimbangan pra-jualan mereka, jika anda mempunyai sebarang keperluan berkaitan, sila hubungi saya!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

e-mel: krystalli@kscranegroup.com