تاور کرین ها، دستگاه هایی هستند که امکان انجام کارهای ساختمانی را در ارتفاعات زیاد، فراهم می کنند. تاور کرین ها و سایر تجهیزات بالابری سنگین مانند جرثقیل های خزنده مسئولیت مالی و شخصی روشنی را به همراه دارند. تاور کرین ها در معرض خطرات گسترده ایی هستند که آن ها را در معرض حوادث زیادی قرار می دهد. در زیر تاثیر باد بر تاور کرین را می خوانید.

تاثیر باد بر تاور کرین و عملیات بالابری اجسام، خواه در حال کار باشند و یا آماده به کار باشند، بسیار مهم است. تاور کرین ها نباید در سرعت بالای باد کار کنند. برای اینكه بدانید كه آیا تاورکرین از امنیت کافی برخوردار است یا نه، به سنسور سرعت باد یا سرعت سنج نیاز است. سرعت سنج باید در بالاترین نقطه ممکن تاورکرین نصب شود.

در فاصله سال های 2000 تا 2010، 1125 تصادف و حادثه برای تاور کرین در سراسر جهان گزارش شده و این حوادث منجر به کشته شدن بیش از 780 نفر نیز شده است.

یکی از اصلی ترین مقصرهای این فاجعه، قرار گرفتن تاور کرین در معرض باد است که به طور مستقیم علت 23 درصد از کل حوادث است و احتمالا عامل اصلی سایر علل نیز است.

سرعت باد چیست؟

در جو پائین، با افزایش ارتفاع، سرعت باد به طور کلی در سطح شیب دار افزایش می یابد. با این حال، دغدغه اصلی، مربوط به نیروهایی که باد روی بار تاور کرین اعمال می کند، سرعت باد نیست بلکه فشار آن است.

نگرانی اصلی هنگام کار با تاور کرین، فشار باد یا نیروی بار باد است. هر وقت سرعت باد دو برابر شود، فشار بار باد با ضریب چهار افزایش می یابد. این بدان معنی است که افزایش اندک سرعت باد می تواند عملکرد ایمنی تاور کرین را به شدت تهدید کند.

طبق استانداردهای BSI EN 13000 و IEC-61400، سرعت باد متوسط، سرعت بادی است که در مدت زمان 3 ثانیه اندازه گیری می شود.

اگر میانگین سرعت باد، 5 متر بر ثانیه باشد و سرعت وزش باد بیش از 10 متر بر ثانیه باشد، این بدان معنی است که بار باد روی جرثقیل فقط در عرض چند ثانیه با ضریب 4 افزایش می یابد.

سرعت باد به دلیل جریان هوا، باعث تغییر فشار جوی و دمای هوا می شود.

هوای سرد نسبت به هوای گرم چگالی (فشار) بالاتری دارد و این باعث ایجاد جریانی از هوا می شود که از مناطق تحت فشار بالاتر به مناطق تحت فشار پایین تر منتقل می شود و بنابراین باعث تولید باد می شود. این باد باعث ایجاد فشار می شود، هرچه باد سرعت بیشتری داشته باشد، فشار قوی تر می شود. در تاور کرین ها به این نوع بار، بار باد می گویند و طبق فرمول زیر تعریف می شود:

F= A* P* Cd

بار باد= F

مساحت جسم= A

فشار باد= P

فاکتور کشیدگی (شکل جسم)= Cd

سرعت باد مجاز و ایمن برای کار با تاور کرین ها و ماشین آلات بالابر سنگین:

در دفترچه راهنمای ارائه شده همراه اکثر تاور کرین ها، تاثیر باد بر تاور کرین که طی آن باید عملیات را متوقف کرد تا از خطرات ناخواسته جلوگیری شود، آورده شده است.

با این حال به طور کلی تولیدکنندگان تاور کرین ها و پیمانکاران و مهندسان ساخت و ساز، حداکثر سرعت باد را برای کار با تاور کرین ها، 38 مایل بر ساعت (16.5 متر بر ثانیه یا 60 کیلومتر بر ساعت) توصیه می کنند و کار کردن در سرعت باد بیش از 45 مایل بر ساعت (20 متر بر ثانیه یا 72 کیلومتر بر ساعت)، ممنوع است.

در میان حوادث مختلف تاورکرین، 31 درصد هنگام صعود در هنگام مونتاژ و جداسازی قطعات اتفاق افتاده است. در حالی که کار در ارتفاع به خودی خود خطرناک است، عوامل دیگری مانند آب و هوا نیز می تواند بر آن تاثیر بگذارد و هنگامی که سرعت باد بیش از 12 متر بر ساعت باشد، نباید صعود انجام شود.

تعیین تاثیر باد بر تاور کرین

برای تعیین تاثیر باد بر تاور کرین و اینکه آیا کار کردن با تاورکرین بدون خطر است و جلوگیری از ایجاد حوادث خطرناک در بلند کردن اجسام، باید یک سرعت سنج (سنسور یا فرستنده سرعت باد) روی تاورکرین نصب شود. در برخی از کشورها ثبت سرعت باد ضروری است و باید وسایلی برای هشدار دادن به اپراتورهای سایت وجود داشته باشد که در زمان حوادث خطرناک از طریق دزدگیرها و زنگ های هشدار به صدا دربیاید.

در نهایت اپراتور تاور کرین ممکن است به دلایلی مانند نوع بار برداشته شده و یا کنترل دستگاه در فشار باد، تصمیم بگیرد که تاور کرین در سرعت باد کمتری کار کند. اپراتور تاورکرین مسئولیت اصلی را در رابطه با سرپرستی دستگاه برای تصمیم گیری، بر عهده دارد. تصمیم اپراتور تاورکرین برای متوقف کردن و کار نکردن آن نباید تحت هیچ شرایطی توسط مدیران سایت نادیده گرفته شود.

از آنجا که مقدار حداکثر سرعت و فشار مجاز می تواند بسته به نوع استفاده خاص از تاور کرین متغیر باشد، بنابراین ضروری است تولید کنندگان آن اطلاعات را به درستی به خریدار و اپراتور تاور کرین، ارائه دهند. با این حال، در حالی که دستورالعمل های یک تولید کننده می تواند به جلوگیری از بروز حوادث برای تاور کرین مربوطه کمک کند، اپراتور و مالک تاور کرین نیز باید برای تضمین عملیات ایمن خود تلاش کنند.

سرعت باد، باد سنج های نصب شده روی تاورکرین ها به گونه زیر، تقسیم بندی می شوند:

شرایط بسیار بسیار آرام و ساکت: سرعت باد کمتر از 1.99 متر بر ثانیه (4.47 مایل بر ساعت)

شرایط آرام و ساکت: سرعت باد بین 2 تا 4.99 متر بر ثانیه (4.48 تا 11.16 مایل بر ساعت)

شرایط صدای کم: سرعت باد بین 5 تا 9.99 متر بر ثانیه (11.17 تا 22.35 مایل بر ساعت)

شرایط صدای متوسط: سرعت باد بین 10 تا 14.99 متر بر ثانیه (22.36 تا 33.53 مایل بر ساعت)

شرایط صدای زیاد: سرعت باد بین 15 تا 20 متر بر ثانیه (بیش از 34 مایل بر ساعت)

تاثیر باد بر تاور کرین 12

اندازه گیری سرعت باد بر روی تاور کرین ها با باد سنج:

آمار حوادث تاور کرین در سراسر جهان که در ابتدای این مقاله به آن اشاره شد از عوامل مختلفی ناشی می شود که می تواند امنیت استفاده از آن را محدود کند. با این حال می توان با آموزش اپراتورهای ماهر و استخدام کسانی که صلاحیت های لازم کار با تاور کرین را دارند، به کاهش مقدار حوادث کمک کرد. یکی از این صلاحیت ها این است که اپراتور باید یاد بگیرد که چگونه از آنمومتر یا باد سنج استفاده کند و همچنین بتواند سرعت باد را با دید تخمین بزند.

برای اندازه گیری تاثیر باد بر تاور کرین ، نیاز به باد سنج یا دستگاه سنسور باد است. باد سنج یا آنمومتر (anemometer) دستگاهی است که برای اندازه گیری سرعت باد از آن استفاده می شود. بادسنج فنجانی معمولی دارای بدنه چرخشی و دورانی با 3 فنجان است که باد را ضبط می کند و با همان سرعت باد، خود نیز می چرخد و از این طریق سرعت باد را اندازه گیری می کند.

انواع آنمومترها

انواع دیگری از آنمومترها مانند دستگاه های مافوق صوت یا پروانه ایی نیز وجود دارند. بادسنج باید در بالاترین نقطه ممکن تاور کرین قرار بگیرد، گاهی اوقات هنگامی که در جهت لنگر تاور کرین از آن استفاده می شود ممکن است لازم باشد باد در دو نقطه مختلف به طور همزمان اندازه گیری شود.

عملکرد صحیح باد سنج ها باید به طور منظم اندازه گیری شود و آن ها باید شرایط کاری مناسبی داشته باشند. سنسور آنمومتر تاور کرین باید طوری قرار بگیرد که بتواند جریان هوای اطراف تاور کرین و یا سازه های مجاور را بدون وقفه، اندازه گیری کند.

آنمومتر باید یک نمایشگر داشته باشد تا در هنگام کار با جرثقیل، اپراتور بتواند مقدار سرعت باد را ببیند. همچنین ممکن است مدیران پروژه و سایت نیز بخواهند به داده های باد دسترسی داشته باشند، بنابراین وجود نمایشگر ضریب اطمینان را افزایش می دهد.

به طور کلی هنگام استفاده از یک سنسور باد یا آنمومتر برای ساخت و ساز توصیه می شود موارد زیر را مد نظر داشته باشید:
  • دستگاه باد سنج باید محکم باشد تا در شرایط ناهموار کاری دوام بیاورد.
  • سعی کنید بعد از هر پروژه آن را جایگزین کنید زیرا آنمومتر مانند بسیاری از تجهیزات علمی با گذشت زمان فرسوده شده و دقت آن ها بعد از سال ها کار، کاهش می یابد.
  • دقت آنمومتر معادل سرعت سنج یک ماشین است. دقت دستگاه باید به طور مرتب بررسی شود و در صورت نیاز کالیبره شود.
  • در هنگام استفاده از آنمومتر های بی سیم، تداخلات الکتریکی و رادیویی و همچنین وجود سازه های فلزی را در نظر بگیرید زیرا این ها می توانند در کیفیت داده های باد، تداخل ایجاد کنند.

تاثیر باد بر تاور کرین 43

پیش بینی باد برای تاور کرین ها و ساخت و سازها:

پیش بینی باد هنگام کار در ارتفاعات و حفظ ایمنی تاور کرین ها و تجهیزات بالابری سنگین، ضروری است.

سخن آخر تاثیر باد بر تاور کرین

همیشه توصیه می شود سرعت و ارتفاع باد سایت محل پروژه را اندازه گیری کنید با این حال شما می توانید پیش بینی هایی در مورد استاندارد آب و هوا نیز انجام دهید (که اغلب در ارتفاع 10 متری از سطح زمین، اندازه گیری می شود).

افزایش سرعت باد در شهر ها و احتمال وزش باد شدید از آنچه که در سطح زمین احساس می شود، بیشتر است.

در مکان هایی که در مرکز شهر قرار دارند سرعت باد می تواند به راحتی بیش از دو برابر مقدار اندازه گیری شده در سطح زمین باشد. همچنین ساختمان های اطراف محل پروژه نیز می توانند تاثیر زیادی در تلاطم باد و در نتیجه افزایش بار باد و اختلاف فشار بر روی تاور کرین ها داشته باشند.

 

منابع:

https://www.windcrane.com/anemometer-wind-crane

https://blog.ansi.org/2016/07/wind-effect-on-tower-cranes/#gre