GBT 22437.2-2010 起重機 載荷與載荷組合的設(shè)計原則 第2部分：流動式起重機

起重機載荷與載荷組合的設(shè)計原則中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局I本部分為GB/T22437的第2部分。本部分修改采用ISO8686-2:2004《起重機載荷與載荷組合的設(shè)計原則本部分根據(jù)ISO8686-2:2004重新起草，有關(guān)技術(shù)性差異已編入正文并在它們所涉及的條款的頁邊空白處用垂直單線標識。在附錄D中給出了技術(shù)性差異及其原因的一覽表以供參考?！狪SO8686-2:2004中引用的國際標準，用已被采用為我國的標——本部分中分項載荷系數(shù)Y,,強度系數(shù)Y;符號下角標增加“i”,以Y,Ya表示不同載荷組合下取——圖1和式(2)增加了關(guān)于副臂長度L;的說明；——附錄B和圖B.3中所有的SI改為S,Lu改為L,Tr改為T;——增加了附錄D。1起重機載荷與載荷組合的設(shè)計原則GB/T22437的本部分規(guī)定了由GB/T6974.2所定義的流動式起重機的載荷與載荷組合的設(shè)計原則(GB/T22437.1給出了載荷與載荷組合的一般設(shè)計原則),并提出了用于流動式起重機金屬結(jié)構(gòu)承下列文件中的條款通過GB/T22437的本部分的引協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本GB/T6974.2-2010起重機術(shù)語第2部分：流動式起重機(ISO4306-2:1994,IDT)GB/T22437.1—2008起重機載荷與載荷組合的設(shè)計原則第1部分：總則(ISO8686-1:EN13001-2:2004起重機安全通用設(shè)計第2部分：不需對承載金屬結(jié)構(gòu)進行疲勞分析的作業(yè)模式(例如以吊鉤為吊具進行間歇作業(yè)的起重機),包括偶然應(yīng)用所占比例不大于普通(間歇)作業(yè)模式80%的循環(huán)作業(yè)模式。2b)對GB/T22437本部分所定義的載荷值可以進行保守地組合。而適當時，這些載荷還可與某更多關(guān)于同時加速作用的情況見附錄B。某些設(shè)計特征可能會使臂架產(chǎn)生側(cè)向載荷。當設(shè)計中存在這些特征時，應(yīng)載荷組合與最大側(cè)向載荷組合。除了回轉(zhuǎn)和風的影響外，可能會引起側(cè)向載荷的設(shè)計特征包含下列重要的承載構(gòu)件或部件都應(yīng)進行承載能力校驗計算。計算中應(yīng)使用表1和表2的載荷組合B中給出的備在失電或失控狀態(tài)下能夠自動停機的制動器，在設(shè)計時應(yīng)考慮表1或表2中第11行“意外停機引起某些配置下可能具有過剩的、而起重機司機在實際操作中并不完全利用的驅(qū)動力(根據(jù)制造商的說明3GB/T22437.2—2010應(yīng)小于額定載荷的2%,對伸縮式臂架，不應(yīng)小于額定載荷的3%。5.3起升效應(yīng)5.3.1由起升驅(qū)動產(chǎn)生的起升慣性載荷(起升無約束地面載荷除外)(見GB/T22437.1—2008中的△F=δ×F5.3.2當起升或下降速度V?大于1.7m/s時，δ值并不增加。當起升或下降速度V?小于0.2m/s5.4驅(qū)動力變化值A(chǔ)F的應(yīng)用表1或表2中第5行的計算載荷。5.4.2當其他驅(qū)動而非起升或下降懸吊物品時，除起升驅(qū)動外的其他驅(qū)動力值△F應(yīng)的動力載荷系數(shù)φs放大，得到表1或表2中第4行的計算載荷。6金屬結(jié)構(gòu)承載能力的驗證計算6.1總則起重機金屬結(jié)構(gòu)承載能力驗證計算方法可采用GB/T22437.1中的許用應(yīng)力法或極限狀態(tài)法。采6.2許用應(yīng)力法6.2.1表1給出的載荷與載荷組合適用于許用應(yīng)力法，同時采用強度系數(shù)Y和動力載荷系數(shù)φ,表36.2.2對于軸心受壓構(gòu)件，表1給出的強度系數(shù)Ya僅用于附錄A所示的桿件6.3.1表2給出的載荷與載荷組合以及分項載荷系數(shù)γ,及動力載荷系數(shù)φ;適用于極限狀態(tài)法。表3給出了φ:值和其他相關(guān)的載荷系數(shù)。對于所有的載荷組合，構(gòu)件材料的抗力系數(shù)Y取值均為1.1。6.3.2對于軸心受壓構(gòu)件，抗力系數(shù)Y和表2中給出的分項載荷系數(shù)Yg僅用于附錄A所示的桿件強7受側(cè)向載荷的桁架式臂架的撓度制其撓度不超過有效長度的2%,此時所考慮的載荷為額定載荷與側(cè)向載荷，側(cè)向載荷為額定載荷的2%。撓度極限值可通過計算或試驗確定。該撓度極限值僅適用于桁架式臂架和帶有副臂的桁架式臂4圖1帶有副臂的桁架式起重臂架撓度測量的術(shù)語及符號7.2對安裝在一個臂架上的單副臂(見圖1),其關(guān)系可由式(2)表示：Z;≤0.02L;+Z?+Z'(L;cosβ)+0(L;sinβ)………………Z;——副臂頂部的撓度；Z?——桁架式起重臂架頂部的撓度；Z?——桁架式起重臂架距臂架頂部L?處的撓度；Z?——副臂仰起時頂部的撓度；L;——副臂長度。表1采用許用應(yīng)力法設(shè)計時流動式起重機金屬結(jié)構(gòu)計算的載荷及載荷組合表123456載荷類別行號nnn常規(guī)載荷重力加速力沖擊力中1中11中11中211n12一一φ3驅(qū)動加速力及額定載升機構(gòu)一45氣候影響111116111117 819 注1:載荷組合C2中的η是起重機處于非工作狀態(tài)時，考慮吊鉤滑輪組或檢修懸掛球的質(zhì)量pm的系數(shù)，m=(m-△m),η=1-(△m/m)。見GB/T22437.1-2008中的6.3.1。注2:第1列“載荷類別”中的6.1、6.2和6.3見GB/T22437.1—2008。注3:h;見表3。注4:載荷組合的說明見附錄C表C.1。注5:附加載荷的計算見4.4。注6:安全系數(shù)n=強度系數(shù)Ya×高危險度系數(shù)Y。,當高危險度系數(shù)γ。=1時，安全系數(shù)n=強度系數(shù)Y123456載荷類別行號常規(guī)載荷重力加速力沖擊力中中1i中11111中2中31n12φφ 3驅(qū)動加速力荷質(zhì)量升機構(gòu)4中s 5氣候影響1工作狀態(tài)風載荷11116111117 819 中s注1:載荷組合C2中的η是起重機處于非工作狀態(tài)時，考慮吊鉤滑輪組或檢修懸掛球的質(zhì)量pm的系數(shù)，m=(m-△m),η=1-(△m/m)。見GB/T22437.1-2008中的6.3.1。注2:第1列“載荷類別”中的6.1、6.2和6.3見GB/T22437.1—2008。注4:載荷組合的說明見附錄C表C.1,注5:附加載荷的計算見4.4。7Z'(斜率)=(Z?-Z?)/L? (3) (4)表3動力載荷系數(shù)φ值與依據(jù)中的行號1普通(間歇)作業(yè)模式(例如采用吊鉤):α=0;循環(huán)作業(yè)模式(例如采用抓斗、索斗鏟、電磁盤):α=0.1?根據(jù)對自重載荷的影響是否有利而取為大于或小于1.022普通(間歇)作業(yè)模式的起升狀態(tài)級別為HC?采用無級連續(xù)變化速度驅(qū)動控制時：p?=1.0;偶然使用循環(huán)作業(yè)模式的起升狀態(tài)級別為HC?采用無級連續(xù)變化速度驅(qū)動控制時：?=1.3;其他情況見GB/T22437.1234當運行速度≤0.4m/s時：φ=1.1;當運行速度>0.4m/s時：p?=1.3;當運行速度≤0.4m/s時：p?=1.0;當運行速度>0.4m/s時：p?=1.14,5和11中s對于無級連續(xù)變化速度驅(qū)動控制的流動式起重機：普通(間歇)作業(yè)模式：ps=1.2;循環(huán)作業(yè)模式：s=1.5;普通(間歇)作業(yè)模式：ps=1.6;6根據(jù)EN13001-2:2004,工作狀態(tài)風速不應(yīng)低于8.9?正常情況下不考慮，但當購買方和制造商有特殊約定時可另行規(guī)定8中z9最大非工作狀態(tài)風載荷和/或由制造商規(guī)定的起重機結(jié)構(gòu)試驗載荷根據(jù)GB/T5905:p?=0.5(1+φ?);p?見GB/T22437.1—2008中的8(規(guī)范性附錄)桿件強度ISO10721-1和ISO10721-2關(guān)于桿件強度的計算公式(或曲線),應(yīng)與表1中的強度系數(shù)Ys或表2中的抗力系數(shù)Ym配合使用。或者采用國家標準中的桿件強度公式(或曲線),配合使用合適的強度系數(shù)或抗力系數(shù)，以取得相同的安全等級。9——帶載行走(T)。圖B.2桁架臂輪式起重機B.2.2若制造商使用說明書中特別準許，則其他機構(gòu)加速可以與運行加速組合。B.3伸縮臂輪式起重機B.3.1可能的加速組合(見圖B.3):——起升(H)與回轉(zhuǎn)(S);一起升(H)與變幅(L);——伸縮(T.)與變幅(L);—-帶載行走(T)。圖B.3伸縮臂輪式起重機B.3.2若制造商使用說明書中特別準許，則其他機構(gòu)加速可以與運行加速組合。表1和表2中載荷組合的應(yīng)用表C.1給出了包含在各載荷組合中的各載荷的總體描述，并表1與表2中的載荷組合在無風工作(A1)和有風工作(B1)時，流動式起重機起升機構(gòu)起升無約束地面升機構(gòu)外另一個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。見GB/T22437.1—2008中.1。在無風工作(A2)和有風工作(B2)時，流動式起重機在循環(huán)作業(yè)模式下，起升懸吊載荷，并考慮除起升機構(gòu)外其他兩個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。見4.2和GB/T2中。在無風工作(A3)和有風工作(B3)時，流動式起重機在起升機構(gòu)起升或下降懸起升機構(gòu)外另一個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。流動式起重機在起升機構(gòu)懸吊靜升機構(gòu)外兩個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。見4.2。在無風工作(A1)和有風工作(B1)時，流動式起重機起升機構(gòu)起升無約束地面升機構(gòu)外另一個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。見GB/T22437.1-2008中.1。流動式起重機在循環(huán)作業(yè)模式下，起升機構(gòu)起升無約束地面載荷。見GB/T22437.1—2008中流動式起重機在非工作狀態(tài)下，考慮承受由制造商規(guī)定的非工作狀態(tài)風載流動式起重機在GB/T5905規(guī)定的試驗狀態(tài)下。流動式起重機在意外停機狀態(tài)下，見4.5。C.4.1載荷組合A1和B1是除起升機構(gòu)起升無約束地面載荷外與能產(chǎn)生最大應(yīng)力的某一機構(gòu)驅(qū)動載σ(A1)=σ(h?mc+p?mg+hsmax.對極限狀態(tài)法(LSM):σ(A1)=o(Ypp?mc+Yppzmg+Yphsmax.σ(B1)=o(Ypp?mc+Yph?mg+Yphsmax.drivC.4.2載荷組合A2和B2是除起升機構(gòu)突然卸載部分懸吊載荷外與能產(chǎn)生最大應(yīng)力的兩個機構(gòu)驅(qū)動對許用應(yīng)力法(ASM):o(A2)=σ(p?mc+t?mg+p對極限狀態(tài)法(LSM):σ(A2)=d(Ypp?mc+Ypp?mg+YpPσ(B2)=σ(Ypp?mc+YpP?mg+YpPsmaxC.4.3載荷組合A3和B3是除起升機構(gòu)起升或下降懸吊載荷荷的載荷組合max.driveforce,如(△Fs,或△F,或△FT);或流動式起重機在起升機構(gòu)懸吊靜止載荷，并與能產(chǎn)生最大應(yīng)力的兩個機構(gòu)驅(qū)動載荷的載荷組合b.,如(△Fs+△F,或△Fs+△FT,或?qū)υS用應(yīng)力法(ASM):o(A3)=σ(mc+mg+ps△Fn+smax.driveo(A3)=σ(Ypmc+Ypmg+Ypp?△Fh+YpPsmax.σ(B3)=σ(Ypmc+Ypmg+YpPs△Fh+YpPsmax.drivσ(B3)=σ(Ypmc+Ypmg+Yppsmax.cC.4.6載荷組合C2是反映流動式起重機在非工作狀態(tài)下承受由制造商規(guī)定的非工作狀態(tài)風載荷的σ(C3)=o(p?mc+hsmr+psmax.drσ(C3)=o(Ypp?mc+Yppemr+Yppsmax.drivC.4.8載荷組合C4是檢測流動式起重機在意外停機狀態(tài)下(見4.5)自動停機效應(yīng)的載荷組合。o(C4)=o(mc+mg+φs△Fn或psmax.driveforce)σ(C4)=o(Ypmc+Ypmg+Ypps△Fh或Yppsmax.driveforce)僅用4.5中規(guī)定的驅(qū)動力。C.4.9根據(jù)4.4可能需要考慮的其他載荷。σ=o(1.22mc)+o(1.34mg)+o(1.34ps△FH)+max[o(1.34ps△Fs)或o(1.34s△FL)或o(1.34△Fr)](資料性附錄)本標準與ISO8686-2:2004的技術(shù)性差異及其原因表D.1給出了本標準與ISO8686-2:2004的技術(shù)性差異及其原因。表D.1本標準與ISO8686-2:2004的技術(shù)性差異及其原因本標準的章條編號2引用的標準ISO4302:1981改為按照ISO4302:1981中的風壓值為pGB/T3811—2008《起重機設(shè)計規(guī)范EN13001-2:2004取值為p=0.625?,本部分與7將公式θ=(Z-Z?)/L?改為tanθ=(Z,為“-”“1”在非工作狀態(tài)不能避免雪和冰載荷的作用表中載荷組合C1組合第8行的“”改為“fzmx”C1組合的第8行的英文版中為“φ?”,應(yīng)改為“Pm”,表1“9m/s”改為“工作狀態(tài)風速不應(yīng)低于8.9m/s”ISO4302:1981中的風壓取值為p=0.613r,計算出的工作狀態(tài)風速為9m/s;而EN13001-2:2004中風壓取值為p=0.625v?,計算出的工作狀態(tài)風速為8.9m/s;本標準的章條編號表C.1升機構(gòu)外另一個機構(gòu)的同時不穩(wěn)定運動。”與正文表1,表2中A1和B1載荷組合情況不符。因ISO8686-1中φ2的定義，z為起升地面載荷的起升動載系數(shù)，其工況限定為起升機構(gòu)起升無約束地面載荷。流動式起重機起升機構(gòu)在起升無約束地面載荷的瞬不能同時施加任意無限定的其他兩個機構(gòu)可能的同時起重機起升