《起重機(jī) 載荷與載荷組合的設(shè)計原則 第5部分：橋式和門式起重機(jī)》（征求意見稿）

ICS53.020.20

J80

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

代替GB/T22437.5-2008

起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則

第5部分：橋式和門式起重機(jī)

Cranes-Designprinciplesforloadsandloadcombinations-

Part5：Overheadtravellingandportalbridgecranes

（ISO8686-5：2017，IDT）

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

前??言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件是GB/T22437《起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則》的第5部分。GB/T22437已經(jīng)發(fā)布了以

下部分：

——第1部分：總則；

——第2部分：流動式起重機(jī)；

——第3部分：塔式起重機(jī)；

——第4部分：臂架起重機(jī)；

——第5部分：橋式和門式起重機(jī)。

本文件代替GB/T22437.5-2008《起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則第5部分：橋式和門式起重

機(jī)》，與GB/T22437.5-2008相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：

——更改了規(guī)范性引用文件（見第2章，GB/T22437.5-2008年版的第2章）；

——增加了本文件所用的部分主要符號（見表1）；

——增加了作用在起重機(jī)質(zhì)量上的重力載荷效應(yīng)系數(shù)修正內(nèi)容，給出了有利質(zhì)量、不利質(zhì)量的

1

重力載荷效應(yīng)系數(shù)的具體值（見5.1.2）；

——增加了起升動載系數(shù)的確定原則和情況（見5.1.3.1）；

2

——增加了考慮起升介質(zhì)（鋼絲繩/鏈條）的理論動載系數(shù)計算公式，結(jié)合GB/T22437.1-2018，

2t

通過計算確定起升動載系數(shù)（見5.1.3.2）；

2

——增加了加速或減速引起載荷效應(yīng)變化量的計算方法（見5.1.5）；

——增加了根據(jù)大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動類型，減速箱典型齒隙/開式齒輪較大齒隙，

起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動類型，起升/下降動作選?。ㄒ姳?）；

5

——增加了加速度均值等級、定位運(yùn)動效應(yīng)系數(shù)的概念及取值方法（見5.1.6）；

p

——增加了偏斜運(yùn)行角的計算方法（見5.2.2.2）；

——增加了偏斜運(yùn)行摩擦滑移的計算方法（見5.2.2）；

——增加了根據(jù)四種計算模型選取剛性/柔性的橋、門式起重機(jī)偏斜側(cè)向力計算方法（見5.2.2.4）；

——增加了懸掛式起重機(jī)偏斜側(cè)向力的計算方法（見5.2.2.5）；

——增加了“機(jī)構(gòu)或部件意外失效引起的載荷”正/異常加載下的載荷組合情況（見5.3.5）；

——增加了“動態(tài)切斷起升力限器時起升運(yùn)動引起的載荷”直/間接作用式起升力限器的力限系數(shù)

取值，最大載荷的計算方法（見5.3.6）；

I

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

——增加了三組載荷組合：C9“動態(tài)切斷起升力限器引起的載荷”、C10“有效載荷喪失引起的載

荷”、C11“安裝、拆卸和運(yùn)輸引起的載荷”（見表9）；

——更改了載荷組合表的分項(xiàng)安全系數(shù)值（見表9，GB/T22437.5-2008年版的表1）；

——更改了載荷組合表中“分項(xiàng)載荷系數(shù)”為“分項(xiàng)安全系數(shù)”（見表9，GB/T22437.5-2008年版

的表1）；

——增加了有效載荷意外喪失所引起的動力效應(yīng)系數(shù)（見表9）；

9

——增加了附錄A“偏斜運(yùn)行載荷：簡化計算方法的假設(shè)”（見附錄A）。

本文件使用翻譯法等同采用ISO：8685-5：2017《起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則第5部分：

橋式和門式起重機(jī)》。

與本文件中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應(yīng)關(guān)系的我國文件如下：

——GB/T20863.1-2007起重機(jī)械分級第1部分：總則（ISO4301-1：1986，IDT）

本文件做了下列編輯性修改：

——將表8中和對應(yīng)的行號與對應(yīng)的行號合并為“2”；

32

——將載荷組合表9中行號“—”改為“6”。

本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由全國起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC227）歸口。

本文件負(fù)責(zé)起草單位：

本文件參加起草單位：

本文件主要起草人：

本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：

——GB/T22437.5-2008。

II

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則

第5部分：橋式和門式起重機(jī)

1范圍

GB/T22437的本文件規(guī)定了GB/T22437.1在GB/T6974.1所定義的橋式和門式起重機(jī)中的應(yīng)用，并

且對所使用的系數(shù)給出了具體數(shù)值。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T6974.5-2008起重機(jī)術(shù)語第5部分：橋式和門式起重機(jī)（ISO4306-5：2005，IDT）

GB/T10183.1-2018起重機(jī)車輪及大車和小車軌道公差第1部分：總則（ISO12488-1：2012，IDT）

GB/T22437.1-2018起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計原則第1部分：總則（ISO8686-1：2012，IDT）

GB/T30024-xxxx起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證（ISO20332：2016，IDT）

ISO4301-1：2016起重機(jī)分級第1部分：總則（Cranes—Classification—Part1:General）

ISO4302：2016起重機(jī)風(fēng)載荷估算（Cranes—Windloadassessment）

3術(shù)語和定義

GB/T6974.5-2008和GB/T22437.1-2018界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

4符號

表1符號及其定義

符號定義

a加速度或減速度

用于確定的系數(shù)

1

bj車輪j沿運(yùn)行方向上的距離

起重機(jī)結(jié)構(gòu)和起升鋼絲繩系統(tǒng)在載荷懸吊點(diǎn)處的彈性系數(shù)

CH

dj運(yùn)行方向上導(dǎo)向裝置到車輪j之間的距離

e自然對數(shù)的底，取值為2.718

Fmax,L力的最大值

鏈條鋼材的極限強(qiáng)度

fuc

g重力加速度

1

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

橋門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的柔度，單位為角力矩

hM

l起重機(jī)跨度

lr,lc起升鋼絲繩/鏈條的長度

m質(zhì)量

帶載起重機(jī)的總質(zhì)量

mT

M將臺車架上車輪處的載荷轉(zhuǎn)換為端梁上的力矩

M橋門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)與不帶導(dǎo)向裝置的臺車架之間的力矩

總起升載荷（總載荷）的質(zhì)量

mH

額定起升載荷的質(zhì)量

mRc

鋼絲繩等級

Rr

最終載荷效應(yīng)

Sf

初始載荷效應(yīng)

Si

sgn正負(fù)號函數(shù)

系數(shù)選擇

sj

制動響應(yīng)時間

tbr

間接作用下起升力限器的響應(yīng)時間

tIAL

通過作用或制動且增加起大鋼絲繩上的力進(jìn)行機(jī)構(gòu)制動的時間

tst

最大起升速度

vh

最大穩(wěn)定起升速度

vh,max

W合成車輪力

導(dǎo)向裝置的側(cè)向力（GB/T22437.1-2018中的）

YFFy

車輪接觸點(diǎn)j側(cè)向力（GB/T22437.1-2018中的）

YjFyij

軸i上第1個車輪上的載荷

z1i

軸i上第2個車輪上的載荷

z2i

起升鋼絲繩/鏈條的實(shí)際利用系數(shù)

za

zj垂直車輪j方向上的載荷

車輪j上的輪壓（），n為車輪個數(shù)。

zj0j1,2,...,n

zj

小車承載最大載荷，小車宜安裝在起重機(jī)無導(dǎo)向轉(zhuǎn)置的一側(cè)上。

偏斜運(yùn)行角

觸發(fā)系數(shù)

g車輪輪緣/導(dǎo)向輪與軌道側(cè)面間隙引起的偏斜運(yùn)行角

車輪輪緣/導(dǎo)向輪與軌道側(cè)面磨損引起的偏斜運(yùn)行角

w

車輪/軌道定位公差引起的偏斜運(yùn)行角

t

彈性變形所引起的附加偏斜運(yùn)行角

&/x&橋、門式起重機(jī)偏斜角隨運(yùn)行速度的變化率

直接作用在起升力限器上的力限系數(shù)

DAL

2

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

間接作用在起升力限器上的力限系數(shù)

1AL

起重機(jī)驅(qū)動裝置加速引起的動載系數(shù)

5

p定位運(yùn)動效應(yīng)系數(shù)

附加系數(shù)

0

（）由偏斜滑移引起車輪j的摩擦系數(shù)

fσjj

摩擦滑移系數(shù)

f

σj車輪j的側(cè)向滑移

滑移系數(shù)

5載荷與適用系數(shù)

5.1常規(guī)載荷

5.1.1總則

根據(jù)GB/T22437-1：2018的6.1和下述修正內(nèi)容，在防強(qiáng)度失效、防彈性失穩(wěn)及需要時防疲勞失效

能力驗(yàn)證計算中，應(yīng)考慮正常工作時的常規(guī)載荷。

5.1.2作用在起重機(jī)質(zhì)量上的起升重力效應(yīng)

起重機(jī)質(zhì)量（靜重）引起的自重載荷應(yīng)乘以起升動載系數(shù)1，如式（1）所示：

1=1+…………（1）

式中：

——對于不利質(zhì)量的重力載荷效應(yīng)，=0.1，1=1.1；

——對于有利質(zhì)量的重力載荷效應(yīng)，=-0.05，1=0.95。

否則，應(yīng)通過測試或計算獲得1的取值。

對于工作在碎屑污染環(huán)境中的起重機(jī)，靜載計算中應(yīng)考慮沉積在起重機(jī)上表面此類堆積物的靜重。

5.1.3起升無約束的地面載荷

5.1.3.1總則

當(dāng)?shù)孛孑d荷的重量轉(zhuǎn)移到起升介質(zhì)（鋼絲繩/鏈條）上時，起升載荷應(yīng)乘以代表作用在起重機(jī)上附

加的起升動載系數(shù)2。

假定在最極端的條件下，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)達(dá)到其最大起升速度時，起升介質(zhì)（鋼絲繩/鏈條）處于松弛

狀態(tài)。此條件下，動態(tài)附加載荷與起升速度成正比，其起升動載系數(shù)取決于起重機(jī)的剛度特性和質(zhì)量分

布（見GB/T22437-1：2018中6.1.2.1.1的）。

2

在起重機(jī)的實(shí)際作業(yè)中，控制系統(tǒng)和除主要部件外其他構(gòu)件（例如，起重吊索，其他起重裝置，載

荷本身，起重機(jī)基礎(chǔ)）的阻尼和彈性亦會影響實(shí)際動態(tài)效應(yīng)。這些依存關(guān)系和起升動載系數(shù)2由GB/T

22437-1：2018的6.1.2.1.2中起升狀態(tài)級別確定。

對于起升動載系數(shù)2的確定，應(yīng)采用下述原則：

——通過選擇起升狀態(tài)級別計算得出；

——由其它替代方法計算得出，見5.1.3.5。

起升狀態(tài)級別和起升動載系數(shù)2，也可通過下述計算得出：

3

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

——根據(jù)GB/T22437-1：2018的6.1.2.1.2；

——按照5.1.3.2至5.1.3.4確定起升狀態(tài)級別和起升動載系數(shù)2。

用于確定動態(tài)系數(shù)的起升速度應(yīng)以可實(shí)現(xiàn)的方式反映起重機(jī)的實(shí)際使用情況和可能發(fā)生的異常事

件。應(yīng)考慮以下兩種情況：

——根據(jù)GB/T22437-1：2018表2b中載荷組合A和B，起重機(jī)正常工作，起升機(jī)構(gòu)從鋼絲繩松弛狀態(tài)

下以可控速度開始起升。

——根據(jù)GB/T22437-1：2018表2b中載荷組合C，在特殊情況下，起升機(jī)構(gòu)從鋼絲繩松弛狀態(tài)下以

最大速度開始起升。

5.1.3.2理論動載系數(shù)2t的確定

確定GB/T22437-1：2018中起升狀態(tài)級別應(yīng)通過理論動載系數(shù)選取，并由下述方式估算。

2t

——考慮彈性、慣性和阻尼特性進(jìn)行動力學(xué)仿真，前三秒內(nèi)作用在起升介質(zhì)（鋼絲繩/鏈條）上的

最大載荷可用起升載荷與理論動載系數(shù)的乘積表達(dá)；

2t

——采用簡化式（2）進(jìn)行計算。

2.8v

a）對于帶有鋼絲繩的起重機(jī)：=1h,max

2tRl

0.45（rr）0.5

1500Za…………（2）

2.8v

b）對于帶有鏈條的起重機(jī)：=1h,max

2tfl

（ucc）0.5

0.45

150Za

式中：

——穩(wěn)定運(yùn)行時的最大起升速度，單位m/s；

vh,max

——鋼絲繩等級，單位為N/mm2；

Rr

——鏈條材料的極限強(qiáng)度，單位為N/mm2；

fuc

——鋼絲繩/鏈條的長度，單位為m；

lr,lc

——鋼絲繩/鏈條的實(shí)際利用系數(shù)（鋼絲繩總破斷力/鏈條可拆卸系統(tǒng)/起升載荷）。

Za

鋼絲繩/鏈條的長度/，應(yīng)作為起升地面載荷時上、下繩輪/鏈輪之間的典型距離。承載部件或

lrlc

起升裝置偏離垂直方向時，應(yīng)調(diào)整鋼絲繩/鏈條的長度，以確保垂直方向具有同等的彈性。

注：此簡化公式考慮了起重機(jī)零部件的剛度，質(zhì)量以及負(fù)載。

起升狀態(tài)級別可根據(jù)表2選取。

表2起升狀態(tài)級別的選取

計算結(jié)果條件起升狀態(tài)級別GB/T22437-1：2018

2t1.070.24vh,maxHC1

1.070.24vh,max2t1.120.41vh,maxHC2

1.120.41vh,max2t1.170.58vh,maxHC3

HC4

1.170.58vh,max2t

5.1.3.3起升速度的選擇

起重機(jī)正常工作載荷組合A和B，以及特殊情況載荷組合C下的起升速度應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和GB/T

4

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

22437.1-2018表2b中提供的起升驅(qū)動等級HD選擇。

5.1.3.4起升動載系數(shù)2的計算

根據(jù)GB/T22437.1-2018的6.1.2.1.2確定起升動載系數(shù)，按照5.1.3.2和5.1.3.3對起升狀態(tài)級

2

別和速度選擇。

5.1.3.5通過測試確定起升動載系數(shù)2

起升動載系數(shù)亦可通過一臺等效的起重機(jī)測試獲得。不同起重速度下的測定值應(yīng)直接用于計算

2

而與起升狀態(tài)級別無關(guān)。

通過測試或動態(tài)仿真得到的撓度動態(tài)增量包括了含起重小車在內(nèi)的起重機(jī)質(zhì)量的動力效應(yīng)，見

5.1.2。所代表的部分可以從最終的評價中刪除，以避免在和中重復(fù)考慮。

212

5.1.4在非平坦路面上運(yùn)行引起的載荷

在道路內(nèi)或道路外運(yùn)行的帶載或空載起重機(jī)的動力效應(yīng)采用運(yùn)行沖擊系數(shù)考慮。

4

對于連續(xù)軌道或具有完備地面連接無高低錯位或水平間隙的焊接軌道，=1.0。

4

對于道路或具有高低錯位或水平間隙的焊接軌道，應(yīng)根據(jù)GB/T22437.1計算。對于輪胎起重機(jī)，

4

應(yīng)考慮輪胎的彈性。

5.1.5驅(qū)動機(jī)構(gòu)加速引起的載荷

對于起重機(jī)的驅(qū)動運(yùn)動，加速或減速引起載荷效應(yīng)的變化量ΔS由式（3）確定：

…………（3）

ΔS=Sf-Si

式中：

——最終載荷效應(yīng)；

Sf

——初始載荷效應(yīng)。

Si

注：載荷效應(yīng)變化值ΔS是由驅(qū)動力變化值ΔF引起的，其公式為ΔF=F（f）-F（i），其中，F(xiàn)（f）是最

終驅(qū)動力，而F（i）是初始驅(qū)動力。

由加速或減速引起的起重機(jī)驅(qū)動力可采用剛體動力學(xué)模型計算。載荷效應(yīng)S應(yīng)施加到承受驅(qū)動力的

部件以及適用于起重機(jī)和起升載荷上。由于剛體分析不能直接反映彈性效應(yīng)，因此應(yīng)根據(jù)GB/T

22437.1-2018的6.1.4，采用變速動載系數(shù)，按式（4）計算載荷效應(yīng)S：

5

…………（4）

S=Sip5am

式中：

——F引起的初始載荷效應(yīng)；

Si（i）

——起重機(jī)驅(qū)動加速度引起的變速動載系數(shù)；

5

——連續(xù)定位運(yùn)動效應(yīng)系數(shù)，見5.1.6，取值見表6；

p

a——加速度或減速度；

m——加速度或減速度a作用的質(zhì)量。

由表3和表4選取，也可通過彈性模型計算或測試獲得更精確的系數(shù)。

55

若力S受摩擦或驅(qū)動機(jī)構(gòu)屬性的限制，則應(yīng)用摩擦力代替計算的力S。

5

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表3大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的變速動載系數(shù)

5

驅(qū)動類型減速箱典型齒隙開式齒輪較大齒隙

無級調(diào)速控制1.21.5

多級調(diào)速控制1.62.0

二級調(diào)速控制1.82.2

單級調(diào)速控制2.02.4

表4起升機(jī)構(gòu)的變速動載系數(shù)5

驅(qū)動類型起升下降

無級調(diào)速控制1.051.10

多級調(diào)速控制1.151.20

二級調(diào)速控制1.201.35

單級調(diào)速控制1.201.30

注：表3和表4中的系數(shù)考慮了速度的起始、結(jié)束及變化。

5.1.6載荷的定位

在能力驗(yàn)證中應(yīng)考慮達(dá)到載荷預(yù)期位置的任意驅(qū)動預(yù)設(shè)加速度期值。任意驅(qū)動加速度應(yīng)根據(jù)GB/T

22437.1-2018的7.6表5分級并結(jié)合圖1的圖示采用加速度均值p表達(dá)。

表5加速度均值等級

等級加速度均值（m/s2）

p0p2

p12p4

p24p8

p38p

說明：

X——速度；

6

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Y——時間；

Z——加速度。

圖1P等級示例

若未能以最佳方式進(jìn)行定位運(yùn)動，則總載荷效應(yīng)的增大應(yīng)采用定位運(yùn)動效應(yīng)系數(shù)考量，并根據(jù)

p

加速度均值等級p由表6選取。

表6定位運(yùn)動效應(yīng)系數(shù)p

2

等級加速度均值（m/s）p

p0p2

1.0

p12p4

1.15

p24p8

1.3

p38p

5.1.7位移引起的載荷

根據(jù)GB/T22437.1-2018的6.1.5，應(yīng)考慮包含設(shè)計中位移引起的載荷。

與軌道跨度變化或支座撓度有關(guān)的位移應(yīng)保持在GB/T22437.1-2018的6.2中指定的極限值內(nèi)，而在

應(yīng)力分析中不必考慮它們的影響。

5.2偶然載荷

5.2.1總則

根據(jù)GB/T22437.1和下述修正，在防屈曲彈性穩(wěn)定性失效的能力驗(yàn)證中，應(yīng)考慮很少發(fā)生的偶然

載荷及效應(yīng)。而在疲勞失效能力評估中則通常不考慮。

5.2.2偏斜運(yùn)行引起的載荷

5.2.2.1總則

一般而言，偏斜載荷通常作為偶然載荷，并應(yīng)歸于載荷組合B，但它們發(fā)生的頻率隨著起重機(jī)或小

車的類型，結(jié)構(gòu)形式、輪軸平行度的準(zhǔn)確性以及使用狀態(tài)而變化。在個別情況下發(fā)生的頻率將決定它們

是屬于偶然載荷還是常規(guī)載荷。

對于有防偏斜運(yùn)行裝置的情況，在不考慮防偏斜裝置的影響下所計算出的偏斜側(cè)向力應(yīng)歸于載荷組

合C。對于無防偏斜運(yùn)行裝置功能的起重機(jī)，偏斜側(cè)向力應(yīng)歸于載荷組合B。

軌頂運(yùn)行起重機(jī)和小車的偏斜側(cè)向力應(yīng)根據(jù)5.2.2.2到5.2.2.4和附錄A中提供的剛性和彈性起重機(jī)

結(jié)構(gòu)的簡化方法計算。懸掛式起重機(jī)的偏斜側(cè)向力應(yīng)根據(jù)5.2.2.5計算。

注1：GB/T22437.1-2018的6.2.2中所給出的方法適用于剛性結(jié)構(gòu)。由于橋式起重機(jī)和門式起重機(jī)兼有剛性和柔

性特性，因此需要給出一種更為通用的方法。并且，此方法考慮了柔性結(jié)構(gòu)、車輪數(shù)量不均勻、車輪載荷分

布不均勻以及不同類型的導(dǎo)向裝置和防偏斜裝置。

注2：當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行的合成滾動運(yùn)動方向與軌道的方向不再一致，以及前端導(dǎo)向裝置與軌道接觸時，會由偏斜產(chǎn)生

偏斜側(cè)向力。這是由于起重機(jī)制造（車輪孔）和軌道導(dǎo)軌（彎曲，扭曲）的制造過程中出現(xiàn)的公差和失準(zhǔn)性

引起的。偏斜側(cè)向力的大小和分布主要取決于軌道與輪緣或?qū)蜉喼g的間隙以及導(dǎo)向輪的位置，還取決于

車輪的數(shù)量，布置，軸承布置和轉(zhuǎn)速同步以及結(jié)構(gòu)的柔性。

7

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

注3：在運(yùn)行過程中使用防偏斜裝置會減小軌道和導(dǎo)向裝置之間的導(dǎo)向力，這也會減小車輪的側(cè)向滑動力，但應(yīng)考

慮由于車輪對準(zhǔn)公差和結(jié)構(gòu)側(cè)向變形而仍然保留的少許側(cè)向滑動的影響。

5.2.2.2偏斜運(yùn)行角

偏斜運(yùn)行角的計算方法如下：

設(shè)計所考慮的總偏斜運(yùn)行角可按式（5）計算：

…………（5）

=gwt

式中：

——設(shè)計時考慮的總偏斜運(yùn)行角；

——車輪輪緣/導(dǎo)向輪與軌道側(cè)面間隙引起的偏斜運(yùn)行角，其值等于與（見圖2）之比；

gSgWb

——車輪輪緣/導(dǎo)向輪與軌道側(cè)面磨損引起的偏斜運(yùn)行角；

w

——車輪/軌道定位公差引起的偏斜運(yùn)行角。

t

a)導(dǎo)向輪與軌道側(cè)向間隙引起的偏斜運(yùn)行角

b)車輪輪緣與軌道側(cè)向間隙引起的偏斜運(yùn)行角

圖2偏斜運(yùn)行角度參數(shù)

GB/T22437.1-2018的表E.2給出了偏斜運(yùn)行角的取值。

為確保起重機(jī)、小車運(yùn)行良好，偏斜運(yùn)行角應(yīng)小于等于0.015rad。

注：對于較大的軌道間隙，偏斜運(yùn)行角減小到75％。由于橋式起重機(jī)、門起重機(jī)及其小車很少使用全軌道間隙，通

常僅前端導(dǎo)向裝置與軌道接觸。

5.2.2.3摩擦滑移關(guān)系

對于縱向和側(cè)向摩擦滑移系數(shù)可按簡化經(jīng)驗(yàn)式（6）計算：

（250）…………（6）

f=01-e

式中：

——摩擦滑移系數(shù)（GB/T22437.1-2018，表E.2）；

f

——附加系數(shù)，對于清潔軌道；對于正常作業(yè)環(huán)境下的非清潔軌道；

000.300.2

e——自然對數(shù)的底，e=2.718；

——滑移系數(shù)。

8

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

注：滑移系數(shù)為縱向/側(cè)向滑移距離與相應(yīng)運(yùn)行距離之比，對于側(cè)向滑移，滑移系數(shù)等于瞬態(tài)總偏斜運(yùn)行角度

（或），見A.2.2。

5.2.2.4偏斜側(cè)向力計算方法的選取

應(yīng)采用剛性法或柔性法兩種簡化計算方法之一計算。剛性法假定起重機(jī)和軌道的結(jié)構(gòu)是剛性的。而

柔性法假定結(jié)構(gòu)是柔性的。在不能確定的情況下，應(yīng)采用柔性法。根據(jù)表7中起重機(jī)/小車結(jié)構(gòu)形式選擇

計算模型。

表7橋門式起重機(jī)偏斜側(cè)向力的計算模型

類型結(jié)構(gòu)支承形式偏斜側(cè)向力的適用計算方法

A

剛性連

接

采用剛性法計算

雙側(cè)/

橋式起重機(jī)大、小車；

單側(cè)驅(qū)

橋式起重機(jī)大、小車水平剛性很大；

動

導(dǎo)向裝置處于一側(cè)或兩側(cè)端梁上。

B

各端梁采用剛性法分別計算

一剛一

柔連接

就偏斜側(cè)向力而言，起重機(jī)

可分解為兩組獨(dú)立可分別導(dǎo)

雙側(cè)驅(qū)

向的裝置

動

帶臺車的起重機(jī)，特別是柔性支承的起重機(jī)（臺車相當(dāng)于一根平行于起重

機(jī)軌道的軸）；

導(dǎo)向裝置處于兩側(cè)端梁上。

C

剛性連

接

采用剛性法計算

雙側(cè)驅(qū)

動

無臺車的起重機(jī)；

導(dǎo)向裝置處于兩側(cè)端梁上。

D

剛性連計算方法取決于結(jié)構(gòu)的彈性

接

偏斜側(cè)向力由剛性法計算結(jié)

單側(cè)驅(qū)果確定

動

無臺車的起重機(jī)

導(dǎo)向裝置僅位于一側(cè)端梁上

計算步驟

a)采用剛性法計算偏斜側(cè)向力；

b)有導(dǎo)向裝置的端梁采用固定支承模型。無導(dǎo)向裝置的端梁采用浮動支承模型。采用剛性法計算得到的

9

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

載荷施加在柔性支承的端梁上。初始平行的兩端梁彼此之間形成一個角度差，如圖A.2所示。

c)如果，應(yīng)采用柔性法計算偏斜側(cè)向力，否則，采用剛性法計算。

uf()/uf()1.1

250

例如，(250)或。

uf()u01euf()u01e

5.2.2.5懸掛式起重機(jī)的偏斜側(cè)向力

對具有剛性結(jié)構(gòu)并運(yùn)行在剛性固定軌道梁下翼緣板上的懸掛式起重機(jī)，其偏斜側(cè)向力應(yīng)按與軌頂運(yùn)

行起重機(jī)相同的計算原理計算，見A.3。而導(dǎo)向力YF（GB/T22437.1-2018中E.2的Fy）可分配在引導(dǎo)轉(zhuǎn)

向架的兩個車輪輪緣上。跟隨轉(zhuǎn)向架上較小的偏斜側(cè)向力可忽略不計。圖3給出了一個結(jié)構(gòu)示例及一組

最不利偏斜側(cè)向力的組合。

對具有一根軌道梁（或兩根）或兩種運(yùn)行方式之一的轉(zhuǎn)向架橫向掃描浮動配置，偏斜側(cè)向力Y1和Y2

由兩個引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架上的單獨(dú)導(dǎo)向力YF平衡。

在下述情況下，圖3中的導(dǎo)向力1/2YF應(yīng)取為車輪最大靜垂直力Z的20％。而摩擦力Y1和Y2為每個車輪

垂直力的10％。導(dǎo)向力YF和摩擦力Y分別在兩側(cè)軌道上互相平衡，而在轉(zhuǎn)向架內(nèi)形成內(nèi)力系統(tǒng)，見圖3b），

并在下翼緣板內(nèi)形成局部內(nèi)力系統(tǒng)。這些局部平衡的力不會作為外力施加在起重機(jī)結(jié)構(gòu)上。

圖中：

1——軌道梁1的下翼緣板和腹板；

2——軌道梁2的下翼緣板和腹板；

3——懸掛在軌道梁上的懸掛式起重機(jī)主梁、端梁；

4——帶載起升小車；

5——懸掛式起重機(jī)四角上的4輪轉(zhuǎn)向架；

Y1——作用于車輪與軌道梁1下翼緣板上表面之間橫向摩擦的偏斜側(cè)向力；

Y2——作用于車輪與軌道梁2下翼緣板上表面之間橫向摩擦的偏斜側(cè)向力；

YF——作用于轉(zhuǎn)向架車輪輪緣的導(dǎo)向力；

Fy——轉(zhuǎn)向架設(shè)計時考慮的最小側(cè)向力；

Z——垂直方向的最大動輪壓。

圖3懸掛式起重機(jī)的偏斜側(cè)向力

除偏斜運(yùn)行外，懸掛起重機(jī)轉(zhuǎn)向架上的偏斜側(cè)向力也可由非對稱加載起重機(jī)的加速度、起升小車和

負(fù)載的加速度產(chǎn)生。這些力應(yīng)根據(jù)5.1.3.3考慮。

5.3特殊載荷

5.3.1總則

10

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

根據(jù)GB/T22437.1和下述的附加修訂，在疲勞評估中不考慮很少出現(xiàn)的特殊載荷及效應(yīng)。特殊載荷

包括由試驗(yàn)載荷、非工作狀態(tài)風(fēng)載荷、緩沖力、傾翻以及意外停機(jī)、驅(qū)動部件失效和起重機(jī)基礎(chǔ)支撐的

外部激勵。

5.3.2試驗(yàn)載荷

試驗(yàn)載荷應(yīng)按其使用狀態(tài)施加到起重機(jī)上。例如，施加擴(kuò)大的配重而起重機(jī)系統(tǒng)不會被改變。

根據(jù)GB/T22437.1的6.3.2，在試驗(yàn)載荷條件下，懸掛在起重機(jī)上總起升質(zhì)量應(yīng)乘以實(shí)驗(yàn)動載系數(shù)

。

6

在試驗(yàn)情況的驗(yàn)證計算中，應(yīng)只考慮GB/T22437.1中給定的室外最小級別的風(fēng)載荷。

5.3.3緩沖力引起的載荷

對于使用緩沖器的場合，根據(jù)GB/T22437.1-2018的6.3.3和下述修訂，借助剛體分析計算的碰撞力，

應(yīng)乘以緩沖碰撞系數(shù)計入其動態(tài)效應(yīng)。

7

緩沖力應(yīng)從85％額定運(yùn)行速度和不包括自由懸掛載荷（自由水平搖擺）的起重機(jī)移動質(zhì)量產(chǎn)生的動

能計算得出；對于起重小車，應(yīng)從100％額定運(yùn)行速度和不包括自由懸掛載荷的小車移動質(zhì)量產(chǎn)生的動

能計算得出。

緩沖碰撞發(fā)生之前，通過一個限制功能啟動制動動作：

——對于不受風(fēng)載作用的起重機(jī)和小車，緩沖力應(yīng)從70％的額定運(yùn)行速度和懸掛載荷的移動質(zhì)量產(chǎn)

生的動能計算得出；

——對于受風(fēng)載作用的起重機(jī)和小車，緩沖力應(yīng)從85％的額定運(yùn)行速度和不包括自由懸掛載荷的移

動質(zhì)量產(chǎn)生的動能計算得到；而在緩沖計算中所含的風(fēng)力，可采用70%的額定運(yùn)行速度。

對于上述兩種情況，根據(jù)GB/T22437.1-2018的5.2.3.2，緩沖器支撐端部擋塊的摩擦夾緊式（防滑）

連接設(shè)計時應(yīng)考慮特定的抗力系數(shù)rss=1.8。

計算中，可借助系數(shù)f=0.18考慮由車輪和軌道之間的摩擦接觸產(chǎn)生的運(yùn)動阻力。

5.3.4意外停機(jī)引起的載荷

應(yīng)根據(jù)GB/T22437.1-2018的6.3.6及下述修正計算意外停機(jī)引起的載荷。

應(yīng)設(shè)置為2，或通過實(shí)驗(yàn)或動態(tài)分析進(jìn)行確定。

5

5.3.5機(jī)構(gòu)或部件意外失效引起的載荷

為了安全起見，當(dāng)用備份或用其他方式保護(hù)機(jī)構(gòu)或部件時，應(yīng)考慮這些載荷作用。

假定在系統(tǒng)中的任何部分均可發(fā)生失效。對于除工作制動器外還提供備用制動器保護(hù)的情況，應(yīng)假

定在最不利的條件下發(fā)生工作制動系統(tǒng)失效和備用制動器激活。

應(yīng)根據(jù)5.1.5計算上述失效產(chǎn)生的荷載，并考慮任何由此產(chǎn)生的影響。

對于下列兩種情況，應(yīng)對起重機(jī)的備份部件進(jìn)行計算：

——正常加載下，機(jī)構(gòu)的所有部件作為一個整體運(yùn)行，共同承擔(dān)起升載荷。這應(yīng)劃歸為載荷組合A

而用于疲勞和靜態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)證。

——異常加載下，應(yīng)考慮機(jī)構(gòu)中任何單一部件的失效。失效事件中機(jī)構(gòu)（尚未失效）剩余部分的加

載應(yīng)劃歸為載荷組合C，用于剩余部分靜強(qiáng)度的驗(yàn)證。由失效引起的動態(tài)沖擊系數(shù)可通過動態(tài)分析或

5

其他方法確定，=1.5。該系數(shù)應(yīng)用于失效后有效系統(tǒng)所承載的總載荷。

5

5.3.6動態(tài)切斷起升力限器時起升運(yùn)動引起的載荷

對于起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)配備起升力限器的情況，在能力驗(yàn)證計算中應(yīng)考慮由起升力限器動態(tài)切斷時

起升運(yùn)動引起的力。

當(dāng)起升載荷時，起升力限器的限載級別與起升力限器的類型、驅(qū)動控制系統(tǒng)和起重機(jī)的機(jī)械特性。

有兩種不同類型的力限器：

11

GB/T22437.5—XXXX/ISO8686-5:2017

——直接作用式起升力限器（DAL），將起升系統(tǒng)中的力限制在規(guī)定的級別，例如基于摩擦的滑動離

合器或液壓起升系統(tǒng)的壓力限制；

——間接作用式起升力限器（IAL），測量作用在系統(tǒng)上的力并激活第二個裝置以停止運(yùn)動。

力限系數(shù)取決于力限器的類型。

L

——直接作用式起升力限器，見5.3.6.1，。

LDAL

——間接作用式起升力限器，見5.3.6.2，。

LIAL

5.3.6.1直接作用式起升力限器動態(tài)切斷時起升運(yùn)動引起的載荷

直接作用式起升力限器工作時，作用在起重機(jī)上的最大力應(yīng)按式（7）計算：

Fmax.L

…………（7）

Fmax.L=(DALmRCmHmRC)g

式中：

——最大力，單位N；

Fmax.L

——直接作用式起升力限器的力限系數(shù)；

DAL

——額定起升載荷質(zhì)量，單位kg；

mRC

——總起升載荷（總載荷）的質(zhì)量，單位kg；

mH

g——重力加速度，9.81m/s2。

對于液壓系統(tǒng)，應(yīng)小于或等于1.4。對于摩擦力矩限制器或氣動系統(tǒng)，應(yīng)為小于或等于

DALDAL

1.6。

5.3.6.2間接作用式起升力限器動態(tài)切斷時起升運(yùn)動引起的載荷

在超載、失速載荷和相關(guān)的障礙載荷情況下，由間接作用式起升力限器動作產(chǎn)生而施加在起重機(jī)上

的最大載荷應(yīng)按式（8）計算：

Fmax.L

…………（8）

F(max.L)=(1ALmRCmHmRC)g

式中：

——最大載荷，單位為N；

Fmax.L

——間接作用式起升力限器的力限系數(shù)；

LAL

——額定起升載荷的質(zhì)量，單位為kg；

mRC

——總起升載荷（總載荷）的質(zhì)量，單位為kg；

mH

g——重力加速度9.81m/s2。

表示觸發(fā)動作和起升運(yùn)動休止后起升系統(tǒng)中的最終載荷。計算時應(yīng)適當(dāng)考慮起升機(jī)構(gòu)和整體

Fmax.L

結(jié)構(gòu)的剛度以及間接作用式起升力限器的功能。

間接作用式起升力限器的力限系數(shù)應(yīng)按式（9）計算：

IAL

[Cv(tt0.5t)]

Hh1ALbrst…………（9）

1AL=

mRCg

式中：

——觸發(fā)系數(shù)；

——觸發(fā)間接作用式起升力限器的最大起升速度，單位為m/s；

vh

——額定起升載荷的質(zhì)量，單位為kg；

mRC

間接作用式起升力限器的響應(yīng)時間，單位為；

tIAL——s

制動響應(yīng)時間，單位為；

tbr——s

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由制動和增加鋼絲繩拉力的影響使起升機(jī)構(gòu)在失速狀態(tài)下停止的時間，單位為；

tst——s

起重機(jī)結(jié)構(gòu)和起升鋼絲繩系統(tǒng)在吊點(diǎn)處的彈性系數(shù)，單位為。

CH——N/m

通常觸發(fā)系數(shù)應(yīng)小于或等于1.25。

在正常運(yùn)行中，當(dāng)?shù)孛孑d荷的重量轉(zhuǎn)移到起升介質(zhì)（鋼絲繩鏈條）上時，動載系數(shù)高于觸發(fā)系

/2

數(shù)，可能需要延遲觸發(fā)系統(tǒng)。若提供了此系統(tǒng)，則觸發(fā)系數(shù)應(yīng)比的取值高5％。

2

5.4其他載荷

根據(jù)GB/T22437.1-2018的6.4應(yīng)考慮的其他載荷，包括安裝載荷、拆卸載荷以及平臺和通道上的

載荷。

6適用的載荷、載荷組合和系數(shù)

對于載荷組合應(yīng)使用考慮動態(tài)效應(yīng)的，并列于表8中的各項(xiàng)系數(shù)。

表8各項(xiàng)系數(shù)n

表9中對應(yīng)行號參考GB/T22437.1-2018系數(shù)/荷載取值/相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

nn

16.1.1見5.1.2

1

6.1.2.1見5.1.3

2

2