Исследование динамических нагрузок на металлоконструкции башенных кранов при выполнении строительно-монтажных работ в условиях плотной городской застройки

Аннотация

Уплотнение застройки меняет условия работы башенного крана заметнее, чем это отражено в расчётных схемах проверки несущей металлоконструкции: средняя составляющая ветрового давления понижается, пульсационная возрастает, а траектория перемещения груза дробится координатной защитой на короткие участки с частыми пусками механизма поворота. Цель работы – количественно оценить перераспределение динамических составляющих нагрузки на металлоконструкцию башенного крана при переходе площадки в режим стеснённого строительства. Построена авторская расчётная модель крана с балочной стрелой вылетом 55 м и свободностоящей башней высотой 47,3 м; динамические коэффициенты приняты по ГОСТ 32579.1-2013, комбинации нагрузок – по ГОСТ 32579.3-2013, ветровые составляющие рассчитаны по СП 20.13330.2016 для типов местности A, B и C с учётом коэффициента динамичности при первой частоте собственных колебаний 0,278 Гц. В плотной застройке пульсационная составляющая ветровой нагрузки на отметке 40 м превышает среднюю в 1,74 раза и даёт 63,4% суммарного давления, при этом расчётный изгибающий момент в основании башни снижается лишь на 1,7% по сравнению с обычной городской территорией. Формальное отнесение стеснённой площадки к типу местности C занижает ветровой момент от ствола башни на 5,0%. Чувствительность расчётного момента к классу подъёма (21,0% в диапазоне HC1-HC4) на порядок превышает чувствительность к времени разгона механизма поворота (1,8% в диапазоне 4,0-10,5 с). Нагруженность металлоконструкции в стеснённых условиях определяется режимом работы механизма подъёма и накоплением пусков поворота при практически неизменном прочностном запасе сечения башни.