《起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则GBT+22437.1-2018》详细解读

《起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则GB/T22437.1-2018》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号5总则5.1一般原则5.2结构设计或能力验算的两种常用方法contents目录5.3载荷估算5.4载荷类别6载荷与适用系数6.1常规载荷6.2偶然载荷6.3特殊载荷6.4其他载荷7载荷组合的选择原则contents目录7.1基本考虑7.2在安装、拆卸和运输过程中的载荷组合7.3表3的应用7.4验证刚体稳定性的分项安全系数附录A(规范性附录)许用应力设计法和极限状态设计法的应用附录B(资料性附录)动力系数ϕi应用的一般注释contents目录附录C(资料性附录)在轨道上运行的起重机械估算系数ϕ4值的模型示例附录D(资料性附录)确定由加速度产生的载荷示例附录E(资料性附录)偏斜引起的载荷(水平侧向力)分析方法示例附录F(资料性附录)起升驱动类型图示参考文献011范围不包含内容尽管该标准内容全面，但并不包括所有与起重机设计相关的具体细节和特殊情况，这些可能需要根据具体的应用场景和实际需求进行额外考虑。标准的适用性该标准规定了起重机载荷与载荷组合设计的通用方法和原则，适用于各类起重机的设计和验证过程。设计目的旨在确保起重机在各种操作和环境条件下的安全性和可靠性，通过规定载荷计算和载荷组合的选择方法，为起重机的设计提供指导。涉及类型此标准涵盖的起重机类型广泛，包括但不限于桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、流动式起重机等。1.范围022规范性引用文件2.规范性引用文件核心标准引用：该标准主要引用了ISO8686-1:2012作为制定依据，确保了我国起重机载荷与载荷组合设计原则与国际标准的接轨。其他相关标准：在设计过程中，还可能涉及到其他一系列与起重机设计、安全、使用等相关的国家或国际标准，这些标准共同构成了起重机设计的规范体系。标准的法律效力：作为国家标准，GB/T22437.1-2018具有强制性的法律效力，对于起重机行业的设计、生产和使用具有指导意义，确保了行业的规范化和安全性。标准的更新与修订：随着技术的进步和行业的发展，该标准可能会进行定期的更新和修订，以适应新的技术要求和市场需求。因此，相关从业者需要关注标准的最新版本，确保设计和使用的合规性。033术语和定义3.1载荷定义载荷是以力、位移或温度形式从外部或内部作用，致使起重机金属结构或机械部件产生应力的因素。分类包括常规载荷、偶然载荷、特殊载荷等。常规载荷指在正常工作中经常发生的载荷，如重力、驱动力等。偶然载荷较少发生的载荷，如工作状态下的风载荷、雪载荷等。特殊载荷很少发生的载荷，包括试验载荷、非工作状态风载荷等。0102030405刚体动力分析对假定为非弹性元件组成系统模型作运动和内力的研究。弹性动力分析对假定为弹性元件组成系统模型作相关弹性位移、运动和内力的研究。3.2动力分析承载能力：指起重机在正常工作条件下，能够承受的最大载荷。载荷组合：指在计算起重机承载能力时，需要考虑的各种载荷的组合方式。动力载荷系数：用于估算载荷在起重机结构件和机械部件中引起的计算应力，是起重机设计中的重要参数。失效验证：通过对起重机的各种失效模式进行分析和验证，确保其在实际工作中的安全性和稳定性。这些失效模式包括屈服、弹性失稳、疲劳等。这些术语和定义是理解和应用《起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则GB/T22437.1-2018》的基础，对于确保起重机的安全性和稳定性具有重要意义。3.3其他重要术语0102030405044符号表示起重机在工作过程中所受的各种外力的总和，包括自重载荷、起升载荷、风载荷等。W通常用来表示起重机的额定起升载荷，即起重机在正常工作条件下允许起升的最大质量。P代表起重机在工作过程中可能遇到的其他各种载荷，如冲击载荷、惯性载荷等。Q4.1载荷相关符号010203γ载荷系数，用于调整各种载荷在组合中的大小，以反映实际工作条件与理想条件的差异。LC载荷组合的缩写，用来表示起重机在设计或校核时所考虑的各种载荷的组合方式。φ分项安全系数，用于反映各种载荷在组合中的相对重要性和不确定性因素。4.2载荷组合相关符号g：重力加速度，用于计算起重机各部件所受的重力。S：应力，表示起重机结构在载荷作用下产生的内部应力。δ：变形量，用于描述起重机结构在载荷作用下的变形程度。这些符号在《起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则GB/T22437.1-2018》中扮演着重要的角色，它们帮助工程师们更加清晰、准确地描述和理解起重机在设计、制造和使用过程中所面临的各种复杂载荷情况。通过对这些符号的合理运用和计算，可以确保起重机的安全性和可靠性达到预定的标准。4.3其他重要符号055总则起重机载荷与载荷组合的设计应确保在各种工作条件下，机器均能安全可靠地运行，防止发生意外事故。在满足安全、可靠的前提下，应优化设计方案，降低制造和运行成本，提高经济效益。设计应紧密结合实际需求，确保起重机能够满足不同工作场景下的作业要求，提高设备的实用性。积极采用新技术、新材料和新工艺，提高起重机的技术水平和性能指标。5.1设计原则概述安全性原则经济性原则实用性原则先进性原则5.2载荷与载荷组合分类基本载荷指起重机在正常工作状态下所承受的载荷，包括自重载荷、起升载荷和风载荷等。附加载荷指在某些特定工作条件下，起重机所承受的额外载荷，如温度载荷、坡度载荷等。特殊载荷指在极端或异常情况下，起重机可能承受的载荷，如地震载荷、碰撞载荷等。载荷组合根据不同工作条件和作业需求，将各种载荷进行组合，以形成符合实际情况的载荷工况。5.3设计要求与步骤明确起重机的作业范围、起重量、工作级别等关键参数，为设计工作提供依据。确定设计目标对各种载荷进行详细分析，确定其在不同工作条件下的数值和变化规律。依据载荷工况进行结构设计，并通过有限元分析等方法对结构进行优化，确保起重机在各种工况下均能安全可靠地工作。载荷分析根据实际需求，将各种载荷进行合理组合，形成多种典型的载荷工况。载荷组合设计01020403结构设计与优化065.1一般原则起重机载荷设计应确保在各种工作条件下，包括正常操作和异常情况，均能保证人员和设备的安全。5.1.1安全性原则载荷设计应考虑起重机在使用寿命内的疲劳强度，防止因长期重复使用而导致的结构失效。应设置必要的安全装置和防护措施，以应对可能发生的超载、冲击等危险情况。载荷设计应基于可靠的工程分析和实践经验，确保起重机在预定的工作条件下能够稳定运行。应考虑起重机零部件的制造精度和装配质量对载荷能力的影响，确保设计的可靠性和稳定性。在设计过程中，应对关键零部件进行充分的强度和刚度校核，以防止意外事故的发生。5.1.2可靠性原则0102035.1.3经济性原则在满足安全性和可靠性的前提下，载荷设计应追求经济性，降低制造和维护成本。01应合理选择材料和制造工艺，以提高起重机的性价比和使用寿命。02设计过程中应充分考虑标准化、系列化和通用化，以便于生产和维修。03载荷设计应使起重机能够适应不同的工作环境和作业需求，具备一定的通用性和灵活性。设计过程中应关注未来技术发展和市场需求的变化，使起重机载荷设计具有一定的前瞻性和可扩展性。应考虑起重机在恶劣环境下的工作能力，如高温、低温、潮湿、腐蚀等环境条件下的稳定性和耐久性。5.1.4适应性原则075.2结构设计或能力验算的两种常用方法定义与原理许用应力法是通过比较组合载荷产生的设计应力与构件类型或检验条件所确定的许用应力来进行结构设计或能力验算的方法。应用范围关键点许用应力法适用于各类起重机金属结构和机械零部件的承载能力验证。许用应力的确定是基于使用经验，并考虑了防止屈服、弹性失稳或疲劳引起的失效裕度。极限状态法是通过使用分项安全系数将组合前的各项载荷放大，并与屈服或弹性失稳所规定的极限状态进行对比的方法。定义与原理若本标准与ISO20332结合使用，极限状态法为首要必备的二阶方法。应用特点极限状态值由构件标准强度折减后的强度值组成，反映了构件强度及几何参数的统计偏差。关键点极限状态法085.3载荷估算起升重力效应考虑起重机械在运转时始终处在固定位置上的部件质量，除有效载荷外。这部分重力应乘以起升冲击系数ϕ1，该系数通常取1±α（0≤α≤0.1），以反映起升有效载荷离开地面时对起重机械金属结构产生的振动激励。垂直作用在总载荷上的惯性和重力效应当起升无约束的地面载荷时，动力效应以起升动载系数ϕ2乘以总载荷质量引起的重力来考虑。起升状态根据起重机及其支撑的弹性特性划分为4个级别（HC1~HC4），选择起升状态级别需参考典型垂直载荷的位移δ。常规载荷风载荷起重机在室外工作时，必须考虑风载荷的影响。风载荷的大小取决于风速、风向和起重机结构形状等因素。温度载荷偶然载荷由于温度变化，起重机金属结构会产生热胀冷缩，从而产生温度载荷。这种载荷在设计中需要考虑，以避免结构变形或破坏。0102VS在地震多发区，起重机设计必须考虑地震载荷。地震载荷的大小取决于地震烈度、地质条件、起重机结构等因素。试验载荷在起重机设计和制造过程中，需要进行各种试验以验证其性能和安全性。试验载荷是这些试验中施加的特定载荷。地震载荷特殊载荷在起重机的安装和拆卸过程中，会产生额外的载荷。这些载荷需要在设计中加以考虑，以确保安全。安装和拆卸载荷起重机上的平台、走道、扶梯等部件上的人员和设备也会产生一定的载荷，这些都需要在设计时考虑进去。平台和通道上的载荷其他载荷095.4载荷类别起重机本身的重量，包括结构、设备、附件等。自重载荷起重机起吊的货物或物料的重量。有效载荷由于风的作用在起重机上产生的力。风载荷常规载荷冲击载荷由于货物突然起吊或制动等操作产生的瞬时额外载荷。温度载荷由于温度变化引起的结构变形和应力。附加载荷特殊载荷地震载荷：在地震发生时，地震波对起重机结构产生的力。试验载荷：在进行起重机性能测试或验收时施加的载荷。这些载荷类别在起重机的设计和使用过程中都需要被仔细考虑。设计师需要根据起重机的使用环境和工况，合理选择和设计载荷组合，以确保起重机的结构强度、刚度和稳定性满足要求，同时保证操作的安全性和可靠性。此外，对于不同类型的起重机，如桥式起重机、塔式起重机等，其载荷类别的具体考虑也会有所不同。请注意，以上内容是基于标准GB/T22437.1-2018的概述，具体设计和使用时应详细参考该标准及其他相关规范和指南。106载荷与适用系数常规载荷的定义常规载荷是指在起重机正常工作过程中，经常出现的、可预期的载荷，包括起重机自重、起升载荷、风载荷等。载荷的计算根据起重机的设计要求和工作环境，需要详细计算各种常规载荷的大小和方向，以确保起重机的稳定性和安全性。载荷系数的应用在计算起重机的结构强度和稳定性时，需要引入载荷系数，以考虑各种不确定因素和安全裕量。6.1常规载荷为了更精确地评估起重机的安全性，标准中引入了分项安全系数，包括材料分项安全系数、载荷分项安全系数等，用于反映不同因素对起重机安全性的影响。分项安全系数载荷系数的确定需要考虑多种因素，如起重机的类型、工作环境、使用频率等。合理的载荷系数能够确保起重机的安全裕量，并优化其结构设计。载荷系数的确定6.2载荷系数与分项安全系数特殊载荷除了常规载荷外，起重机还可能承受一些特殊载荷，如地震载荷、温度载荷等。这些载荷虽然出现频率较低，但一旦发生，可能对起重机造成严重影响。动力效应系数为了考虑特殊载荷对起重机的影响，需要引入动力效应系数。该系数能够反映特殊载荷对起重机结构产生的动态效应，从而更准确地评估起重机的安全性。6.3特殊载荷与动力效应系数116.1常规载荷风载荷由于风的作用在起重机结构和货物上产生的载荷，根据起重机的工作环境和风速来确定。温度载荷由于温度变化对起重机结构产生的影响，特别是在户外工作的起重机，需要考虑温差引起的载荷变化。起升载荷指起重机在正常工作条件下，起升机构所承受的载荷，包括有效载荷和吊具重量。6.1.1载荷类型与定义6.1.2载荷计算与组合载荷组合在实际工作中，起重机往往同时承受多种载荷的作用，因此需要将这些载荷进行合理的组合，以评估起重机的整体承载能力。载荷计算根据起重机的设计要求和工作环境，对各类载荷进行详细的计算，确保起重机在承受这些载荷时能够安全稳定地工作。为了考虑起重机在工作过程中可能出现的各种不确定因素，如动载荷效应、偏载等，需要对各类载荷乘以相应的载荷系数。载荷系数为了确保起重机的安全，在设计过程中需要设定一定的安全系数，即起重机的实际承载能力要大于计算所需的承载能力。安全系数6.1.3载荷系数与安全系数通过试验来验证起重机在承受常规载荷时的性能和稳定性，确保起重机在实际工作中能够安全可靠地运行。试验目的包括静载试验和动载试验两种，分别模拟起重机在静止状态和动态状态下的工作情况，对起重机的各项性能指标进行测试和评估。试验方法6.1.4常规载荷的试验与验证126.2偶然载荷定义偶然载荷是指起重机在正常工作过程中，可能遇到但非经常出现的载荷，其发生具有一定的偶然性。分类偶然载荷可分为异常气候载荷、碰撞载荷、偏斜运行载荷等。这些载荷可能对起重机的结构和性能产生影响，需要在设计时进行充分考虑。定义与分类影响因素与计算方法计算方法偶然载荷的计算方法通常基于统计学原理和概率论方法。通过对历史数据的分析和对未来可能情况的预测，可以估算出偶然载荷的大小和发生概率，为起重机的设计提供依据。影响因素偶然载荷的大小和发生频率受多种因素影响，如起重机的工作环境、使用频率、维护保养状况等。这些因素需要在设计过程中进行综合考虑，以确定合理的偶然载荷取值。安全性考虑偶然载荷可能对起重机的安全性产生不利影响。在设计过程中，需要充分考虑偶然载荷的作用，确保起重机在承受偶然载荷时仍能保持足够的稳定性和安全性。01对起重机设计的影响结构优化针对不同类型的偶然载荷，需要对起重机的结构进行相应的优化。例如，对于碰撞载荷，可能需要加强起重机的防撞能力和缓冲装置的设计；对于偏斜运行载荷，则需要优化起重机的运行轨迹和控制系统。02加强监测与预警在实际使用过程中，应加强对偶然载荷的监测和预警工作。通过安装传感器和监控系统，实时监测起重机的工作状态和载荷情况，及时发现并处理潜在的安全隐患。完善维护保养制度定期对起重机进行维护保养，确保其处于良好的工作状态。特别是对于易受偶然载荷影响的部件和装置，应加强检查和维修工作，确保其性能可靠、安全有效。应对措施与建议136.3特殊载荷偶然载荷不经常作用在起重机上的载荷，如风力、地震等自然因素产生的载荷。非经常性载荷在某些特定工作情况下才会出现的载荷，如吊钩偏摆产生的水平力。冲击载荷由于起重机操作或外部环境突变（如突然卸载）而产生的瞬时大载荷。030201特殊载荷的定义特殊载荷的考虑因素可靠性对于偶然载荷和非经常性载荷，虽然它们不经常出现，但一旦出现就可能对起重机造成损害。因此，设计时应确保起重机在承受这些载荷时具有足够的可靠性。疲劳寿命冲击载荷等特殊载荷可能导致起重机的关键部件产生疲劳损伤，从而影响起重机的使用寿命。设计时应对此进行充分考虑，优化结构以降低疲劳损伤的风险。安全性特殊载荷可能对起重机的结构和稳定性造成威胁，设计时应充分考虑其影响，确保起重机在承受特殊载荷时仍能安全运行。030201风险评估结构设计优化对可能出现的特殊载荷进行风险评估，确定其对起重机的影响程度和发生概率。根据风险评估结果，对起重机的结构进行优化设计，提高其承受特殊载荷的能力。特殊载荷的处理方法安全装置设置在起重机上设置相应的安全装置，如防风夹轨器、抗震支座等，以应对风力、地震等特殊载荷的影响。操作规程制定针对可能出现的特殊载荷，制定相应的操作规程和应急预案，确保操作人员在遇到特殊载荷时能够正确应对。146.4其他载荷安装载荷指在起重机安装过程中，各部件（如臂架、平衡重等）所产生的载荷。这些载荷必须被仔细计算，以确保安装过程的安全。拆卸载荷在起重机拆卸过程中，同样需要考虑各部件的重量和拆卸顺序，以避免因载荷过大而导致的意外情况。6.4.1安装和拆卸载荷起重机操作平台通常需要承受操作人员、维修工具等的重量，这些载荷在设计时必须被充分考虑。平台载荷指通过起重机通道（如走道、爬梯等）时所产生的载荷。这些通道必须能够承受预期的人员和物品重量，以确保安全通行。通道载荷6.4.2平台和通道上的载荷6.4.3特殊情况下的载荷对于地震频发地区的起重机，地震载荷也是一个不可忽视的因素。设计时需要考虑地震波对起重机结构的影响，并采取相应的抗震措施。地震载荷在露天作业的起重机中，风载荷是一个重要的考虑因素。设计时需要根据起重机所在地区的风速、风向等气象条件，合理估算风载荷对起重机的影响。风载荷6.4.4其他特殊载荷温度载荷在高温或低温环境下工作的起重机，需要考虑温度对材料性能和结构强度的影响。腐蚀载荷对于在腐蚀性环境中工作的起重机（如海边、化工厂等），腐蚀载荷会加速结构的破坏，因此需要在设计时给予特别关注。157载荷组合的选择原则基本组合由重力载荷、工作载荷及风载荷等组成，用于起重机整体及结构件的静强度计算。7.1载荷组合类型特殊组合考虑温度载荷、地震载荷等特殊工况下的载荷组合，用于特定条件下的起重机设计。疲劳组合考虑交变载荷对起重机结构造成的疲劳影响，用于疲劳强度计算和寿命预估。工作级别根据起重机的工作级别（如A1-A8），选择相应的载荷组合进行强度和稳定性计算。工况条件考虑起重机在不同工况下的实际载荷情况，如起升、变幅、回转、行走等动作，以及可能出现的冲击、振动等因素。安全性要求根据起重机的安全性要求，选择满足安全系数的载荷组合进行计算，确保起重机在各种工况下的安全可靠运行。7.2载荷组合选择依据7.3载荷组合的修正与调整010203载荷系数根据起重机的实际情况，对载荷组合中的各项载荷进行修正，引入载荷系数以反映实际工况中的不确定性因素。动态效应考虑起重机在运行过程中产生的动态效应，如惯性力、离心力等，对载荷组合进行相应调整。结构特性针对起重机的具体结构特性，如柔性腿、刚性腿等，对载荷组合进行个性化调整，以确保计算的准确性和可靠性。167.1基本考虑7.1.1载荷计算的通用方法和选择载荷组合的一般原则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，旨在验证ISO4306-1所定义的起重机金属结构及机械零部件的承载能力。这些原则以刚体动力分析及弹性静力分析为基础，同时允许使用经理论和实践证明具有相同效能的更先进方法。7.1.2目的和应用范围为不同类型起重机械制订更专用的标准提供参数值的通用形式、内容及范围。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。载荷被分类为常规载荷、偶然载荷、特殊载荷等，每一类载荷都有其特定的考虑因素和计算方法。选择适当的载荷组合是确保起重机安全运行的关键，需要考虑各种工况和实际操作条件。7.1.3载荷分类与组合7.1.4安全系数与许用应力法在设计中，应使用安全系数来考虑各种不确定性，如材料性能、制造质量、使用环境等。许用应力法是通过比较设计应力与许用应力来验证起重机的承载能力，许用应力通常基于材料屈服强度、弹性失稳或疲劳等数据确定。““极限状态法是另一种验证起重机承载能力的方法，它使用分项安全系数将组合前的各项载荷放大，并与规定的极限状态进行对比。这种方法考虑了起重机在使用过程中可能遇到的最不利情况，确保起重机在极限状态下仍能保持安全稳定。7.1.5极限状态法177.2在安装、拆卸和运输过程中的载荷组合在安装过程中，起重机所承受的外部载荷，如吊装重物、安装工具等。安装载荷在安装过程中，由于风力作用在起重机结构上所产生的载荷。风载荷起重机自身结构和部件的重量所产生的载荷。自重载荷安装过程中的载荷与安装过程相同，起重机自身结构和部件的重量所产生的载荷。自重载荷在拆卸过程中，起重机所承受的外部载荷，如拆卸的部件、工具等。拆卸载荷在拆卸过程中，由于振动所产生的附加载荷，需考虑其对结构的影响。振动载荷拆卸过程中的载荷01自重载荷起重机在运输状态下自身结构和部件的重量所产生的载荷。运输过程中的载荷02运输载荷在运输过程中，起重机所承受的外部载荷，如道路颠簸、加速刹车等产生的惯性力。03环境载荷在运输过程中，环境因素如温度、湿度等对起重机结构所产生的附加载荷。187.3表3的应用适用于车间、仓库等室内场所，进行物料的搬运和装卸。桥式起重机适用于建筑工地等场所，可进行垂直和水平运输。塔式起重机常用于室外货场、料场货、散货的装卸作业，具有场地利用率高、作业范围大等特点。门式起重机主要应用于吊装作业，具有较强的机动性和灵活性。流动式起重机起重机类型和工况正常工作载荷起重机在正常工作状态下所承受的载荷，包括自重载荷、起升载荷、风载荷等。非正常工作载荷包括碰撞载荷、试验载荷、地震载荷等，需要考虑这些载荷对起重机结构的影响。载荷组合根据起重机的工作状态和可能出现的载荷情况，进行合理的载荷组合，以确保起重机的安全性和稳定性。载荷状态与载荷组合设计与校核方法01根据起重机的极限工作状态进行设计，确保起重机在极限状态下的安全性和稳定性。通过对起重机结构进行应力分析和计算，确定结构在各种载荷作用下的应力和变形情况，从而进行结构设计和优化。利用有限元分析软件对起重机结构进行建模和分析，得到结构的应力、变形等参数，为结构设计和优化提供依据。0203极限状态设计法许用应力法有限元分析法安全系数与可靠性通过对起重机的可靠性进行分析和评估，确定起重机在规定条件下的无故障工作时间和维修周期等指标，为起重机的使用和维护提供依据。可靠性分析在设计中考虑安全系数，以确保起重机在实际工作中的安全性和可靠性。安全系数的取值应根据具体情况进行确定，并符合国家相关标准和规范的要求。安全系数197.4验证刚体稳定性的分项安全系数分项安全系数是用于验证刚体稳定性的一种系数，它考虑了起重机在承受载荷时的各种不确定性和风险因素。该系数是起重机设计中的重要参数，旨在确保起重机在规定的工作条件下能够安全稳定地运行。分项安全系数的定义分项安全系数的计算分项安全系数的计算涉及多个因素，包括起重机的结构形式、材料特性、载荷类型以及工作环境等。在计算过程中，需要综合考虑这些因素对起重机稳定性的影响，并依据相关标准和规范进行取值和计算。““分项安全系数的作用分项安全系数的主要作用是提供一种量化的评估方法，用于判断起重机在不同工况下的稳定性是否满足要求。通过合理的分项安全系数取值，可以确保起重机在承受最大载荷时仍能保持足够的稳定性，从而避免发生倾覆或滑移等安全事故。注意事项在应用分项安全系数进行验证时，需要注意系数的取值是否合理，避免过大或过小导致验证结果失真。同时，还需要结合实际情况对验证结果进行综合评估，以确保起重机的稳定性得到有效保障。20附录A(规范性附录)许用应力设计法和极限状态设计法的应用许用应力设计法定义与原理许用应力设计法是一种基于材料许用应力的设计方法，它要求结构在工作载荷下产生的最大应力不超过材料的许用应力。应用范围该方法主要应用于金属结构的设计，特别是对于那些需要承受静载荷或循环载荷的结构。设计步骤首先确定结构的载荷和约束条件，然后进行应力分析，最后根据材料的许用应力进行结构设计。极限状态设计法是一种基于结构极限状态的设计理念，它要求结构在达到极限状态时仍能满足安全要求。定义与原理应用范围设计步骤该方法广泛应用于各种工程结构的设计，特别是对于那些需要承受极端载荷或突发情况的结构。首先确定结构的极限状态，然后进行载荷和抗力分析，最后根据安全系数进行结构设计。极限状态设计法比较许用应力设计法注重材料应力的控制，而极限状态设计法更注重结构在极限状态下的安全性。两种方法各有优缺点，需要根据具体工程需求和条件进行选择。选择依据在选择设计方法时，需要考虑工程的重要性、安全性要求、材料性能、施工条件等多个因素。一般来说，对于重要的工程或需要承受极端载荷的结构，建议采用极限状态设计法；而对于一般的工程或常规载荷下的结构，可以采用许用应力设计法。两种方法的比较与选择21附录B(资料性附录)动力系数ϕi应用的一般注释动力系数ϕi是指在动态载荷作用下，起重机结构或构件所产生的动力效应与相应静载荷效应之比。该系数反映了起重机在动态工作过程中，各结构或构件承受动载荷的能力，是起重机设计和使用中的重要参数。动力系数ϕi的定义动力系数ϕi的确定方法动力系数ϕi的确定需要考虑起重机的工作级别、载荷类型、结构形式以及动态特性等多个因素。通常，动力系数ϕi可以通过理论计算、实验测定或经验公式等方法进行确定，以确保起重机在动态载荷作用下的安全性和稳定性。动力系数ϕi广泛应用于起重机的设计、制造、检验和使用等环节。在起重机制造和检验中，动力系数ϕi是评价起重机动态性能和安全性能的重要指标之一。在起重机设计中，动力系数ϕi是确定结构尺寸、选择材料和制定工艺的重要依据之一。在起重机使用中，动力系数ϕi是制定操作规程、进行安全检查和事故分析的重要依据之一。动力系数ϕi的应用范围此外，对于新型或特殊类型的起重机，其动力系数ϕi的确定和应用还需要进行专门的研究和验证。在应用动力系数ϕi时，需要注意其适用范围和条件，避免误用或滥用。同时，还需要考虑起重机实际工作环境和载荷情况与理论计算或实验条件的差异，对动力系数ϕi进行必要的修正和调整。动力系数ϕi的注意事项01020322附录C(资料性附录)在轨道上运行的起重机械估算系数ϕ4值的模型示例VS此标准旨在规定各种载荷计算的通用方法和选择载荷组合的一般原则，以验证各类起重机金属结构及机械零部件的承载能力。它不仅有助于确保起重机的安全性能，还为起重机的优化设计提供了指导。适用范围适用于各类起重机的载荷与载荷组合设计，包括但不限于桥式起重机、门式起重机、流动式起重机等。目的与意义一、标准概述载荷计算标准中详细说明了如何进行各种载荷的计算，包括静载荷、动载荷以及由风、地震等外部因素引起的附加载荷。载荷组合选择二、载荷计算与载荷组合选择根据不同的工作条件和安全要求，标准提供了多种载荷组合供设计者选择，以确保起重机的稳定性和安全性。0102标准以刚体动力分析及弹性静力分析为基础进行载荷与载荷组合的设计。同时，也允许使用经理论和实践证明具有相同效能的更先进方法。刚体动力分析及弹性静力分析在设计过程中，需要充分考虑起重机的安全性与经济性，确保在满足安全要求的前提下，尽可能降低成本。安全性与经济性平衡三、设计原则与要求附录C(资料性附录)在轨道上运行的起重机械估算系数ϕ4值的模型示例模型示例的意义附录C提供了一个在轨道上运行的起重机械估算系数ϕ4值的模型示例。这个示例对于理解和应用标准中的设计原则具有重要意义，它可以帮助设计者更好地理解和应用载荷与载荷组合的设计方法。ϕ4值的含义与计算ϕ4值是一个重要的估算系数，它反映了起重机在轨道上运行时所受到的各种载荷的影响。通过合理的计算和分析，可以确定ϕ4值的具体数值，从而为起重机的设计提供重要参考。模型示例的应用设计者可以根据附录C中提供的模型示例，结合具体的起重机类型和工作环境，进行ϕ4值的估算。这将有助于更准确地预测起重机的性能表现，并优化设计方案。23附录D(资料性附录)确定由加速度产生的载荷示例载荷类型起升载荷是指起重机在起升重物时，由于重物和吊具的加速度所产生的载荷。计算公式起升载荷=重物质量×(重力加速度+起升加速度)。其中，重力加速度为地球表面的重力加速度，起升加速度为起重机起升重物时的加速度。影响因素起升载荷的大小取决于重物的质量、起升加速度以及重力加速度。在实际操作中，应合理控制起升加速度，以减小起升载荷对起重机结构的影响。示例1：起升载荷010203载荷类型运行载荷是指起重机在运行过程中，由于大车或小车的加速度所产生的载荷。示例2：运行载荷计算公式运行载荷=起重机质量×运行加速度。其中，起重机质量包括起重机自重和所吊重物的质量，运行加速度为起重机运行时的加速度。影响因素运行载荷的大小取决于起重机的质量、运行加速度以及运行方向。在实际操作中，应平稳控制起重机的运行速度，避免产生过大的运行加速度，从而减小运行载荷对起重机结构的影响。示例3：回转载荷载荷类型回转载荷是指起重机在回转过程中，由于回转机构的加速度所产生的载荷。计算公式回转载荷=起重机质量×回转半径×回转加速度。其中，回转半径为起重机回转中心到所吊重物重心的距离，回转加速度为起重机回转时的角加速度。影响因素回转载荷的大小取决于起重机的质量、回转半径以及回转加速度。在实际操作中，应合理控制起重机的回转速度和加速度，以减小回转载荷对起重机结构的影响。同时，在起重机设计过程中，也应充分考虑回转机构的刚度和强度，以确保其能够承受回转载荷的作用。当起重机在室外工作时，会受到风力的作用，从而产生风载荷。虽然风载荷不是由加速度直接产生的，但在计算起重机总载荷时需要考虑其影响。载荷类型风载荷的大小取决于风速、起重机形状和介质密度等因素。在实际操作中，应根据当地气象条件和起重机的工作环境来合理估算风载荷的大小，并采取相应的措施来减小其对起重机结构的影响。例如，在强风环境下，可以采取降低起重机高度、增加防风装置等措施来提高起重机的稳定性和安全性。计算公式与影响因素示例4：风载荷24附录E(资料性附录)偏斜引起的载荷(水平侧向力)分析方法示例水平侧向力的产生原因轨道安装误差由于轨道安装时存在的误差，起重机在运行过程中可能会出现偏斜，从而产生水平侧向力。车轮制造误差车轮的制造误差也可能导致起重机运行时出现偏斜，进而产生水平侧向力。驱动力矩和运行阻力不同当驱动力矩和运行阻力存在差异时，起重机可能会发生偏斜运行，从而产生水平侧向力。极矩法假设起重机械在无防偏控制情况下以恒定速度行走，通过计算切向力与滑动距离、自由滚动距离、轮压之间的关系来确定侧向力的大小。系数法根据起重机跨度与基距的比值，采用相应的系数来计算水平侧向力。不同规范和标准可能提供不同的系数值。水平侧向力的计算方法水平侧向力会对起重机的金属结构产生额外的应力，可能导致结构变形或损坏。对起重机结构的影响水平侧向力的影响水平侧向力会增加车轮与轨道之间的摩擦和磨损，降低使用寿命。对车轮和轨道的影响水平侧向力可能导致起重机在运行过程中出现偏斜，影响起重机的稳定性和安全性。对起重机运行稳定性的影响01提高轨道安装精度通过精确安装轨道，减小轨道误差，从而降低起重机偏斜运行的可能性。选用高精度车轮采用高精度车轮可以减小车轮制造误差对起重机偏斜运行的影响。优化驱动力矩和运行阻力的匹配通过调整驱动力矩和运行阻力，使其更加匹配，可以减小起重机偏斜运行的风险。减少水平侧向力的措施020325附录F(资料性附录)起升驱动类型图示发布与实施GB/T22437.1-20