GB／T 22437.1-2008 电起重机 载荷与载荷组合的设计原则 第1部分：总则.pdf

I C S5 3 0 2 0 2 0J8 0蝠园中华人民共$-n 国国家标准G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8起重机载荷与载荷组合的设计原则第1 部分：总则C r a n e s-D e s i g np r i n c i p l e sf o rl o a d sa n dl o a dc o m b i n a t i o n s-P a r t1：G e n e r a l2 0 0 8 1 0-2 2 发布(I S 08 6 8 6 1：1 9 8 9，M O D)2 0 0 9 0 5 01 实施宰瞀鹊鬻獬警髅瞥篓发布中国国家标准化管理委员会况1 9G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8目次前言1 范围-2 规范性引用文件-一3 术语和定义一4 符号一5 总则-6 载荷与适用系数7 载荷组合的选择原则-附录A(规范性附录)许用应力法和极限状态法的应用附录B(规范性附录)系数7 f、L 和L 值附录C(资料性附录)对系数，应用的一般注释附录D(资料性附录)在轨道上运行的起重机械估算系数止值的模型示例附录E(资料性附录)确定由加速度产生的载荷示例附录F(资料性附录)偏斜引起的载荷(水平侧向力)分析方法示例参考文献，11_c：a_加坞坫M加肝如G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8目次前言l 范围-2 规范性引用文件3 术语和定义4 符号。5 总则-。6 载荷与适用系数7 载荷组合的选择原则-附录A(规范性附录)许用应力法和极限状态法的应用附录B(规范性附录)系数计、k、K 和y n 值附录C(资料性附录)对系数。应用的一般注释附录D(资料性附录)在轨道上运行的起重机械估算系数虫值的模型示例附录E(资料性附录)确定由加速度产生的载荷示例附录F(资料性附录)偏斜引起的载荷(水平侧向力)分析方法示例参考文献工，00如坞坫”加胛刖置G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8G B T2 2 4 3 7(起重机载荷与载荷组合的设计原则分为5 个部分：第1 部分：总则；第2 部分：流动式起重机；第3 部分：塔式起重机；第4 部分：臂架起重机；一第5 部分：桥式和门式起重机。本部分为G B T2 2 4 3 7 的第1 部分。本部分修改采用1 S O8 6 8 61：19 8 9(起重机载荷与载荷组合的设计原则第1 部分：总则(英文版)。本部分根据I s()8 6 8 Gl：1 9 8 9 重新起草，有关技术性差异已编人正文并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。本部分与I S O8 6 8 61：1 9 8 9 的主要技术性差异为：给出了高危险度系数的具体数值。将载荷与载荷组合表3 中A 3、B 3 组合的第2 行的“”改为1。一将载荷与载荷组合表3 中C 3 组合的第7 行由原来的“”改为“】”。一将载荷与载荷组合表3 中A 4、B 4 组合的第4 行“”与第5 行“丸”位置调换，改成第4 行“丸”与第5 行“”。一将载荷与载荷组合表3 中第2 0 行的k。、k。、k。统一改为L，附录B 表B 1 中的y m 值由1 1 0、1 0 5、1 0 0 统一一改为1 1 0。对I S O8 6 8 6l：19 8 9 中引用的其他国际标准，用已被采用为我国的标准代替对应的国际标准，其余未被采用为我国标准的国际标准均被直接引用。为了便于使用，本部分还作了以下编辑性修改：“I s()8 6 8 6 的本部分”词改为“G B T2 2 4 3 7 的本部分”；一用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；一删除了国际标准的前言；将正文与附录中的公式进行了统一编号；一增加了参考文献；对I S O8 6 8 6 1：19 8 9 中的质量，抗倾覆力矩，图D 4b)中字符。以及系数未列人表B 1 等进行了调整。本部分的附录A 和附录B 为规范性附录，附录c、附录D、附录E 和附录F 为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国起重机械标准化技术委员会(S A C T C2 2 7)归口。本部分起草单位：太原科技大学。本部分主要起草人：徐格宁。本部分为首次制定。起重机载荷与载荷组合的设计原则第1 部分：总则G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 81 范围G B T2 2 4 3 7 的本部分规定了各种载荷计算的通用方法和选择载荷组合的一般原则，其目的是为了验证G B T6 9 7 4 1 所定义的各类起重机金属结构及机械零部件的承载能力。本方法以刚体动力分析及弹性静力分析为基础，但也允许使用经理论和实践证明具有相问效能的、更先进的(计算或试验)方法估算载荷与载荷组合的效应和动力载荷系数值。本部分有两种不同用途：a)为不同类型起重机械制定更专用的标准，提供参数值的通用形式、内容及范围。b)在设计者、制造者与购买者之间为没有专用标准的起重机械就载荷与载荷组合达成协议提供一个框架。当本部分应用于相同工作和环境条件下的不同类型起重机时，应探寻引起失效的等效应力。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过G B T2 2 4 3 7 的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。G B T5 9 0 519 8 6 起重机试验规范和程序(i d tI S o4 3 l O：1 9 8 1)G B T6 9 7 4 1起重机术语第l 部分：通用术语(G B T6 9 7 4 12 0 0 8，I S O4 3 0 61：2 0 0 7，I D T)I S O4 3 0 2：1 9 8 1 起重机风载荷估算3 术语和定义G B T6 9 7 4 1 确立的以及下列术语和定义适用于G B 1、2 2 4 3 7 的本部分。3 1载荷l o a d s以力、位移或温度形式施加的外部或内部作用，将在起重机金属结构或机械部件中引起应力。3 2刚体的动力分析k i n e t i ca n a l y s i so fr i g i db o d i e s对假定为非弹性元件组成系统模型做运动和内力的研究。3 3弹性体的动力分析k i n e t i ca n a l y s i sf o re l a s t i cb o d i e s对假定为弹性元件组成系统模型做相关弹性位移、运动和内力的研究。4 符号G B T2 2 4 3 7 的本部分采用的主要符号见表l。G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8表1 主要符号符号说明参考本部分有关内容反映动力效应的载荷系数多处作用在起重机械质量上的反映起升重力效应的起升冲击系数6 1 1用于确定。值的专用符号6 1 1起升地面载荷的起升动载系数61 2 1鸭反映部分载荷突然卸载的动力效应的突然卸载冲击系数6 1 23反映在不平坦路面上运行的动力效应的运行冲击系数6 1 32由于起重机械驱动机构加速引起的加(减)速动载系数6 1 4反映动载试验载荷的起升动载系数6 3 2反映同缓冲器碰撞引起的弹性效应的缓冲器碰撞弹性效应系数6 3 3H C l H C 规定的起重机械起升状态级别61 2 1总规定的起升状态级别系数6 121岛用于确定 值的专用符号6 1 23y h稳定的起升速度，单位为米每秒(r n s)6 1 2 2F：，F n，F n缓冲力63 3M A、n n、用于计算许用应力的安全系数73 2分项载荷系数7 3 3抗力系数附录A，附录B高危险度系数7 3 6有效载荷质量，总起升载荷质量6 12 3，6 31r m 一A悬挂在起重机械上的剩余部分(吊具)质量6 31注：附录中使用的更多符号，将在附录中给出定义。5 总则5 1按照G B T2 2 4 3 7 的本部分进行能力计算验证的目的是为了采用数学方法确认该起重机在按照制造厂说明书运转时的实际承载能力。防止失效(如屈服、弹性失稳或疲劳)验证的基础是核算载荷在起重机结构件和机械部件中引起的计算应力是否小于相应的计算强度。失效验证对抗倾覆稳定性也是必要的，抗倾覆稳定性由载荷引起的倾覆计算力矩与由起重机械所具有的抗倾覆计算力矩之比来确定。此外，为确保起重机械的稳定性和或避免起重机械及其局部部件意外移动，例如起重臂变幅绳、固定拉索的意外脱开卸载或起重机械的意外滑动，还应对某些力做出限制。应当考虑机械和结构系统的实际与理论几何形状之间差别的影响(例如公差及基础下沉等产生的影响)。由于这种影响可能会引起的应力超过规定的极限值，因此在进行起重机承载能力验算时应给予考虑。5 2 结构设计或能力验算的两种常用方法：a)许用应力法它足由组合载荷产生的设计应力与由构件类型或检验的条件所确定的许用应力进行对比。许，G B T2 2 4 3 7 1 2 0 0 8用应力的确定是以使用经验为基础，并考虑防止由于屈服、弹性失稳或疲劳等引起失效的裕度。b)极限状态法它是用分项载荷系数将组合之前的各载荷放大，并与屈服或弹性失稳所规定的极限状态进行对比。每种载荷的分项载荷系数的选定是以出现的概率和能确定的载荷精确度为依据的。极限状态值包含的是将构件的标准强度予以折减的强度值，此折减反映了该构件强度及几何参数的统计偏差。极限状态法通常给出更有效的设计，因为此法考虑了在确定设备质量时准确性较好和在对其他作用载荷取值时准确性较差的因素(采用不同的分项载荷系数加以体现)。附录A 给出了许用应力法与极限状态法应用的详细说明。5 3 为了计算作用载荷引起的应力，应选用适当的起重机械模型。根据本部分的规定，引起随时间变化载荷效应(内力)的各种载荷根据经验、试验或计算均应按等效静载荷进行估算。可以采用刚体动力分析方法，选用一些动力系数估算模拟弹性系统响应所需的各个力，也可以选择或进行弹性动力学分析或现场测试，但为了反映操作的平稳程度，需要考虑起重机械司机实际操作的因素。无论是许用应力法还是极限状态法，在考虑稳定性和位移时，载荷、载荷组合、载荷系数，许用应力以及极限状态，都应在经验的基础上考虑其他相关标准进行设定，或者在试验或统计数据的基础上加以设定。本部分使用的参数均被认为是可以确定的。如某种载荷不可能出现(例如作用在室内工作起重机械上的风载荷)，则应在承载能力验算中略去不汁。同理，由下述情况引起的载荷也应略去：a)起熏机械说明书中禁止的条件；b)起重机械设计中未提供的特性；c)起重机械设计中防止或禁止的条件。如果采用概率的方法验算承载能力，应当表明相应的条件，特别是可接受的失效概率。6 载荷与适用系数本章给出了载荷以及在承载能力验算中确定载荷效应时使用的系数和取值范围。从这些系数值范围选择特定类型起重机械的各数值，可在G B T2 2 4 3 7 的本部分中查找。附录c 对系数最的应用给出一般注释。作用在起重机械上的载荷分为常规载荷、偶然载荷、特殊载荷及其他载荷，当各类载荷与所考虑的起重机械相关或与其使用相关时，才予以考虑：a)常规载荷发牛在正常操作中，在防止屈服、弹性失稳以及在适当时防止疲劳失效的能力验算中应予以考虑。它们是由重力和驱动机构、制动器作用在起重机械与起升载荷质量上的加速度或减速度以及各种位移引起的载荷。b)偶然载荷及其效应不经常发生，在疲劳估算中不予考虑。它们包括由工作状态风载荷，雪、冰、温度变化以及偏斜运行引起的载荷。c)特殊载荷及其效应也不经常发生，在疲劳估算中也不予考虑。它们包括由试验载荷、非工作状态风载荷，缓冲力和倾翻载荷、意外停机、机构失效以及起重机械基础外部激励引起的载荷。d)其他载荷包括安装和拆卸载荷以及平台和通道【二的载荷。载荷所属类别并不是载荷重要性或关键性的标志。例如安装和拆卸载荷虽然属于最后一种类型，但因为相当一部分事故发生在这些工作阶段，应当给予特别注意。6 1 常规载荷6 1 1作用在起重机械质量上的起升重力效应起重机械的质量，应包括在运转时始终处在起重机械固定位置上的某些部件，而有效载荷除外(见3G