固定式起固定式起重机安全检查构造标准的应用.doc

A thesis submitted toXXXin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Engineering固定式起重机安全检查构造标准第 1 条 本标准依据劳工安全卫生法第五条第三项及第八条第五项订定之。第 2 条 固定式起重机构造特殊者，得经中央主管机关认可后，免除本标准所定全部或部分之适用。第 3 条 固定式起重机结构部分之材料，应符合下列国家标准 (以下简称 CNS) ，或具有同等以上化学成分及机械性质之钢材。但经中央主管机关认可之耐蚀铝合金等材料，不在此限。一、CNS 575 规定之钢材。二、CNS 2473规定之 SS400钢材。三、CNS 2947规定之钢材。四、CNS 4269规定之钢材。五、CNS 4435规定之 STK400、STK490 或 STK540 钢材。六、CNS 4437规定之十三种、十八种、十九种或二十种钢材。七、CNS 7141规定之钢材。八、CNS 11109 规定之钢材。九、CNS 13812 规定之钢材。前项结构部分不包括阶梯、攀登梯、扶手、走道、驾驶室、护围、覆罩、钢索、机械部分及其他非供支撑吊升荷物部分等。吊升荷重未满五公吨之缆索起重机，其结构部分之塔、支柱及牵条之材料，得使用木材。但不得有影响强度之裂隙、蛀蚀、节疤或木纹倾斜纤维等缺陷。第 4 条 结构部分钢材计算应使用之常数如下： 常数种类数值纵弹性系数 E (Modulus of elasticity)单位：206,000 牛顿平方公厘 (公斤平方公分) (2,100,000)剪弹性系数 G (Shear modulus of elasticity)79,000单位：牛顿平方公厘 (公斤平方公分) (810,000)蒲松氏比 (Poissons ratio )0.3 线膨胀系数 (Coefficients of thermal expan-0.000012sion) 单位： (-1次方) 比重 (Specific gravity) 7.85第 5 条 结构部分使用第三条第一项规定之钢材时，其容许抗拉应力、容许抗压应力、容许抗拉弯曲应力、容许抗压弯曲应力、容许抗剪应力及容许承压应力值，应依下列各式计算：ta=aaca=1.15bat =aabac =1.153=3da=1.42a式中a 、ta、ca、bat 、bac 、及 da 分别表示下列之值：a ：取下列任一较小者：1.降伏强度或降伏点除以 1.5。单位：牛顿平方公厘 (公斤平方公分) ，以下均同。2.抗拉强度除以 1.8。ta：容许抗拉应力。ca：容许抗压应力。bat ：容许抗拉弯曲应力。bac ：容许抗压弯曲应力。：容许抗剪应力。da：容许承压应力。第 6 条 结构部分使用第三条第一项之钢材时，其容许挫曲应力值，应依下列各式计算：100 时，k=ca 100式中之 、k及 ca 分别表示下列之值：有效细长比k ：容许挫曲应力。ca：容许抗压应力。第 11 条 第五条至第八条规定之容许应力值，于第二十条第一项表中荷重状态 B之荷重组合，应于百分之十五限定范围内增值；同表中荷重状态 C之荷重组合，应于百分之三十限定范围内增值。第 12 条 结构部分承载之荷重种类如下：一、垂直动荷重。二、垂直静荷重。三、水平动荷重。四、热荷重。五、风荷重。六、地震荷重。七、冲击荷重。第 13 条 垂直动荷重系指额定荷重、吊钩组、吊具 (抓斗、吊梁、电磁吸盘等) 与扬程五十公尺以上之钢索等重量之总合。第 14 条 垂直静荷重为构成起重机之荷重，扣除垂直动荷重部分之重量。可移动之吊运车，置于漏斗内与起重机内输送机上之零组件重量，应计入垂直静荷重。第 15 条 水平动荷重，应依下列规定计算：一、惯性力：系指起重机因横行、直行、平动与转动动作等因加减速度所产生之力，其值为垂直静荷重与垂直动荷重总合之倍，值依下表规定计算。但横行、直行中以车轮驱动时，以动轮荷重之百分之十五为上限。 平动=0.01 v横行、直行=0.008 v 转动=0.006 v 备注：1.v ：各种运动之速度值 (公尺每分钟) 。2.转动动作时，应视茖重在伸臂前端。二、离心力：系指随转动动作而作用于转动半径方向外端之力，并应依下式计算：2=式中之、及分别表示下列之值：离心力 (牛顿) 。：吊升荷重 (牛顿) 。：重力加速度 (公尺秒 2) 。：转动半径 (公尺) 。：圆周切线速度 (公尺秒) 。三、车轮之侧向力：系指与车轮之进行方向成直角之水平力，并应依下式计算：Sr=rR式中之 Sr、r及 R分别表示下列之值：Sr：车轮之侧向力 (牛顿)r ：车轮横力系数，以跨距与有效轴距之比，由下图求得，其中 L为跨距 (公尺) ，a 为有效轴距 (公尺) 。R ：车轮负荷 (牛顿)四、前款有效轴距 (a)，应依下列规定计算：(一) 一轨上有四车轮时，为外侧车轮之中心间距。(二) 一轨上有超过四车轮至八车轮时，为外侧二车轮之中心间距。(三) 一轨上有超过八车轮时，为外侧三车轮之中心间距。但设有水平导轮者，其有效轴距为外侧两导轮之中心间距。第 16 条 除中央主管机关认可者外，风荷重应依下式计算：=式中之、及分别表示下列之值：风荷重。单位：牛顿。：速度压。单位：牛顿平方公尺。：风力系数：受风面积。单位：平方公尺。前项之速度压，应依下表起重机之状态及其对应之计算式计算： 起重机之状态q 之计算式作业时q =86 4H 停止时q =880 4H备注：1.h 为起重机自地面起算之受风面高度值 (公尺) 。但高度未满 16 公尺者，以 16 计。2.速度压 q值之计算式，系以作业时之风速为 16 公尺秒，停止时之风速为55公尺秒计算导出。除风洞试验者，依其试验值外，第一项之风力系数如下： 受风面之种类风力系数平面桁架 (钢管制平面W1：未满 0.12.0 桁架除外) 构成之面W1：0.1 以上，未满 0.31.8 W1：0.3 以上，未满 0.91.6 W1：0.9 以上2.0 平板构成之面W2：未满 51.2 W2：5 以上，未满 10 1.3 W2：10以上，未满 15 1.4 W2：15以上，未满 25 1.6 W2：25以上，未满 50 1.7 W2：50以上，未满 1001.8 W2：100 以上1.9 圆筒面或钢管制之平面W3：未满 31.2 桁架构成之面W3：3 以上0.7 备注：表中 W1、W2 及 W3 分别表示如下：1.W1：充实率，系指实际挡风面积与该受风面 (系指迎风之受风面，以下均同) 面积之比值。2.W2：系指受风面长边长度与同一受风面短边长度之比值。3.W3：系指圆筒面或钢管外径 (公尺) 乘以速度压 (牛顿平方公尺) 之平方根值。圆筒面包括钢索等。第一项之受风面积，为受风面与风向成直角之投影面积 (以下称投影面积) ，其受风面有二面以上重叠情形时，应依下式计算：=A1AmAn式中之 A、A1、Am及 An 分别表示下列之值：A ：总受风面积 (平方公尺) 。A1：第一受风面之投影面积 (平方公尺) 。Am：第二受风面以后各面与前一面未重叠部分投影面积之和 (平方公尺)。An：第二受风面以后各面与前一面重叠部分投影面积乘以对应于各该面依附表二所示之减低率，所得面积之和 (平方公尺) 。第 17 条 热荷重系指结构部分之构件材料，因温度变化膨胀或收缩受阻碍所生之力。前项温度计算之范围，为摄氏负二十五度至四十五度。第 18 条 除中央主管机关认可者外，地震荷重系以相当于垂直静荷重百分之二十之水平动荷重计算之。第 19 条 冲击荷重，应依下列规定计算：一、起重机设有缓冲装置时，于无吊挂物之状态下，以额定速度之百分之七十，计算其吸收运动能所造成之力。但于缓冲装置前方设置有自动减速之装置者，得以其减速后之速度计算。二、起重机之吊挂物，自吊运车以刚体构造引导者，该吊挂物之影响应予以计算。三、吊挂物或引导部分，有撞击地面障碍物之虞时，应列计吊运车可能被举上之一侧车轮之水平动荷重。第 20 条 结构部分材料承载荷重所生之应力值，除不得超过第五条至第八条规定之容许应力值外，并应依下表规定计算： 荷重状态荷重组合 (垂直动荷重) (垂直静荷重) (水平动荷重) (热荷重) (垂直动荷重) (垂直静荷重) (水平动荷重) (作业时之风荷重) (热荷重) (垂直动荷重垂直静荷重地震荷重热荷重) 或 (垂直动荷重垂直静荷重冲击荷重热荷重) 或 (垂直静荷重停止时之风荷重热荷重) 备注：表中及分别表示下列之值：1.：冲击系数，依下式计算之值。(1) 伸臂起重机=0.3V但0.3V 1.30时=1.30(2) 其他类型起重机=0.6V但0.6V 1.60时=1.60式中之 V：上升之额定速率值 (公尺秒) 2.：作业系数，依附表三规定。前项之应力值，应取荷重组合中最不利之情形计算之。第 21 条 吊钩之断裂荷重与所承受之最大荷重比，应为四以上，或依 CNS 5394规定办理。第 22 条 结构部分应具有充分强度及保持防止板材挫曲、变形等妨碍安全使用之刚性。第 23 条 架空式起重机之桁架，以额定荷重置于最不利之位置吊升时，最大挠度应为起重机桁架跨距八百分之一以下。但起重机桁架跨距小，不因挠度致荷物晃动而发生危险之虞者，不在此限。第 24 条 除无翻倒之虞者外，起重机之安定度，应依下列规定计算，以确认其翻倒支点之安定力矩值大于翻倒力矩值：一、承受相当于垂直动荷重之三倍之荷重，于承载额定荷重之反方向时。二、承受相当于垂直动荷重之一六倍之荷重时。但营建用之塔式起重机为一四倍。三、承受相当于垂直动荷重之一三五倍之荷重、水平动荷重及作业时之风荷重等组合荷重时。但营建用之塔式起重机为一一倍。四、设置于屋外之起重机，于无吊升荷物状态，承受停止时之风荷重时。前项安定度，应依下列规定计算：一、影响安定度之重量，应取最不利安定之状态。二、风向应以最不利之方向。三、设置于屋外之直行起重机，防止逸走装置应处于使用状态。第 25 条 缆索起重机之拉条，应符合下列规定：一、安定支柱顶部之拉条数，应为二条以上。二、不得接近于架空电路。三、以钢索为拉条时，应以铗、环首、套管等金属具紧结于支柱、牵索用固定锚或具有同等以上坚固物。四、应以松紧螺旋扣等金属具拉紧，并应有防止螺旋扣扭转松脱之措施。第 26 条 吊升装置及起伏装置，应设置控制荷物或伸臂下降之制动器。但使用液压或气 (汽) 压为动力者，不在此限。前项之制动器，应符合下列规定：一、制动转矩值应为承载相当于额定荷重时，起重机吊升装置或起伏装置中最大转矩值之一五倍以上。二、吊升装置或起伏装置分别设置二个以上之制动器时，制动转矩值为各制动器制动转矩值之总合。三、应设置起重机动力被遮断时，能自行制动之设备。但以人力操作者，不在此限。四、使用人力操作者，应设置挡齿装置或挡键，并应符合下表规定： 操作方式制动力 (牛顿) 制动行程 (公分) 脚踏式300 以下30以下手动式200 以下60以下前项第一款之制动转矩值，摩擦阻力不予列计。但使用效率值在百分之七十五以下之蜗杆蜗轮机构时，其摩擦阻力所生转矩值之二分之一，得计入制动转矩。第 27 条 起重机之直行装置应设制动器。但下列起重机，不在此限：一、设置在屋内，操作人员于地面上操作，并随荷物移动，且符合下列规定之一者：(一) 直行轮轴承为滑动轴承。(二) 直行轮轴承为滚动轴承，且直行额定速度在每分钟二十公尺以下。二、以油压作动者。三、以人力作动者。第 28 条 起重机之横行装置应设制动器。但下列起重机，不在此限：一、设置在屋内，且横行轮轴承为滑动轴承者。二、设置在屋内，操作人员于地面上操作，横行轮轴承为滚动轴承，且横行额定速度为每分钟二十公尺以下者。三、吊运车以油压作动者。四、吊运车以人力作动者。第 29 条 以钢索供作荷物之吊升、直行、吊运车横行等动作之装置 (以下称吊升装置等) ，其卷胴、槽轮或平衡轮之节圆直径与钢索直径之比，应大于下表之值： 吊升装置等之等级卷胴等之类别比值第一组第二组第三组卷胴141822.4槽轮162025平衡轮101010卷胴162025槽轮1822.428平衡轮101010卷胴1822.428槽轮202531.5平衡轮101010卷胴22.42835.5槽轮2531.540平衡轮101010卷胴2835.545槽轮31.54050平衡轮12.512.512.5卷胴35.54556槽轮405063平衡轮141414备注：1.表中之 A、B、C、D、E及 F分别表示附表四规定之吊升装置等之等级。2.表中之第一组、第二组及第三组钢索种类如下：(1) 第一组钢索：非不锈钢材质之钢索，其构造为6股或8股采平行 (兰式 Langs) 捻法者及 6股 37 丝者。(2) 第二组钢索：钢索之构造为 3股、4 股或多层捻钢索 (Multi-layer strands)者。非不锈钢材质之钢索，其构造为 6股 (6 股 37 丝除外) 或 8股采交叉 (普通) 捻法者；不锈钢材质之钢索，其构造为 6股或 8股采平行 (兰式 Langs) 捻法者及 6股 37 丝者。(3) 第三组钢索：第一组及第二组以外之其他钢索。前项规定之吊升装置等之卷胴、槽轮或平衡轮之节圆直径与钢索直径之比值，得依下式计算，且其值不得低于等级 A对应之值：B 4g2 =s B 4g1 式中之、B、1、2、g及 H分别表示下列之值：s：吊升装置等之卷胴、槽轮或平衡轮之节圆直径与钢索直径之比值。：前项表中各该吊升装置等之等级及卷胴等类别之对应值。sB ：钢索之抗拉强度值。1 ：第六十三条第一项第一款表中规定之安全系数值。2 ：第六十三条第一项第一款经计算所得钢索之安全系数值。g ：重力加速度 (公尺秒 2)H ：修正系数，依附表五规定。供作过负荷预防装置使用之槽轮节圆直径与通过该槽轮钢索之比值，应为五以上。第 30 条 固定式起重机之有槽式卷胴卷进钢索时，钢索中心线与所进入之槽之中心线间夹角，应为四度以下。固定式起重机使用无槽式卷胴时，其游角应为二度以下。第 31 条 钢索与卷胴、伸臂、吊运车架、吊钩组等之连结，应使用合金套筒、压夹或栓销等方法紧结之。第 32 条 构成吊升装置等之卷胴、轴、销及其他组件应具有充分之强度，且不得有妨碍吊升装置等作动之磨耗、变形或裂隙等缺陷。第 33 条 使用钢索或吊链之吊升装置及起伏装置，应设置过卷预防装置。但使用液压、气压、绞车或内燃机为动力之吊升装置及起伏装置，不在此限。第 34 条 过卷预防装置，应符合下列规定：一、具有自动遮断动力及制动动作之机能。二、具有吊钩、抓斗等吊具或该吊具之卷扬用槽轮之上方与卷胴、槽轮、吊运车、桁架或其他有碰撞之虞物体 (倾斜之伸臂除外) 下方间之间隔，保持在二五公尺以上之构造。但直动式者为五公尺以上。三、具有易于调整及检点之构造。过卷预防装置为电气式者，除应符合前项规定外，并应依下列规定办理：一、接点、端子、线圈及其他通电部分 (以下称通电部分) 之外壳，应使用钢板或其他坚固之材料，且具有不因水或粉尘等之侵入，致使机能发生障碍之构造。二、于外壳易见处，以铭板标示额定电压及额定电流。三、具有于接点开放时，防止过卷之构造。四、通电部分与外壳间之绝缘部分，其绝缘效力、绝缘电阻试验及耐电压试验应符合 CNS2930 规定。五、直接遮断动力回路之构造者，其通电部分应施以温升试验，并符合CNS 2930规定。第 35 条 伸臂起重机，应设置过负荷预防装置。但符合下列规定，并已装有其他预防装置 (第三十七条规定之安全阀除外) 而能防止过负荷者，不在此限：一、吊升荷重未满三公吨者。二、伸臂之倾斜角及长度保持一定者。三、额定荷重保持一定者。第 36 条 具有起伏动作之伸臂起重机，应于操作人员易见处，设置伸臂倾斜角之指示装置，以防止过负荷操作。第 37 条 使用液压或气压为动力之固定式起重机之吊升装置及起伏装置，应设置防止压力过度升高之安全阀。前项吊升装置及起伏装置，应设置防止液压或气压异常下降，致吊具等急剧下降之逆止阀。但设置符合第二十六条第二项第一款至第三款规定之制动器者，不在此限。第 38 条 齿轮、轴、联结器等回转部分，有接触人体引起危害之虞者，应设置护围或覆罩。前项护围或覆罩设置于劳工踏足之处者，其强度应能承受九十公斤之负荷，且不产生变形。第 39 条 走行固定式起重机应设电铃、警鸣器等警报装置。但操作人员于地面上操作，且随荷物移动或以人力移动之起重机，不在此限。第 40 条 吊钩应设置防止吊挂用钢索等脱落之阻挡装置。但于特殊环境吊挂特定荷物，实施全程安全分析，报经检查机构认可者，不在此限。第 41 条 操作人员于地面上操作，并随荷物移动之起重机，其直行及横行速度，不得逾每分钟六十三公尺。第 42 条 顶升式吊升装置之保持机构，应符合下列规定：一、具有保持钢索等必要之功能。二、具有防止所有保持机构同时开放及失去功能者。前项顶升式吊升装置，系指具有数个保持机构，以动力伸缩使交互开闭该等保持机构，藉由钢索等吊升或卸放荷物之装置。前二项所定之保持机构，系指夹紧钢索、钢棒等加以保持之机构。第 43 条 固定式起重机之电磁接触器之操作回路接地时，该电磁接触器有接通之虞者，应依下列规定办理：一、线圈之一端应连接于接地侧之电线。二、线圈与接地侧电线间，不得有开关装置。操作回路应于停电时，切离所有电动机电路，使操作用开关器未回复至停止之作动位置时，电源无法启动。但操作用开关器之操作部分具有能自动恢复至停止作动位置，并停止该起重机作动之构造者，不在此限。第 44 条 固定式起重机之控制装置，应于操作人员易见处标示起重机之动作种别、动作方向及动作停止位置。但具有操作人员自控制装置之操作部分放手时，能自动恢复至停止位置之构造者，得不标示该停止动作位置。第 45 条 操作人员于地面上操作，并随荷物移动之固定起重机，其操作用开关器，应符合下列规定：一、应具有操作人员自操作部分放手时，能自动使动作停止之构造。二、操作用开关器之操作部分为引索构造者，应有防止该引索扭结之措施。三、应于操作人员易见处标示该操作用开关器所控制之动作种类及动作方向。四、电缆线不得作为支撑操作用开关器重量之引索。但该电缆线具有足够强度时，不在此限。第 46 条 供电线电压为七百五十伏特以下之直流电或六百伏特以下之交流电时，不得设置于起重机桁架之走道、阶梯、攀登梯或检点台 (供电线检点专用之检点台除外) 上方未满二三公尺处，或其侧方未满一二公尺之位置。但设有防止感电之围栅或绝缘覆盖者，不在此限。第 47 条 供电线电压超过七百五十伏特之直流电或超过六百伏特之交流电时，应设于专用之坑穴或套管内。但设有防止感电之围栅或绝缘覆盖者，不在此限。第 48 条 架空式起重机、锤头型伸臂起重机、墙装起重机、桥型起重机及卸载机之横行轨道，应在其两端或适当场所设置缓冲装置、缓冲材或相当于吊运车轮直径四分之一以上高度之车轮阻挡器。起重机之直行轨道，应在其两端或其适当场所设置缓冲装置、缓冲材或相当于该起重机之直行车轮直径二分之一以上高度之车轮阻挡器。第 49 条 二部以上之起重机并置于同一轨道上时，应分别于各该起重机相对侧，设置防撞装置、缓冲装置或缓冲材。但操作人员于地面上操作，并随荷物移动之起重机，不在此限。第 50 条 设置于屋外之起重机，应设有直行之防止逸走装置，其性能应足以承受依下式计算所得之风荷重：=1180 4h CA式中之 W、h、C及 A分别表示下列之值：W ：风荷重。单位：牛顿H ：起重机受风面自地面起算之高度值 (公尺) 。但高度未满十六公尺者，以十六计。C ：风力系数，依第十六条第三项规定。A ：受风面积，依第十六条第四项规定。前项之风荷重，应以起重机之逸走最不利之状态计算之。第 51 条 设置于屋外之起重机，其直行之原动机马力应在风速每秒十六公尺时，能安全行驶至防止逸走装置之处。第 52 条 吊升荷重在三公吨以上之架空式起重机、桥型式起重机或卸载机等起重机之桁架及伸臂起重机之水平伸臂，应以其全长设置走道。但设有检点台及其他为检点该起重机之设备者，不在此限。前项走道，应依下列规定办理：一、宽度应为四十公分以上。二、走道两侧应设有自走道面起高度九十公分以上之坚固扶手、中栏杆及自走道面起高三公分以上之脚趾板。但有碍吊运车或其他装置横行之侧及水平伸臂之旋转，另设有防止人员坠落设施者，不在此限。三、走道面不得有踩倒、滑倒、绊倒等之危险。第 53 条 吊升荷重在三公吨以上之伸臂起重机，其水平伸臂以外之伸臂，应设攀登梯。但设有检点台或其他为检点该起重机之设备，或在地面上易于检点该起重机者，不在此限。第 54 条 前条攀登梯或其他起重机之攀登梯，应依下列规定办理：一、踏板应等距离设置，其间隔应在二十五公分以上三十五公分以下。二、踏板与伸臂及其他最近之物间之水平距离，应在十五公分以上。三、踏板未设置侧木者，应有防止足部横滑之构造。四、通往上方走道、检点台之部分，应设高出该处地板面七十五公分以上之侧木，且其前端应弯向各该处所地板面。五、长度超过十五公尺者，每十公尺以内设一平台。六、高度超过六公尺时，应于距梯底二公尺以上部分设置护笼或其他保护装置。第 55 条 固定式起重机设置之阶梯，应依下列规定办理：一、对水平面之倾斜度，应在七十五度以下。二、每一阶之高度应在三十公分以下，且各阶梯间距应相等。三、阶面宽度应在十公分以上，且各阶面应相等。四、高度超过十公尺者，应于每七五公尺以内设置平台。五、设置高度七十五公分以上之坚固扶手。第 56 条 下列起重机，应设驾驶室：一、设置于显著飞散粉尘场所者。二、设置于显著低温场所者。三、设置于屋外者。但不易设置且经检查机构认可者，不在此限。前项以外之起重机，应设置驾驶台。但于地面上操作之起重机，得免设驾驶室及驾驶台。第 57 条 装设在起重机之驾驶室或驾驶台，应符合下列规定：一、其结构应能确保操作人员之视界。但操作人员与吊