《起重机 风载荷的估算》.docx

ICS53.02020CCSJ80三B中华人民共和国家标准GB/TXXXXX-XXXX起重机风载荷的估算Cranes-Windloadassessment(ISO4302:2016.MOD)(征求意见稿)本草案完成时间：在提交反愦意见时，请将愚知道的相关专利连同支持性文件一并附上XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施家市场监督管理总局%布家标准化管理委员会发布I；起重机风载荷的估算1葩困本文件规定了计算风栽荷的一般方法（适用于工作状态和非工作状态）.GB/T22437.1规定的载荷组合中包含了风载荷并用于能力验证.例如GB/T30024中起重机结构件能力的验证.本文件提供了下列假设情况的简化计算方法：a）任意水平风向；b）风速恒定；c）对施加在起通机结构上的凤载荷会产生加态反作用力.本文件包括阵风影响风速波动和动态响应的内置公差.木文件给出了非工作状态下固定起电机的指南。本文件适用于起重机风栽荷的估Jr2规的性引用文件卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该H期对应的版本适用干本文件：不注H期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件.GB/T22137.1-2018起重机找荷与我荷组合的设计原则笫1部分：总则（ISO8686-1:2012,IDT）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。a1工作状态风载荷in-servicewind起重机在工作状态时设计所能承受的最大风力。25非工作状态风载荷OUt-Of-servicewind起里机在非工作状态时设计所能承受的最不利方向上的最大（暴风）风力，4符号和缩略语表1中的符号适用于本文件.表1主要符号符号含义A迎风面枳4林挂栽截迎风而税Q.。风力系数形状系数)Dm形极面直径FMJffir11CC，n现期冢K堆面机制度条数修施Ml在起升较荷上的凡敦荷划依质核或者起升我荷的所61.雎位为千克(kg)P工作犹密风乐qG)高度Z处.等效龄态非工作状态风压R重现期吻3s时昭阵风振幅的MiS,用作计尊或准fl作用于部件帆轴成并表面的HjJfi分M>(z)在高度Z处,等效静态系工作状态IQ速f(z)在高度2处.垂直作用厂部件纵林的风速分娥Hn在病度Z处.Klnin时俄平均暴14风速,如位为米传秒(11s)什Cf参号竦风风速X当地i度，引位为米(In)08阵风响应系数a吹向飒轴或先表面的W向角懂("Vr')n挡风折减东坡筝工fl状态F,松挂枚梅的系数P空气密度5风压风乐P由式计算得出：05PI?*,(1)式中：P空气密强，一般取常½P=1.225,单位克株立方米kgm3)；V3风速,用作计算基准.当使用国际单位制(SI)时,其中旅用单位牛每平方米(Mn2)而VS采用单位米绛秒(ms),由式计算得出：p=0.625XPX诏6工作状态风投荷A1一般原则风载荷应结合ISO8686T:2012定义的载荷组合B和裁荷双合C的适当组合，从最不利的方向施加.工作状态设计风速和相应的风压,应根据表2选取或根据起电机的配置、使Hl条件和风况确定.工作状态设计风速,应在起重机的操作手册中注明.我2工作状态设计风速看和风压。把此机类型血应用更国设计风速VS胞位I米姆竹（n）设计风JKP用位：牛等平方米<>瑞F阀定并设计用于仅在微风中作业的起术机（如硬盘高度较低的起术机.上臂架能快速降至地面）14125所方麻天安装的常规类?HE）R机20250过程应M中须在大风中维线工作的起期机28.55(10应测量起取机最腐点的风速“在2中的工作状态设计风速基于以下前提：在超过设计风速之前，起重机可以在非工作状态下完全固定.由于这种固定方式因起理机类型和配置不同而异因此开始固定时应考虑较低的风速水平，并应规定不同起笊机配跣的使用风速和开始固定的风速.A5悬挂物风载作用设计起重机时,应考虑凤载及其详细的计算方法.可以通过利用风载对载荷大小和形状参数的作用求实现.施加在悬挂毂荷上的风载荷片的最小值的计算方法见式<3>：FHCXAHXp（3）式中：£一一作用在恐拄我荷上的垂直风投荷：G1悬挂载荷的形状系数：A起升我荷的迎风面积：P一一与适当的设计条件对应的风压.在法乏教荷详细信息的情况下,应假定曲=2.4和阍=0.0005X用.其中加单位为平方米,他是起升载荷的顽依，单位为克（kg。此外，风作用对段荷的影响,可能受到以下限制：根据风速、皱荷迎风面积和形状因素，减小了额定或罚；当我荷超过规定的迎风面积时，限制了工作状态风速。A1风投荷的计算对于起正机结构或者起曲机结构中的单个构件，风向恻的风我产的计匏见式（4）：F=AXPXCf（4）式中：F一一垂直作用在构件纵轴的风战荷（见6.6）：A迎风面枳.即构件的实体面积在垂直于风向的平面上的投影：P一一与适当的设计条件相对应的风压：C,一一构件的风力系数（形状系数）.参照风向和迎风向积（见6.4>.取值见表3,或小公认的理论或试验（例如风洞或实物模型试蛉或其他公认的来源得出的值.结构上的总风载荷取其各构件上的我荷之和。4A单个构件、框架等的风力系数（形状系数单个构件、明片桁架结构和机器房等的风力系数G，根据空气动力长细比而变化。对于大箱型豉面，风力系数随豉面比而变化,空气动力长细比和械面比的定义见图1。如果框架由平面和网形截面组成,或荷由两种流态的曲形极面组成SX昨<6112s和D×rs6m2s）,腹圆形械面的直径，单位为米5），%是设计风速，单位为米姆杪（ms）,则相应的风力系数适用于相应的正面迎风面积.表3根据空气动力长细比，风力系数行空气动力长剂1匕=用3%被面比（对箱型截面）姆“竣风NSiiNM婕=f<X'<.i<«)«=类51说明空气动力长细比ISbAUD（见图1）5102030105(1单个构件轧制通制、矩形型材、空心型材'蝌板1.31.351.61.651.71.9MI形型村，其中X-s<6«7«0.7S0.800.900.95IU1.1M形型材.其中PX>611js0.64»0.650.700.700.750.8箱M故面构件,他面为大于33Onn的正方形和250miX150H11l的矩形Kd21.551.751.952.12.211.401.551.751.&51.90.51.01.21.31.351.40.250.80.90.91.O1.0电片桁架结构在边型钢桁架姑构1.7网形型网桁架结构,其中DX>'s<6n7s1.2WI形型钢桁架站构，其中DXrs6,s0.8机落房等地面上或者实体格岫上的好彩的外壳结构（口1止结构下面的空气泡动）1.1标引序号说明:1风向.间隔比=图1空气动力长细比和鼓面比6.5多个框架或者构件挡风折减系数当平行框架或者构件被遮揩时，则应使用适当的挡风折减系数计算在迎风框架或者构件及其后面无遮挡部分上的风战荷。遮挡部分的风力系数乘以表I中给出的挡风折减系数。挡风折臧系数。的值的充实率和间隔比的变化而变化,加图2所示.表4挡风折减系数<7）间隔比afh结构迎风而充实率（见图2）0.10。0.30.4050.60.50.750.40320.210.150.11.O0.920.750.590.430.250.12.00.950.80.630.50.330.24.0I0.880.760.660.550.455.0I0.950.880.810.750.686.0II1I1I冷"林枇"斑之附心我黑«1名”wyw杉（e<t=E标引字号说明II风向.图2充实率和间隔比当数个相同的框架或构件相互间等跳离布附，曲面的框架遮挡其后面的框架或者构件.即可以接受遮挡效应增加到第9个框架，且此后保持不变.风战荷根据式和式(6)计算.对前8个框架：Fn×A×P×Cf(5)式中：舟一一第册框架上的风载荷：n一挡风折诚系数：.1迎风面积,即部件的实体面积在与风向垂直的平面上的投影：P恰当的设计条件下，所对应的风压；C1所考虑构件的风力系数(形状系数).参考风向和迎风而积(见6.4).数值应是非3中给出的值，或由公认的理论或试脸(例如风洞比实物模型试验或其他公认的来源得出的能，对于第9个框架和其随后的框架：Fl«9=+(n-9)X科X4XPXQ(6)出于设计目的,式(5)和式(6)中",其数值小于0.10时,应取0.10。6 6单个构件上的风载荷(倾斜风向)当风从一定角度吹向构件的纵釉或其去面时，则垂之于纵相或表面的风找荷通过式(7)中的风速分盘片计算得出.v；=VSXsin(7)式中：年一垂直施加在纵轴或衣面的风速分Ift:密一风速,用作计算基准：。一一风向与纵轴或表面的夹用(一90»7非工作状态风威荷7 1一般原则非工作状态时的风速(见3.2因地理位置和受盛行风影响的程度而异.带可前时降到地面的部件的起羽机,如帚伸缩臂或塔架的起迎机.伸缩将或塔架可通过自给机构轻松移动，或者允许使用风向标(能自动对准以仃利位以)的起杀机，设计时只需考虑在该位置的非工作状态风裁荷.该类起用机的操作手册应规定非工作状态时所有部件不得然乐在风中，以保证安全的要米.对于要求安奘WJJfa定海或非运行期间使用的奘置,以抵抗规定的非工作状态风速的起重机.其操作手册应规定起重机在其运行配徨中可安全承受的风速,还应说明为使起理机能终安全地承受规定的非工作状态风速而须遵守的规定，8 9非工作状态风载荷计算计完起见机非工作状态的风教荷时,假设风从水平方向吹来，风速Ki周阚地面离度的增加而增大.非工作状态时，作用在起Hl机部件和/或悬挂于空中的起升强荷上的风我荷，应按下列式(8)计算：F=q(z)×Cf×A(8)式中:<?(z)一一在高度Z时，等效的态非工作状态风压：对起重机构件：F垂直施加在起理机部件的纵轴上的风装荷：Cf所考虑构件的风力系数(见第6章)：所考虑构件的迎风面积。对悬吊于空中的起升战荷：F在风速方向匕施加在悬挂载疏上的风栽荷：Cf在风速方向上,总挂载荷的风力系数；A-IS挂软荷的公大合理迎风面积