NB-T 10341.2-2019 水电工程启闭机设计规范 第2部分:移动式启闭机设计规范_第1页
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NB-T 10341.2-2019 水电工程启闭机设计规范 第2部分:移动式启闭机设计规范_第3页
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文档简介

ICS

27.140

26NB/T

10341.2-2019代替

DL/T

水电工程启闭机设计规范

部分:移动式启闭机设计规范Code

for

Design

Hoists

2:

Code

for

Design

Mobile

Hoists2019-12-30

2019-07-01

实施国家能源局发布水电工程启闭机设计规范

部分:移动式启闭机设计规范Code

for

Design

Hoists

2:

Code

for

Design

Mobile

HoistsNB/T

10341.2-2019代替

DL/T

...

5167-2002...

10341.2-2019

12

30

附件

1:行业标准目录行业标准目录

10341.2-2019

参考有关国内标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。本规范的主要技术内容是:基本规定、设计原则和要求、荷载、材料、机械、

5167-2002

中移动式启闭增加了启闭机配设安全监控管理系统和设置在线监测系统的要求。增加了启闭机斜拉工况小车运行机构的型式和要求。增加了启闭机沿曲线轨道运行时的防啃轨措施。增加了启闭机多层缠绕卷筒的相关规定。增加了启闭机荷载分类。增加了启闭机各机构采用闭式齿轮传动的相关规定。增加了钢丝绳预拉、捻制方向等技术要求。增加了安全制动器的有关内容。增加了构件稳定有关计算要求。增加了“安全”一章。调整了启闭机工作级别划分的原则。调整了起升机构高速轴零部件静强度计算荷载系数。修改了钢丝绳多层缠绕时,各相关角度的控制要求。修改了结构件材料要求。由能源行业水电金属结构及启闭机标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送水电水利规划设计总院(地址:北京市西城区六

)。II

10341.2-2019本规范主要起草人员:廖永平 III

10341.2-2019 1 总 则

.......................................................................

12 术 语

.......................................................................

23 基本规定

.....................................................................

34 设计原则和要求

...............................................................

54.1

总体布置

................................................................

54.2

机构设计

................................................................

64.3

防风抗滑计算.............................................................

84.4

防腐蚀

..................................................................

95 荷 载

......................................................................

115.1

常规荷载

...............................................................

115.2

偶然荷载

...............................................................

125.3

特殊荷载

...............................................................

145.4

其他荷载

...............................................................

156 材

.......................................................................

166.1

铸件

..................................................................

166.2

锻件和轧件..............................................................

166.3

结构件

................................................................

166.4

连接材料

...............................................................

177 机

.......................................................................

187.1

起升机构

...............................................................

187.2

运行机构

..............................................................

207.3

回转机构

...............................................................

227.4

零部件的计算原则........................................................

247.5

零部件的设计............................................................

268 结

.......................................................................

358.1

计算原则

...............................................................

358.2

荷载组合

...............................................................

358.3

容许应力

...............................................................

368.4

结构件和连接的强度计算..................................................

378.5

稳定性计算..............................................................

408.6

刚度要求

...............................................................

478.7

门架结构

...............................................................

488.8

构造要求

...............................................................

499 电

.......................................................................

549.1

一般规定

...............................................................

549.2

电源和供电..............................................................

54IV

10341.2-20199.3

配电系统

...............................................................

559.4

电气保护

...............................................................

559.5

电气控制

...............................................................

579.6

电气设备的工作环境......................................................

619.7

电线电缆及其敷设........................................................

619.8

液压式自动挂脱梁

........................................................

639.9

辅助电气设备............................................................

6410

......................................................................

6510.1

基本安全要求...........................................................

6510.2

结构安全要求...........................................................

6610.3

机械安全要求...........................................................

6810.4

电气安全要求...........................................................

6910.5

控制和操纵的安全与布置.................................................

6910.6

安全防护装置的设置要求.................................................

7010.7

消防

..................................................................

7110.8

使用维护文件...........................................................

71附录

A 额定启闭荷载、扬程、跨度和速度系列参数

..................................

72附录

B

运行加减速度及相应的加减速时间

..........................................

73附录

C 迎风面积及风力系数

......................................................

74附录

D 启闭机偏斜运行时的水平侧向荷载计算

......................................

79附录

E 电动机选择

..............................................................

82附录

F 电动机的过载校验

........................................................

87附录

G 电动机的发热校验

........................................................

89附录

H 机械传动效率

............................................................

91附录

J 运行摩擦阻力和坡道阻力计算

..............................................

92附录

K 零部件的计算

............................................................

94附录

L 常用滑动轴承材料的容许值

.................................................

0附录

M 轴心受压构件的稳定系数

...................................................

1附录

N 受弯构件的侧向屈曲稳定系数

...............................................

8附录

P

压弯构件的整体稳定性计算

................................................

11附录

Q 板局部稳定性计算

........................................................

14附录

R 导线载流量的校正系数

....................................................

21本规范用词说明

.................................................................

23引用标准名录

...................................................................

24

10341.2-2019附:条文说明....................................................................

27VI

10341.2-2019Contents1

General

Provisions...........................................................

12

Terms

........................................................................

23

Basic

Requirements...........................................................

34

Design

Requirements............................................

54.1

Layout..........................................................

54.2

Mechanism

Design.........................................................

64.3

Wind

Slide

Resistance

Calculation....................................

84.4

Corrosion

.....................................................

95

Loads

.......................................................................

115.1

Normal

Loads...........................................................

115.2

Accidental

Loads........................................................

125.3

Loads..........................................................

145.4

Other

Loads............................................................

156

Materials...................................................................

166.1

Castings...............................................................

166.2

Forgings

Pieces..............................................

166.3

Structural

Members......................................................

166.4

Connecting

....................................................

177

Design...........................................................

187.1

Hositing

Mechanism......................................................

187.2

Travel

Mechanism........................................................

207.3

Swing

Mechanism.........................................................

227.4

Parts

and

Components.........................

247.5

Design

of

Parts

Components..........................................

268

Design...........................................................

348.1

..................................................

348.2

Load

Combinations.......................................................

348.3

Allowable

Stresses......................................................

358.4

Strength

for

Structural

and

Connections.............

368.5

Stability

...................................................

388.6

Stiffness

Requirements..................................................

458.7

Gantry

Structure........................................................

478.8

Construct

Requirements..................................................

489

Electrical

Design...........................................................

539.1

....................................................

539.2

Power

Source

Supply...........................................

539.3

Power

Distribution

System...............................................

549.4

Electrical

...................................................

549.5

Electrical

Control......................................................

569.6

of

Electrical

.............................

599.7

Wires,Cables

Laying...........................................

609.8

Hydraulic

Lifting

Beam..................................................

629.9

Auxiliary

Equipment..........................................

6310

Safety

.....................................................................

6410.1 Basic

Safety

Requirements.............................................

6410.2 Structural

Requirements........................................

6510.3 Mechanical

Requirements........................................

6710.4 Electrical

Requirements........................................

68VII

10341.2-201910.5 Safety

of

Manipulation....................

6810.6 Requirements

for

Setting

Protective

...........................

6910.7 Fire

Protection.......................................................

7010.8 Operation

.....................................

70AppendixA

Hoisting

Loads,

Lift,

Span,

and

Speed

.......

71AppendixB

Time

and

Speed

for

Acceleration

Deceleration....................

72AppendixC

Windward

and

Wind

Factor

.......................................

73Appendix

D

of

Horizontal

Loads

Travelling

Hoist

in

Deflection...............................................................................

78Appendix

E Selection

of

Motors.................................................

81Appendix

F Overload

Check

of

Motors.............................................

85AppendixG Heating

Check

of

Motors

.............................................

87AppendixH

Transmission

Efficiency

..................................

89Appendix

J Calculation

for

Travelling

Resistance

and

Gradient

Resistance...............................................................................

90AppendixK

for

Parts

and

Components................................

92Appendix

L Allowable

Values

Bearing

Materials...............

108Appendix

MStability

Coefficients

of

Members

Under

Axial

.........

109AppendixN

Buckling

Stability

Coefficients

of

Flexural

........

116Appendix

P Stability

Under

Compressive

andBending

....................................................

119Appendix

Q

Stability

Calculation

of

Steel

Plate

.......................

122AppendixR

Coefficient

of

Wire

............................

129Explanation

of

Wording

in

This

Code............................................

131List

Quoted

.......................................................

132Addition:

Explanation

Provisions............................................

135VIII

10341.2-2019IX

10341.2-201X1 总 则

10341.2-20192 术语

在卷筒装置上设置起到制动作用的机械常闭式制动器。

电动机至卷筒轴之间的各级齿轮副均在密闭箱体内且有良好润滑的传动。

每一节距绳槽由卷筒轴线垂直的平面平行的绳槽和与卷筒轴线垂直的平面成

一种能自动连接、脱开闸门和启闭机的装置。启闭机服务对象扬程H(m)工作级别检修闸门H<40Q1H≥40Q1、Q2事故闸门H<40Q2H≥40Q2、Q3工作闸门H<40Q2、Q3H≥40Q3、Q4清污抓斗—Q3、Q4设备检修—Q1、Q2荷载状态使用等级T1T2T3T4L1Q1Q1Q1Q2L2Q1Q1Q2Q3L3Q1Q2Q3Q4使用等级设计总工作时间(h)备注T1800轻闲使用T21600T33200中等程度使用T46300经常使用荷载状态说

明L1很少承受额定荷载,一般承受轻荷裁L2有时承受额定荷载,一般承受中等荷裁L3经常承受额定荷载

10341.2-20193 基本规定

启闭机的机构使用等级应符合表

3.0.2-1

门启闭机的工作级别宜符合表

的规定。表

3.0.2-1

机构使用等级表

3.0.2-1

机构使用等级表

3.0.2-2

机构荷载状态表

3.0.2-3

机构工作级别表

3.0.2-4 启闭不同型式闸门启闭机的工作级别

10341.2-2019

启闭机设计应主要收集以下资料:

闭和运行范围、双吊点同步允许偏差、局部开启的要求。

叶总图和门槽、栅槽总图、闸门充水平压方式及相关的连接和配合尺寸。

水文、气象、泥沙、水质、海拔的环境条件资料。

启闭机额定启闭荷载、扬程、跨度和速度系列参数的选取,宜符合本规范附录

的有关规定。启闭机宜设置在线监

在抗震设防烈度Ⅶ度及以上地区工作的启闭机应进行抗震安全验算,并应采取

启闭机运输单元的尺寸和重量应符合有关的交通运输规定和安装现场最大外形

10341.2-20194 设计原则和要求4.1

总体布置

经全面的技术经济指标论证后确定,并宜符合下列规定:

需要分节装拆的闸门或分节启闭的叠梁闸门,宜设置移动式启闭机进行操作。

启闭机的配置应符合下列规定:

启闭机起升、运行机构传动系统宜采用闭式齿轮传动。

且夏季有运行要求的启闭机,其机房应有降温设施。

电气设备应有防尘、防潮和防雨措施,同时还应考虑海拔高度影响。

10341.2-2019

泥沙淤积闸门的双吊点启闭机,计算启闭荷载时应考虑两个吊点启闭荷载的不均匀系

4.2

机构设计

启闭机为双吊点时应有同步措施,

个吊点运行产生的误差值,不应影响闸门的

开度操作精度的测量控制装置。

启闭机采用多层缠绕卷筒时,应符合下列规定:

启闭机为单吊点时,可采用自由双层缠绕螺旋绳槽卷筒。

10341.2-2019

启闭机需启闭倾斜布置的闸门时,应进行倾斜荷载运行工况下的验算。其小车运

自动挂脱梁应符合下列规定:

液压穿轴式自动挂脱梁各装置应满足下列要求:)电动机—油泵装置和电线接线盒应设有可靠的防水装置,密封油泵容器内宜设)应设置自动挂脱梁下放到位及穿脱销到位传感器并应保证信号发送正确可靠;宜设置穿脱销行程测量装置,宜设置穿脱销行程水下摄像装置。验算工况自重垂直荷载水平惯性力及水平荷载风力10.951.40020.951.21130.95001.15验算工况工况特征1无风静载2有风动载3暴风侵袭下的非工作状态

10341.2-2019)起升电缆卷筒宜采用变频电机调速控制方式;其收放电缆应采用具有加强芯的电缆;电缆的收放速度应与起升机构吊具的升降速度一致,并应设有电缆的收

重锤式自动挂脱梁相对转动和滑动部位应具有防止泥沙、杂物等塞堵的结构。

挂钩式自动挂脱梁运动部位应具有防止泥沙、杂物等塞堵的结构。

4.3

防风抗滑计算

启闭机的抗倾覆稳定性验算应满足下列要求:

表4.3.1-1 表4.3.1-1 抗倾覆稳定性验算工况

4.3.1-1下进行,包括启闭机自重在内的各项荷载对倾覆边的力矩之和不应小于零。

表4.3.1-2

荷载系数表4.3.1-2

荷载系数

滑动轴承滚动轴承0.0150.006

10341.2-2019

启闭机正常工作状态工况的验算,应满足下列公式要求: )。——运行摩擦阻力系数,可按表

表4.3.2

运行摩擦阻力系数

表4.3.2

运行摩擦阻力系数轨道的黏着力代替制动力,其黏着力应按下式进行计算:——启闭机被制动车轮与轨道的黏着力(

——启闭机被制动车轮工作轮压之和(

启闭机非工作状态工况的验算,应满足下式要求:

计算夹持制动力时,轨道和表面有刻痕并经淬火的夹轨钳间的摩擦系数可

4.4

防腐蚀

启闭机金属结构件所有外露非工作表面及未封闭的内腔,自动挂脱梁所有触水

10341.2-2019

启闭机的起吊轴、滑轮轴及铰接轴表面应进行镀铬防腐蚀处理。

浸入水中的紧固件表面应进行镀锌防腐蚀处理或采用不锈钢材质。

10

10341.2-20195 荷载5.1

常规荷载

额定启闭荷载应符合下列要求:

垂直荷载应为可运移的闸门重力和与闸门一起移动的其他物品的重力。

)启闭机的水平运行惯性力应为启闭机或小车在水平面内,进行纵向或横向运动起、制动时,启闭机质量或小车质量和运行荷载产生的惯性力,并应按其质量乘以运行加、减速度以及动力效应系数

计算,但其计算值不应大于主动车轮与钢轨间的黏着力。)运行加减速度及相应的加减速时间可按照本规范附录中的有关规定选取。)挠性悬挂的运行携带质量应视为与启闭机或小车刚性连接,惯性力均作用在各相应质量上。

)回转吊的回转机构运动时,起升质量产生的水平力应为风力、起制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力之和,并应按吊重绳索对于铅垂线的偏角所引起11

10341.2-2019的水平分力计算。

)在计算回转机构机械零件疲劳及磨损时,吊重绳偏摆角

2°取值。)回转吊自身质量的离心力可忽略不计。)在回转吊金属结构计算中,回转吊起动或制动时,回转吊自身质量和回转时的

并可忽略回转吊自身质量的离心力。此时起升质量所受的风力应单独计算,并且应按最不利方向进行叠加,当按上述要求计算得到的起升质量的水平力大于

5.2

偶然荷载

在启闭机正常工作时,不经常发生只是偶然发生的荷载,应包括风、雪、冰、温度变化、轨道坡度和偏斜运行引起的荷载。

风荷载应取风对启闭机沿着最不利的水平作用方向,并应按下列公式进行计算: ——风力系数。

风荷载的计算风速应为空旷处离基准面

m高度处的阵风风速,可按

12地区工作状态计算风压(

)与

相应的计算风速(

)内陆15015.6沿海、海南省及台湾省25020.19

10341.2-2019

零部件发热验算。

刚度和稳定性,以及应用于验算驱动装置的过载能力和整机工作状态下的抗倾)启闭机的工作状态计算风压值和相应风速,可按表

5.2.2

工作状态计算风压值和相应风速表

5.2.2

工作状态计算风压值和相应风速

闭机,应计算温度变化引起结构件膨胀或收缩受到约束所产生的荷载。

在轨道上运行的启闭机,由安装引起的坡度不大于

13地区非工作状态计算风压与

相应的计算风速

内陆500~28~31600~100031~40

10341.2-2019

启闭机偏斜运行时的水平侧向荷载计算应按本规范附录

5.3

特殊荷载

闭机受非工作状态的风、缓冲器碰撞、地震和试验等引起的荷载。

——风压高度变化系数。——非工作状态计算风压(

5.3.2-25.3.2-3

)非工作状态计算风压应用于验算启闭机机构零部件及结构的强度、整机抗倾覆)非工作状态计算风压和相应风速,可按表

)经常受特大风暴作用的地区或只在小风地区工作的启闭机,可按当地气象资料时距年平均最大风速的算风速,并按本规范公式(5.2.2-2)计算其非工作状态计算风压。表

5.3.2

非工作状态计算风压和相应风速

10341.2-2019

南海诸岛及台湾省150049

100

qⅢ2

引起的实际动能计算,但碰撞速度不应小于

5.4

其他荷载

其他荷载应包括安装荷载和走台、平台及通道上的荷载等。

1,500

15

10341.2-20196 材

料6.1 铸件

ZG270-500ZG340-640

技术条件》

ZG42Cr1MoZG4OMn2

灰铸铁件应采用现行国家标准《灰铸铁件》

球墨铸铁应采用现行国家标准《球墨铸铁件》

中规定的

6.2

锻件和轧件

碳钢锻件和轧制件应采用现行国家标准《优质碳素结构钢》

合金钢锻件和轧制件应采用现行国家标准《合金结构钢》

、《大型合

不锈钢锻件和轧制件应采用现行行业标准《大型不锈、耐酸、耐热钢锻件

技术

6.3 结构件

一般结构件材料宜采用现行国家标准《碳素结构钢》

16

2020Q420B

10341.2-2019

℃时,承载结构件材料应选用与工作环境温度相适应的质量等级。启闭机的承载结构件材料应符合表

6.3.3

启闭机的承载结构件材料表

6.3.3

启闭机的承载结构件材料注:工作环境温度按启闭机使用地点的年最低日平均温度确定。

、《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝

或《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝

螺钉、螺栓、螺柱和螺母的材料应符合现行国家标准《紧固件机械性能

螺栓、螺钉和螺柱》

、《紧固件机械性能

螺母》

3098.2、及《紧固件机械

GB/T

中的规定。还可采用现行国家标准《合金结构钢》

承载连接销轴的材料宜采用现行国家标准《优质碳素结构钢》

等材料,并17

10341.2-20197 机

械7.1

起升机构

电动机选择应符合本规范附录

工作方式和负载持续率及负载持续时间确定电动机的稳态功率。按本规范

载校验应采用本规范附录

——钢丝绳滑轮组的倍率。——由电动机轴到卷筒轴的总传动比。——起升机构传动装置和滑轮组的总机械传动效率。机械传动效率宜按本规

)。——启闭机的动滑轮组、钢丝绳及自动挂脱梁或专用吊具重量之和()。)电动机起动时电动机轴上具有的转矩,对直接起动笼型异步电动机,应满足公18

10341.2-20197.1.1-3 ——起动当转速为

率应根据实际使用地点的海拔和使用环境温度进行修正。

每一套独立的驱动装置至少应装设一个支持制动器;支持制动器应为机械常式,制动轮和制动盘应与传动机构轴刚性联接。

——制动安全系数。——由制动器轴到卷筒轴的总传动比。

安全制动器的制动转矩应大于按下式计算的卷筒轴上所需的计算制动转矩: ——制动安全系数。——滑轮组的机械传动效率,宜按本规范附录

的规定选用。——卷筒装置的机械传动效率,宜按本规范附录

)由一套驱动装置驱动,只装设一个支持制动器,制动安全系数按总制动转矩计

19

10341.2-2019)由一套驱动装置驱动,共装设有两个支持制动器,每一个支持制动器的制动安

)由两套彼此有刚性联接的驱动装置驱动,每一套各装设一个支持制动器,每一

)由两套彼此有刚性联接的驱动装置驱动,每套各装设有两个支持制动器,每一

起升机构起动时的平均加速度应小于

0.3

,正常制动时的平均减速度应小

式,也可采用减速器和开式齿轮组合传动形式。开式齿轮采用的单级传动比不宜大于

力以及卷筒装置自重二者分配在减速器输出轴上的最大径向力,验算减速器输出轴强7.2 运行机构

行摩擦阻力和坡道阻力计算宜符合本规范附录

20

10341.2-2019

电动机选择应符合本规范附录

定的运行机构稳态功率计算方法确定。当惯性力较大时应考虑惯性力的影响。

可按机构的等效平均功率选择电动机,并按本规范第

节中规定的方法计算。

电动机宜校验过载和发热,电动机的过载校验应采用本规范附录

电动机的发热校验应采用本规范附录

)、式( ——不考虑轮缘与轨道侧面附加摩擦的运行最小摩擦阻力(——由制动器轴到车轮轴的机构总传动比。 ——运行机构总传动效率,可按本规范附录

的规定选用计算。)。

21

10341.2-2019——制动器的数量。 ——所选制动器的允许制动转矩(

算时,钢制车轮与轨道黏着系数的选取宜符合下列规定:

7.3

回转机构

22

电动机选择应符合本规范附录

的规定。

电动机应校验过载和发热,电动机的过载校验应采用本规范附录F规定的方法,电动机的发热校验应采用本规范附录

规定的方法。

回转机构制动器的动转矩不小于按下公式计算的制动轴上需的计算制 ——回转制动时,回转机构及吊运物品的全部回转质量转换到制动轴上的机 ——回转机构的总传动效率,宜按本规范附录

的规定选用计算。——由制动轴到回转支承装置的回转机构总传动比。

23

10341.2-2019

7.4

零部件的计算原则

零件的强度计算方法可采用容许应力法和安全系数法。

零部件的计算应符合本规范附录

)起升机构零件所承受的疲劳计算基本荷载宜根据闸门类别和工作性质按启闭计

倍作为计算依据。)运行和回转机构零件的疲劳计算基本荷载宜按机构起动时零件承受的惯性力矩

取值。——电动机额定力矩传到计算零件的力矩(

)起升机构的工作最大荷载宜按启闭计算荷载传递至计算零件承受的力矩或力的

1.2

倍取值。)运行和回转机构的工作最大荷载取机构起动或制动时计算零件承受的最大振动24

10341.2-2019 ——计算零件的最大振动力矩(——弹性振动的力增大系数,可根据统的弹性和阻尼值大小,按1.1

)非工作最大荷载宜由非工作最大风荷载和设备自重组合确定。非工作最大荷载为非经常性荷载,宜用来验算某些构件的静强度。 ——缓冲器碰撞时作用在运行机构驱动轴上的力矩(——运行机构总传动比。——所计算传动机构的驱动轮运行时最大轮压之和()零件的试验荷载应符合本规范第

5.3.5

)零件的安装荷载应符合本规范第

5.4.2

当计算传动零件的疲劳强度时,应计算在所要求的总设计寿命内的应力循环

——应力循环次数。——零件每小时的应力循环次数。

材料的屈服强度限作为零件的屈服点。

25

10341.2-2019 )。

上列公式中材料的屈服强度应按具体材料牌号查出的下屈服强度或上屈服强度或塑性延伸率为

%时对应的强度 或残余延伸率为

%时对应的强度

零件疲劳强度极限的大小应综合考虑各种应力循环过程中出现的最小应力和最

除以强度安全系数后的数值。

pp

v

乘积的特性值

pv

值,其值不应超过容许值。常用滑动轴承材料的

7.5

零部件的设计

26

10341.2-2019

部分:吊钩螺母》

母防松板》

10051.11、《起重吊钩

12

部分:吊钩闭锁装置》

选用静载工况。吊轴材料宜选用国家现行标准《优质碳素结构钢》

吊叉计算应按本规范第

吊板的计算应按本规范第

,承载较大时应选用力学性能不低于现行国

扬程较大以及滑轮组倍率较小的单吊点启闭机,宜采用阻旋转钢丝绳。

≥k

——钢丝绳的最小安全系数。27工作级别安全系数

kQ14.5Q25.0Q3、Q45.5机构工作级别卷筒和动、定滑轮

eQ1,Q218Q320Q422

10341.2-2019

k,

钢丝绳最大工作静拉力计算应按本规范第

条规定进行。表

7.5.2表

7.5.2钢丝绳最小安全系数k

按钢丝绳直径确定的卷筒或动、定滑轮卷绕直径应满足下式要求:≥——允许的卷筒或动、定滑轮最小卷绕直径(——与机构工作级别有关的系数。

卷筒和滑轮卷绕直径与机构工作级别相关的系数

e

7.5.3

卷筒和滑轮卷绕直径与机构工作级别相关的系数表

7.5.3

卷筒和滑轮卷绕直径与机构工作级别相关的系数e

GB/T

承载较大时应选用力学性能不低于现行国家标准《低合金高强度结构钢》

。铸钢滑轮和铸钢卷筒应选用力学性能不低于现行国家标准《一般工程用铸造

焊接卷筒宜采用短轴式结构型式;铸造卷筒结构型式宜采用现行行业标准《起重机

28

10341.2-2019

中规定的型式。

卷筒的强度计算和稳定性验算应按本规范第

)当卷筒长度尺寸小于或等于

倍的卷筒绳槽底径尺寸时,可只计算卷筒壁表面最大压应力。

倍的卷筒绳槽底径尺寸时,除应计算卷筒壁表面压应力外,还应进行由弯矩和扭矩产生的合成应力验算。)当卷筒绳槽底径尺寸不小于

滑轮和卷筒缠绕钢丝绳的偏斜角度应满足下列要求:)钢丝绳绕进或绕出滑轮槽时,钢丝绳中心线和与滑轮轴垂直的平面之间的夹角

)钢丝绳绕进或绕出螺旋绳槽卷筒时,钢丝绳中心线偏离绳槽中心线两侧的角度

)缠绕三层及以上卷筒,钢丝绳返回处偏离卷筒轴垂直平面的角度不应大于

)启闭机动滑轮组位于上极限时,多层缠绕卷筒的钢丝绳偏离卷筒轴垂直平面的

规定的牌号;大齿轮宜选用国家现行标准《一般工程用铸造碳钢件》

满足齿轮传动配对要求。

轴的材料宜选用现行国家标准《优质碳素结构钢》

29

10341.2-2019

GB/T33083

等钢材,或选用国家现行标准《合金结构

中牌号为

轴的刚度计算应满足下列规定:)最大挠度不应超过支点间距离的

1/3000

)带齿轮的轴其最大挠度不应超过齿轮模数的

)支点处由挠曲而引起的最大偏转角不应超过

)每米长度轴的扭转角不应大于

取值。

定工作荷载或电动机额定功率以及运行工况选择减速器;起升机构用闭式齿轮传动

30工作位置重要性系数起升机构运行机构回转机构减速机高速轴2.12.82.1减速机低速轴1.82.82.1工作级别系数机构工作级别Q1Q2Q3Q41.01.11.21.3

10341.2-2019

——机构重要性系数。

联轴器所传递的扭矩,应按下式要求进行验算:≤

7.5.7-1

7.5.7-2

7.5.7-1机构重要性系数表

7.5.7-1机构重要性系数表

7.5.7-2机构工作级别系数 ——减速机高速轴处的额定转矩。)。

减速机低速轴处的理论转矩,宜按下式计算:31

10341.2-2019 ——开式齿轮传动比,闭式齿轮传动按

——滑轮组的机械传动效率,按本规范附录

的规定选用。——卷筒装置的机械传动效率,按本规范附录

的规定选用。

滑动轴承应按本规范第

滚动轴承进行基本额定动荷载计算时应计入轴承结构型式、工作条件、工作转

启闭机应在每个吊点处装设启闭荷载限制器,当实际荷载达到额定荷载的

扬程、行程指示装置宜采用电气型,宜选配绝对型传感器。32

10341.2-2019

运行、回转机构宜设有行程指示装置。

缓冲器应按本规范第

碰撞缓冲减速度需要的缓冲行程选用。

宜选用现行行业标准《起重机用聚氨酯缓冲器》

车轮的基本尺寸和材料及热处理要求宜符合现行业标准《起重机车轮》

静强度校验计算。车轮计算应按本规范第

车轮踏面与轨道的匹配宜符合现行行业标准《起重机车轮》

中、小型启闭机轨道宜选用现行国家标准《热轧轻轨》

中规定的牌号;大型启闭机轨道宜选用现行行业标准《起重机用钢

中规定的工字钢牌号。轨道计算应按本规范第

33

10341.2-201934荷载名称第Ⅰ类荷载组合第Ⅱ类荷载组合IaIbIcIdIeIaIbIcId自重荷载√√√√√√√√√主起升机构启闭荷载√————————运行荷载—√√———√——启闭机惯性力——√—√—√——小车惯性力—√———————工作状态的风荷载√√√√√√√——非工作状态的风荷载———————√—偏斜运行引起的侧向力——√—√—√——碰撞荷载——————√——试验荷载—————√———地震荷载————————√副起升机构启闭荷载———√√————

10341.2-20198 结

构8.1

计算原则

8.2

荷载组合

8.2.1第Ⅰ、Ⅱ类荷载和荷载组合

35Q235(N/

)Q355(N/

组第

组第

组第

组第

组第

组第

组第

组第

[σ]160150145145240235225220210[σ]130120115115190185180175170[τ]95908585140135130125100[τ]8075707011011010510080[τ]115105100100170165160155145组

别Q235Q355钢材厚度(mm)2(N/

)钢材厚度(mm)2(N/

)第

1

组≤16235≤16355第

2

组>16~40225>16~40345第

3

组>40~60215>40~63335第

4

组>60~100215>63~80325第

5

组>100~150195>80~100315第

6

组>150~200185>100~150295应力种类符号2Q235(N/

)2Q355(N/

)拉、压、弯160150145145130125240235225220210200剪959085858075140135130125120115局部承压225210200200180175335325315305300280局部紧接承压12011511011010095180175170165160150

10341.2-20198.3

容许应力

结构材料的选择应符合本规范第

6.3

8.3.1

常用钢材尺寸分组及相应屈服强度

8.3.1

常用钢材尺寸分组及相应屈服强度表

8.3.2 常用材料容许应力值表

8.3.2 常用材料容许应力值

按第Ⅰ类荷载组合进行验算时,焊缝的容许应力宜按表

8.3.3

8.3.3 焊缝的容许应力2mm

2mm

Q235Q355

35

组第

组第

组第

组第

组第

组第

组第

——155315———————————115235——————————————290270260260430420405395

125165———————————95125————————————————225210200200335325315305————135————————————80—————————————225210200200335325315305

10341.2-2019

NB/T

20%

10%

单角钢焊件用一个边单面连接时,等边角钢用任一边,不等边角钢用短边,其连接焊缝的容许应力按本

15%

8.3.4 螺栓、销轴连接的容许应力

按第Ⅱ类荷载组合进行验算时,宜按本规范表

8.4

结构件和连接的强度计算

(8.4.1-137

10341.2-2019

的距

当构件在同一计算部位上有较大的正应力

、较大的剪应力

和局部压应力时,还应按下式要求验算折算应力。(8.4.1-2注:上式中正应力

、局部压应力 应带各自的正负号。

高强度螺栓连接的轴心受拉和受压结构构件的强度应按公式(8.4.2-2≤(8.4.2-2——所计算截面最外列螺栓处的高强度螺栓数目。——构件与节点板或拼板一端连接的高强度螺栓数目。)。),可按本规范表

的规定选取。

缝连中当对接焊处受正应力和剪力时焊缝的折算力可)计算,并满足公式)计算要求。≤ ),可按本规范表

的规定选取。

38在连接处构件接触面的处理方法构件的钢号Q235Q355及其以上喷硬质石英砂或铸钢棱角砂0.450.45抛丸(喷砂)0.400.40钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制面0.300.35喷砂后涂无机富锌漆0.350.40螺栓的承载性能等级螺栓公称直径M16M20M22M24M27M308.8S8012515017523028010.9S100155190225290355

10341.2-2019 ——传力的摩擦面数目。

8.4.3-1

——一个高强度螺栓的预拉力设计值(

8.4.3-2

8.4.3-1

8.4.3-1

摩擦面抗滑移系数

8.4.3-2表

8.4.3-2

一个高强度螺栓的预拉力设计值(kN)式中:

——每个高强度螺栓在其轴线方向所受的外拉力(),此拉力不应大于预拉

——连接所需的高强度螺栓数目。)。39构件名称受拉构件受压构件主要承载结构件对桁架的弦杆180150对整个结构200180次要承载结构件(如主桁架的其他杆件、辅助桁架的弦杆)250200其他构件350300

10341.2-20198.5

稳定性计算

轴心受压构件的整体稳定性,应符合下列规定:

8.5.1-1

8.5.1-1

构件容许长细比

8.5.1-1

构件容许长细比

]构件假想长细比 可按公式(8.5.1-1)计算,格构式构件假想长细比 可按8.5.1-2 ——实腹构件的假想长细比。——实腹构件长细比。——格构式的假想长细比。

中所列公式计算。

中的规定执行。缀条组合受压构件的单肢,当其长细比大于构件的换算长细比

实腹轴心受压构件整体稳定性计算,应满足下式要求:≤

——构件的轴向力(40项次构件截面形状缀材类别计算公式符号意义1y

1x

xy

1(a)缀板:整个构件对虚轴

y--y

的长细比;

度取缀板间的净距离。2缀条:构件横截面所截各弦杆的毛截面面积之和;积之和。3y

1x

x

1y(b)缀板、

或y--y的长细比;1--1计算长度取缀板间的净距离。4缀条:构件横截面所截垂直于轴的平:构件横截面所截垂直于轴的平面内各缀条的毛截面面积之和。5yx

xy(c)缀条、

或y--y的长细比;:构件横截面所截各弦杆的毛截面面积之和;积之和;:缀条所在平面和x轴的夹角。θθ

10341.2-2019θθ——轴心受压构件稳定系数,有对

——结构构件毛截面面积(——钢材的容许应力(),可按本规范表

轴心受压构件的稳定系数可按本规范附录

8.5.1-2

格构式构件换算长细比

计算面内各斜缀条的毛截面面积之和;表

8.5.1-2

格构式构件换算长细比

计算面内各斜缀条的毛截面面积之和;

1/40

4070

格构式轴心受压构件整体稳定性计算应按公式()进行,但在确定式中

对应值选取。

受弯构件应验算其抗侧向整体弯扭屈曲的稳定性。

凡符合下列条件之一的受弯构件,可不进行其整体稳定性验算。

41荷载作用在上翼缘板荷载作用在下翼缘板跨内有侧向支承点,不论荷载作用在何处荷载作用在上翼缘板荷载作用在下翼缘板跨内有侧向支承点,不论荷载作用在何处216/1325/2019/1617/1426/2120/16415/1223/1917/1416/1324/2018/15613/1121/1716/1315/1222/1817/14

10341.2-2019或空间桁架等构件截面足以保证其侧向刚性时。)有刚性较强的走台和辅板与受弯构件的受压翼缘牢固连接,能阻止受压翼缘侧

8.5.2

8.5.2

受压翼缘板的自由长度

与其宽度

的比值——构件计算截面对弱轴(表

8.5.2

受压翼缘板的自由长度

与其宽度

的比值——构件计算截面对弱轴()的抗弯截面系数(

Q235

Q355

款情况的受弯构件的整体稳定性应按以下方法进)在最大刚度平面内受弯的构件,应满足下式计算要求≤——绕构件强轴()作用的最大弯矩( ——绕构件强轴弯曲所确定的受弯构件侧向屈曲稳定系数。——按构件受压最大纤维确定的毛截面抗弯截面系数()在两个相互垂直的平面内受弯的轧制

型钢和焊接工字形截面构件,应满足下式计算要求:≤ ——构件计算截面对强轴()作用的最大弯矩( )。——构件计算截面对弱轴()作用的最大弯矩( )。——构件计算截面对强轴()的抗弯截面系数(42

10341.2-2019)受弯构件的侧向屈曲稳定系数 可按本规范附录

压弯构件的整体稳定性宜符合下列规定:

压弯构件的整体稳定性宜按以下方法计算: 当作用在构件上的轴向力

与构件对

轴的名义欧拉临界力 的比值

8.5.3-1进行简便计算,并满足公式(8.5.3-3≤轴的名义欧拉临界力(——钢材的弹性模量(

取值。——构件对强轴(

轴)的计算长细比,格构式构件改用

轴的名义欧拉临界力(——构件对弱轴(

轴)的计算长细比,格构式构件改用——作用在构件上的轴向力()。 均大于或等于

屈曲稳定性,可按满足下式计算要求确定:≤ )压弯构件整体弯扭屈曲稳定性,可按满足下式计算要求确定:≤

——作用在构件上的轴向力()单向压弯构件的整体弯曲屈曲稳定性,可按满足下式计算要求确定:≤)对于两端在两个互相垂直的平面内支持方式不同的等截面或变截面构件,宜选取二个或三个危险截面进行验算。

如果用户有要求或设计者认为确有必要用更详细的方进行压弯构件的整体43

10341.2-2019定性计算时,可按本规范附录

规定的方法进行计算,也可进行有限元分析。

)当腹板高度与腹板厚度 的比值满足公式()要求时,对无局部压应力的梁,可不配置横向加劲肋;但对有局部压应力的梁,应按构造要求配置横向加劲肋。≤——腹板高度。——腹板厚度。——腹板高度与腹板厚度的比值。——钢板牌号的上屈服强度值。

当腹板高度 与腹板厚度)要求时,应配置横向加劲肋,并进行验算。≤

当腹板高度与腹板厚度

处配置纵向加劲肋,并进行验算。≤

当腹板高度与腹板厚度

处,并进行验算。≤)当腹板高度 与腹板厚度的比值满足公式()要求时,应按高腹板44

10341.2-2019

要求时,可不计算其局部稳定性。≤

——受压翼缘板厚度。 要求时,可不计算其局部稳定性。≤

板局部稳定性计算应按本规范附录

加劲肋的构造尺寸要求应满足下列规定:

≥ ≥ )。≥ ——横向加劲肋的截面对腹板板厚中心线的惯性矩( ——腹板厚度45

10341.2-2019)箱形截面的加劲肋,当采用4块板拼接成的横向加劲肋时,竖条板对接触线的≥ )箱型梁(图

8.5.6-5)、公式(≥≥(a)箱形梁加劲肋正向位置示意(b)箱形梁截面加劲肋位置示意图

8.5.6

箱形梁mm00mm

mm

mm

包括在加劲肋的截面内,参与计算宽度为

20

,并对该截面的重心线求出该肋的实际惯性矩,并应满足8.5.6-58.5.6-6

翼缘板纵向加劲肋,应满足下式计算要求:≥——翼缘板纵向加劲肋的截面对翼缘板板厚中心线的惯性矩(——腹板中心距(——翼缘板的厚度(——翼缘板纵向加劲肋数。46

10341.2-20198.6

刚度要求

双向门式和桥式启闭机在主梁跨中位置由额定启闭荷载与小车自重引起的主

≤ L

≤ ——悬臂有效工作长度(

L/

面到双向门式启闭机小车轨面或单向门式启闭机主梁上翼缘面高度的 闭工况要求时,门架的水平刚度应单独验算。

)起升机构采用带开式齿轮传动方案或采用闭式齿轮传动方案卷筒上设有安全制≤L/ 47

10341.2-2019L——承重梁支承计算跨度(。≤L/)当承重梁为悬臂结构时,应满足下式要求:≤ / 8.7

门架结构

按支腿与主梁连接方式可设计为两刚性支腿门架以及一刚性支腿与一挠性支

计算支腿内力时按一次超静定结构计算(图

在支腿平面内,当支腿与下横梁连接处的抗弯刚度

与下横梁的抗弯刚度

按三次超静定结构计算(图

P≤0.61

1

FH

FHv v(a)结构简图(b)结构计算简图 (c)一次超静定受力简图

8.7.2-1

一次超静定结构计算受力示意图48≥50≥50

10341.2-2019≥50≥50

P0.6< ≤1.01

1

M

x

x

Mv(a)结构简图 (b)结构计算简图 (c)三次超静定受力简图

v

8.7.2-2

三次超静定结构计算受力示意图 8.8

构造要求

构造的设计应满足下列规定:

焊接的单腹板梁和箱形梁横向加劲肋布置(图

),除靠近支承处外,横向加劲肋的下端不应直接焊在受拉翼缘板上,宜在距离受拉翼缘板内侧表面不小于

A--AA A(a)单腹板(b)双腹板图

8.8.1-1

焊接的单腹板梁和箱形梁横向加劲肋布置49腹杆内力(kN)板厚(mm)P≤2008200<P≤10~12300<P≤12~14P>40014~20

10341.2-2019

焊接梁的腹板和翼缘板的对接焊缝不宜在同一截面上,其间距不应小于

当焊接梁的受压翼缘板上铺设轨道并承受轮压时,轨道处横向加劲肋布置(

倍,且应双面施焊,而其他部位可采用双面交错或单面间断焊缝。(a)轨道设置在正对腹板位置

(b)轨道设置在腹板中间位置图

8.8.1-2

轨道处横向加劲肋布置mm

8.8.1

8.8.1

节点板厚度静挠度值以及补偿经荷载试验后永久变形值,可按

启闭机悬臂端的预设翘度值,在减去悬臂梁自重荷载在有效工作长度位置处产

50被焊件中较厚件的厚度普通碳素钢焊件低合金钢焊件4668810

10341.2-2019

焊接材料应与母材相适应。当不同强度的钢材焊接时,可采用与低强度钢材相适

对接焊缝的坡口型式,应符合现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和

载结构中不等板厚或板宽的对接焊焊缝过渡型式(图

),均应从一侧或两侧作

的过渡斜度。≤1:4 ≤1:4图

8.8.2-1

不等板厚或板宽的对接焊焊缝过渡型式

)角焊缝的最小高度

中的规定确定,当焊件的厚度小于

时,焊缝的最小高度与焊件相同,对于一般角焊缝的最大高度则不应大于较薄

8.8.2表

8.8.2

角焊缝的最小高度

1:1.5

8.8.2-2

倍较薄焊件的厚度。

min

8.8.2-2

角焊缝搭接

axhw51名称位置和方向最大容许距离最小容许距离中心间距外排垂直内力方向或沿内力方向8d0或

12t3d0中间排垂直内力方向16d0或

24t沿内力方向受压构件12d0或

18t受拉构件16d0或

24t沿对角线方向—中心至构件边缘的距离沿内力方向4d0或

8t2d0垂直于内力方向剪切边或手工气割边1.5d0轧制边、自动气割或锯割边高强度螺栓其他螺栓1.2d0

10341.2-2019)侧面或端面的角焊缝的最小计算长度为。侧焊缝的最大计算长度,当受动

螺栓连接应符合下列规定:

量不宜多于5个,但应满足由强

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