对在工作或非工作时有可能发生整体倾覆的起重机,应通过计算来校核其整体抗倾覆稳定性所需满足的条件。在露天工作的轨道运行起重机,还应校核其抵抗风吹并防止出现滑移的安全性。 9.1 起重机整体抗倾覆稳定性
9.1.1 基本要求与假定
9.1.1.1 在校核计算中,当稳定力矩的代数和大于倾覆力矩的代数和时,便认为该起重机整体抗倾覆性能是稳定的。
由自重载荷产生稳定力矩,由除自重载荷外其他载荷产生倾覆力矩,它们都是对所规定的特定倾覆线计算的结果。 在进行起重机整体抗倾覆稳定性计算时,求倾覆力矩作用的计算载荷应乘以相应的载荷系数,分别按表53~表56给出的值来选取。计算中要考虑起重机的结构形态及其零部件的位置,各项载荷和力作用的方向和影响均按实际可能出现的最不利载荷组合的原则来考虑。
9.1.1.2 本校核计算的假定是起重机在坚实、水平的支承面上或轨道上工作。若起重机需要在倾斜面上工作,在校核计算时制造商应考虑此特定条件,给以明确说明并在核算时加上倾斜坡度的影响。
9.1.1.3 对于固定式起重机,若在具体使用现场或地区如有地震或其他的基础外部激励效应,则将其作为附加的载荷情况在相应的工作状态或非工作状态抗倾覆稳定性的核算中予以考虑。对于地震影响,应参考国家有关部门相应的抗震规范,根据不同地区的抗震设防等级来计算。
9.1.2 流动式起重机整体抗倾覆稳定性
对流动式起重机,应核算验证在下列载荷状态下整体抗倾覆是稳定的:
—— 无风实验或运行时,按表53的规定;
—— 有风工作或运行时,按表54的规定;
—— 向后倾翻时,按9.1.2.3的规定;
—
— 非工作风作用时,按9.1.2.4的规定。
流动式起重机的倾覆线见附录U。这些倾覆线只是示意图,在实际计算中应由起重机不同的具体设计来决定。
9.1.2.1 无风实验或运行时的整体抗倾覆稳定性
在风速不大于8.3m/s的风载作用下,流动式起重机作稳定性实验或带载运行。用自重载荷和表53规定的载荷值计算出相应的稳定力矩和倾覆力矩,来判定起重机是否符合整体抗倾覆稳定性的条件。
9.1.2.2 有风工作或运行时的整体抗倾覆稳定性
在工作风(见5.2.2.3.1)作用下流动式起重机不移动,但作起升、回转、变幅、臂架伸缩等动作;或仅整机移动,但不作起升、回转、变幅、臂架伸缩等动作。用自重载荷和表54规定的载荷值算出相应的稳定力矩和倾覆力矩,来判定起重机是否符合整体抗倾覆稳定性的条件。
表53 流动式起重机整体抗倾覆稳定性校验的计算载荷——无风实验或运行时
起重机的状态和计算条件 | 载 荷 性 质 | 计算载荷值a、c |
轮胎起重机、汽车起重机支腿伸出b 或履带起重机 | 作用载荷 | 1.25+0.1 |
轮胎起重机、汽车起重机支腿收回b | 作用载荷 | 1.33+0.1 |
轮胎起重机、汽车起重机或履带起重机运行 最大运行速度不大于0.4m/s | 作用载荷 | 1.33+0.1 |
轮胎起重机、汽车起重机或履带起重机运行 最大运行速度大于0.4m/s | 作用载荷 | 1.5+0.1 |
a 在表列公式中,是由起重机设计规定的,在不同幅度下起重机的最大起升载荷。最大起升载荷是指起重机能吊起的额定荷重(物品的最大质与可分吊具或不可分吊具质量的总和)的重力。是将主臂质量G(作用于重心上)或副臂质量g(作用于重心上)按力矩相等原理换算到主臂端部或副臂端部的质量重力。 b 与本表相对应的条件是:起重机静止不动,但作升降变幅臂架伸缩和回转等动作的载荷实验,或者起重机作整机带载运行,但不作起升、变幅、伸缩臂架和回转等动作。 c 本栏“计算载荷值”是与不大于8.3m/s的实验风速相对应的。在特殊情况下,如果要求限制最大起升荷重,制造商应明确说明在抗倾覆稳定的校核计算中采用的最大风速值。当考虑其他的最大风速时,制造商也应予以明确说明。 |
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表54 流动式起重机整体抗倾覆稳定性校验的计算载荷——有风工作或运行时
起重机的状态和计算条件 | 载 荷 性 质 | 计算载荷值a |
轮式起重机支腿伸出b 或履带起重机 | 作用载荷 | 1.1 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 | |
轮式起重机支腿收回b | 作用载荷 | 1.17 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 | 中朝关系 |
轮式起重机或履带起重机运行c 最大运行速度不大于0.4m/s | 作用载荷 | 1.17 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 | |
轮式起重机或履带起重机运行c 最大运行速度大于0.4m/s | 作用载荷 | 1.33 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 | |
a 表中,按表53定义;是由于起升、回转、变幅、臂架伸缩或运行等机构驱动产生的惯性力。对于分级变速控制的起重机,应采用产生的实际惯性力值;对于无级变速控制的起重机,值为0;是工作状态下的风载荷,见5.2.2.3.1。 b 与本表相对应的计算条件是:起重机有风工作,不移动,但作起升、回转、变幅、臂架伸缩等动作。 c 与此相对应的条件是:起重机有风工作,且整机移动,但不作起升、回转、变幅、臂架伸缩等运动。 |
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9.1.2.3 抗后倾覆稳定性
9.1.2.3.1 验算条件
起重机处于以下支承条件和质量分布状态时,应配置平衡重,并保证起重机有一个合理的稳定安全系数:
—— 起重机放置在坚实、水平的支承面或轨道上(最大坡度为1%);
—— 起重机装有规定的最短臂架,且此臂架处于该臂长的最大推荐臂架角度;
—— 将吊钩、吊钩滑轮组或其他取物装置放在地面上;
—— 使外伸支腿脱离支承面,起重机支承在车轮(轮胎)上;
—— 起重机装有规定的最长主臂或主臂和副臂的组合结构,并且此主臂或臂架组合结构处于最大推荐臂架角度,还承受最不利方向的工作风载荷。
应验算对上述规定的各种质量分布状态及在相应的平衡重配置条件下,对制造商允许的起重机回转到的最不稳定位置,起重机均应不向后倾覆。
9.1.2.3.2 轮胎起重机和汽车起重机
当起重机回转的上部结构纵向轴线与承载底架纵向轴线成90°角时,臂架下面承载侧的车轮(轮胎)或底架支腿的总载荷应不小于起重机总重力的15%。
当起重机回转的上部结构纵向轴线与承载底架纵向轴线重合时,在制造商规定的工作区域中承载底架的轻载端,车轮(轮胎)或支腿上的总载荷应不小于起重机总重力的15%,在非工作区域内则应不小于起重机总重力的10%。
在起重机上应为操作人员设置醒目可见的警示信息,否则起重机车轮(轮胎)上的载荷均应满足上述有关限制。警示信息应标明为保持足够的抗后倾覆稳定性要求,活动支腿是处在伸出状态。
9.1.2.3.3 履带起重机
在侧面或支承最小载荷的底盘端部倾覆线上的总载荷应不小于起重机总重力的15%。
对于装有可收缩履带装置的履带起重机,如果在履带装置缩短时不能满足上述要求,制造商应在起重机上向司机提供醒目可见的警告信息。
9.1.2.4 非工作风载荷作用下的起重机整体抗倾覆稳定性
制造商应规定起重机在工作时承受风载荷的极限以及在非工作状态时应采取的特殊预防措施。非工作风载荷见5.2.3.1。
9.1.3 塔式起重机整体抗倾覆稳定性
9.1.3.1 塔式起重机的整体抗倾覆稳定性按表55中的五种工况校核,并采用有相应载荷系数的计算载荷。
9.1.3.2 在轨道上带载运行的塔式起重机,还应当考虑制造商在起重机出厂文件上规定的轨道允许的最大垂直高低差和坡度所引起的载荷,作为其他载荷列入表55工况Ⅱ中。
9.1.3.3 按表55计算时,应考虑塔式起重机各起升部件质量引起的载荷,其中包括起升吊具及其他在塔式起重机作业时成为塔式起重机固有起升属具的那些起升附件。
9.1.3.4 工作状态下抗后倾覆稳定性按表55中的工况Ⅲ计算。
表55 塔式起重机整体抗倾覆稳定性校验的计算载荷
起重机的工况和计算条件 | 载 荷 性 质 | 计算载荷值 |
工作状态 | Ⅰ.基本稳定性 (无风时起升静态实验载荷) | 自重载荷 | |
起升载荷 | 1.6 |
医疗器械销售模式风 载 荷 | 0 |
惯 性 力 | 0 |
Ⅱ.动态稳定性 (有工作风时起升正常工作载荷) | 自重载荷 | |
起升载荷 | 1.35 | 2012年浙江高考数学
董其昌风 载 荷 | |
惯 性 力 | |
Ⅲ.抗后倾覆稳定性 (有向后吹工作风载,且突然空中卸载) | 自重载荷 | |
起升载荷 | -0.2 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 卟啉症 | 0 |
非工作状态 | Ⅳ.抗暴风稳定性 (非工作时遭暴风袭击) | 自重载荷 | |
起升载荷 | 三十二 纪录片 |
风 载 荷 | 1.2 |
惯 性 力 | 0 |
Ⅴ.装拆稳定性(在许可风中进行装拆) | 自重载荷 | |
起升载荷 | 1.25 |
风 载 荷 | |
惯 性 力 | |
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——自重载荷; ——由机构驱动产生的惯性力,此时取=1; ——设计规定的最大起升载荷; ——起升吊具、悬垂钢丝绳及起升附件等的重力; ——安装/拆卸时被起吊的安装/拆除的部件的重力; ——起重机承受的工作状态风载荷; ——起重机承受的非工作状态风载荷; ——由制造商操作手册给定的或在起重机安装/拆卸作业时限制的风载荷。 |
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9.1.3.5 风载荷的作用
9.1.3.5.1 工作状态的风载荷按最不利方向施加作用。
9.1.3.5.2 对于不能随风自由回转的塔式起重机,非工作状态的风载荷按最不利方向施加作用。对于可随风回转的塔式起重机,非工作状态的风载荷应按设计预期的方向施加于塔式起重机的上部结构,并按最不利方向施加于塔式起重机的下部结构。
9.1.3.6 起重机的基础
制造商应提供在允许使用的所有工况中(包括有非工作状态风载荷作用)时,塔式起重机对地面或基础作用的载荷,并说明所提供的载荷数据所对应的使用工况。如果是用塔式起重机的基础来实现塔式起重机的部分或全部抗倾覆稳定时,制造商还应规定对用作该塔式起重机基础的要求。当塔式起重机需在斜面上作业时,制造商亦应考虑相应的计算工况。
9.1.3.7 临时辅助稳定装置
在表55的工况Ⅰ至Ⅳ的状态下,塔式起重机不使用临时辅助稳定装置,也应该是稳定的。
临时辅助稳定装置可以用来满足表55中工况Ⅴ,即保证安装或拆卸时的抗倾覆稳定性。
可以用可拆卸的压重来满足表55工况Ⅳ的整体抗倾覆稳定性的要求。但当没有这些外加的压重,并且将风载荷取为1.1时,该起重机也应符合稳定要求。
9.1.3.8 关于大变形的影响
在塔式起重机最不利的结构形态和最不利的载荷组合工况下,如果大变形(按二阶理论计
算的变形)的影响在塔身中增加的弯矩不大于10%时,整体抗倾覆稳定性计算就可以不考虑此大变形的影响(即仍按一阶理论计算),以简化计算。但是,若超过上述范围,则表55各工况的倾覆力矩应考虑随上述二阶理论计算的变形增大而成比例的增加。
9.1.4除流动式、塔式和浮式起重机以外的起重机整体抗倾覆稳定性
起重机整体抗倾覆稳定性计算中,稳定力矩由自重载荷计算,而倾覆力矩则用表56给出的计算载荷值计算。
9.1.4.1 工作状态的抗后倾覆稳定性:
当起重机处于卸载状态,所有可移动工作部件都缩回到最靠近向后倾覆线的位置时,按以下规定的方法校验其抗后倾覆稳定性。