1、中华人民共和家标准塔式起重机设计规范GB/T 13752-92 Design rules for tower cranes 主题内容与适用范围本标准规定了塔式起重机设计计算应该遵守的基本准则和计算方法。凡经理论和实践证明是正确可靠的其他计算方法也可采用。2 本标准适用于各种型式、各种用途的电力驱动塔式起重机。本标准不适用于由汽车式、轮胎式和履带式起重机改型的塔式起重机。引用标准GB 699 GB 700 GB 755 GB 985 GB 986 优质碳素结构钢碳素结构钢技术条件旋转电机基本技术要求气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸GB 998低压
2、电器基本试验方法GB 1591 低合金结构钢GB 10051. 1 起重吊钩机械性能、起重量、应力及材料GB 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB 1300 焊接用钢丝GB 3077合金结构钢技术条件GB 3098. 1 紧回件机械性能螺栓2螺钉和螺柱GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3632 GB 3811 GB5117 GB 5118 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸起重机设计规范碳钢1焊条低合金钢焊条GB 5144 建筑塔式起重机安全规程GB 10054 施工升降机技术条件GB 10055 施工升降机安全规则GB 11352 -般
3、工程用铸造碳钢件JJ3 建筑卷扬机设计规范JJ 12. 1 建筑机械焊缝质量规定TJ 7 工业与民用建筑地基基础设计规范JJ 40 塔式起重机限矩型液力偶合器111*技术监督局1992-11-05批准1993-05-01实施691 GB/T 13752-92 1 75 起重设备吊钩防脱棘爪的设计要求3 符号、代号3. 1 载荷F一一集中载荷，力g户-压强;M一一弯矩，力矩sT 转矩。3.2 验算的限定值 计算拉、压应力，1材料的许用应力，s一一材料的屈服点g。材料的抗拉强度p(10. Z材料标准拉力试验残余应变达0.2%时的试验应力;二一计算剪切应力;可一一材料的剪切许用应力g-rk-一疲劳强
4、度限;E二材料的弹性模量g一一结构件的许用长细比p 结构件的长细比$6一最大计算拉、压应力幅pr.一最大计算剪切应力幅sJ 拉、压疲劳许用应力帽gr.J 剪切疲劳许用应力帽。3. 3 几何参数I ,L 长度，距离ph一高度pD ,d 直径FR，r-半径:b 宽度ge偏心距s1.-截面惯性矩sJ一转动惯量;w 结构件截面抗弯模量，A一结构的迎风面积，结构件的截面积gP 螺纹螺矩，绳槽节距ES厚度gA位移zo 角度;V一一容积。3.4 计算系数K，卜无量纲系数9K.一二安全系数，692 K K.-结构应力谱系数;Km-机构载荷谱系数;摩擦系数，结构件长度系数，卢，f-一系数sC，-柔度$Cw-一风
5、力系数gC一一钢丝绳选择系数;Co端部弯矩不等的折减系数sCH一一横向载荷弯矩系数z一一结构充实率;市挡风折减系数;世-轴心受压结构件稳定系数，#一一轴压稳定修正系数:GB/T 13752-92 如一一受弯结构件侧向屈曲稳定系数s，一一起升冲击系数p民一一起升动载系数;，-卸载冲击系数;比运行冲击系数:民动载系数:.一一动载系数;, 弹性振动载荷系数;X一一应力循环特性。3. 5 其他u 速度，一加速度:t 时间，温度;z一一传动比gP 功率$I 电流，U-电压p甲一一效率;m质量，指数;Z 数目，启动次数;N 工作循环次数，应力循环次数pS电动机计算转差率sn一一转速，零部件数日，?一相位角
6、。4 总则4. 1 工作级别塔式起重机划分工作级别可作为设计人员进行设计计算的依据，此外还作为技术参数依据提供用693 5 GB/T 13752-92 户参考。用户可以按照实际使用条件正确地选择或预订塔式起重机回4. ,. , 工作级别的划分塔式起重机工作级别与它的利用等级(工作繁忙程度)和载荷状态(受载的轻重和频繁程度)有关。4.1.1. 利用等级利用等级表明塔式起重机使用的频繁程度，以其在设计寿命期内应完成的总工作循环数N，表征。本标准规定，从一个载荷物品准备起升时开始，JlJ下一个载荷(物品)准备起升时为止的全过程作为塔式起重机的个工作循环。塔式起重机设计寿命应根据其用途、技术、经济及淘
7、汰更新等因素而定，一般可按1530年计算。按总工作循环数N的不同，塔式起重机可分为5个利用等级，见表1。表1塔式起重机利用等级利用等级总工作循环数N，说明U, 3.2XI0 U, 6.3XI0 不经常地使用U, 1.25XIO U, 2.5XIO 经常轻闲地使用U, 5X 10 经常中等地使用4.1. 1.2 载荷状态载荷状态表明塔式起重机受载的轻重频繁程度，可分为三种状态，见表2.它与每次起吊时起升载荷对额定起升载荷之比()和各个起升载荷Fi作用下的工作循环次数Ni对总工作循环数N，之比4)有关。表达这种关系的线图称为载荷谱。当塔式起重机受载情况不明时，应与用户协商，根据用途按表2确定载荷状
8、态。当受载情况已知时，应按公式(1)计算实际载荷谱系数凡，再按表2选取接近且较大的名义载荷谱系数值来确定载荷状态。K, = :z(是(:.n川式中zkt干载荷谱系数;N , 载荷F，作用下的工作循环次数，Ni=N1，Nz，N川N，-总工作循环数，N，=:ZNi=N，+N，+.+Nn; F, 第1个起升载荷，F;=FI，F2，Fn;/ 0.125 A, A, A, A, Q , 0.25 A, A, A, A, A, Q , 0.5 A, A, A, A, A. 4. 1. 2 塔式起重机分类塔式起重机按用途的不同可分为表4所列三种类型。表4塔式起重机分类类别说明l 不经常使用或属轻级载荷状态的
9、塔式起重机2 建筑塔式起重机3 经常使用或具有重级载荷状态的塔式起重机每类塔式起重机所属工作级别按表5划分。表5各类塔式起重机工作级别工作级别类JjIJ 利用等级载荷状态工作级别1 U1 U4 Q，和Q，A1 A4 2 U，和U，Q , A，相A，3 U，至U，Q，和Q，A，至A，L一4.2 载荷作用在塔式起重机上的载荷分为四类，即基本载荷、附加载荷、特殊载荷和其他载荷。4.2. 1 基本载荷基本载荷是正常工作时始终或经常作用在塔式起重机上的载荷，包括自重载荷、起升载荷、各种动载荷和离心力。4.2. 1. 1 自重载荷F，a. 自重载荷是塔式起重机各部分的重力，不包括4.2. 1. 2条规定的
10、重力。起升钢丝绳的质量按起升高度计算，其重力的50%作为自重载荷。b. 当从地面提升起升质量时，塔式起重机结构受到的振动激励以起升冲击系数且乘以自重载荷F，加以考虑。，按公式(2)计算。, = 1.0土k. ( 2 ) 式中z一-系数.k.在OO.l之间选取。，应取两个数值，以便考虑振动波形的上、下限，找到结构构件和机构零件的最大载荷，见附录D(参考件)。4. 2. ,. 2 起升载荷FQ695 GB/T 13752-92 4. 2. ,. 2. , 起升载荷是起升质量即塔式起重机总起重量的重力。起升钢丝绳的质量按起升高度计算，其重力的50%作为起升载荷。4.2.2.2 当从地面提升起升质量时
11、，塔式起重机受到的动载荷作用以起升动载系数仇乘以起升载荷FQ加以考虑。，可按表6选取。表6起升动载系数，舍，起升等级V，O. 2 m/s vhO.2 m/s HC1 ).00 ).四十o.2 (町0.2) HCz 1.05 1.05+0.4(叫0.2)HC, 1. 10 1. 10十0.6(叫O.2) 注HC，-HC，是根据塔式起重机的用途和动态特性划分的起升等级，见附录C(参考件)。叽是接电动机未受载的稳定转速计算的取物装置的稳定起升速度，m/s。民司根据理论分析或试验确定，这时不考虑起升等级.当，.时取在=在_.在分为正常操作情况(儿)和异常操作情况九), 正常操作情况，也:8. 当一个稳
12、定的慢速可以由司机选择时，则以该速度确定儿。b. 对无级控制系统，按表6中叫;:;0.2 m/s确定儿。异常操作情况，弘za 对上述正常操作情况条，按电动机未受载情况下的最大转速计算叫，确定弘。t,_, 1. 3 1.6 1. 9 b. 对上述正常操作情况b.条，按电动机未受载情况下的最大转速的0.5倍以上计算叫，确定九。4.2. 1.2.3 考虑悬吊的起升物品突然全部或部分卸除时产生的动载荷作用，以卸载冲击系数民乘以起升载荷FQ加以考虑。3按公式(3)计算。仇=1-M42.( 3 ) 式中2Am起升质量的卸除部分，kg;m-一起升质量，峙。4.2. .3 运行冲击载荷嗒式起重机或其起重小车运
13、行时，由于轨道不平整而产生的冲击载荷以运行冲击系数仇乘以自重载荷F，和起升载荷FQ加以考虑。趴按表7选取。表7运行冲击系数仇运行速度，m/s冲击系数自运l1. 1 1 1.2 4.2. 1.4 传动机构加减)速引起的载荷a. 由于传动机构加(减速(如机构启动或制动)时承载结构或机构中的载荷可通过刚体动力学方法计算，见附录E(参考件)。计算时假定起升质量固定在起重臂端部或起重小车上。b. 为了考虑系统在加(减)速过程中弹性振动使载荷增大的影响，由传动机构驱动力引起的载荷变化值F应乘以动载系数仇并与加(减速前的载荷F代数相加，即F=F仙+在F.696 GB!T 13752 92 ，值与机构驱动力(
14、制动力变化情况、系统刚度、质量分布和钢丝绳悬挂系统有关，其范围是:1运二点;:;2当力的变化平稳时，仇取小值$力的变化突然时，仇取大值，见附录E(参考件)。对离心力取仇=1.O. 4. 2. 1. 5 离心力F，塔式起重机回转时，其部件质量和起升质量将产生离心力，计算时应取最不利位置。4. 2. 1. 6 坡度载荷F.l应考虑轨道坡度或支承面倾斜、沉陷产生的载荷。在校核抗倾翻稳定性和防风抗滑安全性时，轨道或支承面倾斜度按1%汁算。在校核承载结构和机构零件时，上述倾斜度按0.5%计算。对于设置良好的永久性基础，可不计及坡度。4.2.2 附加载荷附加载荷是正常工作时不经常作用在塔式起重机上的载荷，
15、即工作状态下的风载荷、温度载荷。4.2.2.1 工作状态风载荷Fw本标准规定，风载荷是可沿任意方向作用的水平力。4.2.2.1.1 风载荷计算风载荷按公式(4)计算。. ( 4 ) Fw =Cw卢wA式中gFw作用在塔式起重机上和物品上的风载荷(FW1,Fw?,) , N , Cw 风力系数，按4.2.2.1.3条确定;户w一一计算风压，按4.2. 2. 1. 2条计算，Pa;A一一垂直于风向的迎风面积，按4.2.2. 1. 4条计算，m。在确定载荷组合时假定风载荷是作用在最不利位置上。4. 2. 2. 1. 2 计算风压Pw在空旷地区，离地面高度10m处的风压与风速的关系可按公式(5)计算。
16、8. . ( 5 ) Pw = o. 613v各式中2户w计算风压，Pa;问一一风速，m/s。b. 工作状态计算风压分为两种z户WlPW20PWl是正常工作状态计算风压，用于选择电动机功率的阻力计算和机械零部件的疲劳强度和发热验算，Pwl=150Pa. 户W2是工作状态最大计算风压，用于计算机构零件和金属结构的强度、刚度和稳定性，验算传动装置过载能力和整体抗倾翻稳定性，Pw，=250Pa. 特殊情况下，如特殊用途或用于风力较大地区，可按用户与制造厂协议规定更高的计算风压值。4. Z. 2. 1. 3 风力系数Cw单片结构和单根构件的风力系数Cw按表8选取。697 8. z-t一GB/T 137
17、52-92 b. 两片平行平面衍架组成的空间结构，其整体结构的风力系数可取单片结构的风力系数，而总的迎风面积按4.2. 2. 1. 4条汁算。 风对着矩形截面空间结构对角线方向吹，当矩形截西边长比小于2时，风载荷取为风向着矩形长边作用时的1.2倍，当矩形截面的边长比等于或大于2时，取为风向着矩形长边作用的风力。d. 三角形截面空间结构的风载荷按其垂直于风向的投影面积所受风力的1.25倍计算。e. 上下弦杆为方形钢管、腹杆为困钢管的三角形截面空间结构(如水平梁式臂架)，在侧向风作用下，取风力系数Cw二1.3。4. 2.2.1.4 迎风面积A迎风面积按结构件在与风向垂直平面上的投影面积计算。a.
18、单片结构的迎风面积A可按公式(6)计算。A=Al. . . . .( 6 ) 式中zA结构的迎风面积，m29一一结构充实率，按表9选取gA, 结构外形轮廓面积，如图1所示，mzob. 对两片并列等高的型式相同的结构，考虑前片对后片的挡风作用，g-迎风面积按公式(7)计算e表8单片结构的风力系数Cw序号结构型式Cw 1 型钢制成的平面指架(充实率=0.3O. 6) 1.6 5 1. 3 10 1. 4 型钢、铜板、型钢梁、钢板梁和箱形截面构件20 1. 6 2 /h 30 1.7 40 1. 8 50 1.9 13 0.7 4 封闭的司机室、机器肩、电器柜、平衡重、钢丝绳及物品等1.11.2 注
19、表中t为结构或结构件的长度.m，h为其迎风面的高度.m，d为管子外径，m.司机室在地面上，C.取1.1。司机室悬空，C.取1.2. 698 J 4 3 飞GB/T 13752-92 表9结构的充实率实体结构和物品1. 0 机构0.8-1.0 受风结构类型和物品型钢制成的街架0.3-0.6 铜管椅架结构0.2-0.4 ., / Atl.h 图1结构的面积轮廓尺寸示意图A二A，+ 7A , . ( 7 ) 式中:Al前片结构的迎风面积，A1=叫A11，m2，A , 后片结构的迎风面积，Az=12AI2,m2; 亨两片相邻椅架前片对后片的挡风折减系数，与前片椅架充实率问及两片椅架间隔比l，/h(图2
20、)有关，按表10选取。. 凤向图2并列结构挡风折减系数甲表10衔架结构挡风折减系数节 。.1 0.2 O. 3 O. 4 O. 5 0.6 l 0.84 0.70 O. 57 0.40 O. 25 O. 15 2 0.87 O. 75 0.62 0.49 O. 33 0.20 间隔比3 0.90 0.78 0.64 0.53 0.40 0.28 t,/h 4 0.92 0.81 0.65 0.56 0.44 。.3.j 5 0.94 0.83 0.67 0.58 0.50 0.41 6 0.96 。.850.68 0.60 0.54 0.46 699 G/T 13752-92 c. n片型式、
21、尺寸相同且间隔相等的并列结构(图3)，在纵向风力作用下，总迎风面积按公式(8)计算。一1一扩A=(l+亨十扩+rf-1 )lA Ij = 万tAll.ou.,. . . ( 8 ) 式中z叫一一第一片结构的充实率sA，】第一片结构的外形轮廓面积.m20风向图3n片并列结构d. 起吊的物品的迎风面积按实际外形尺寸计算。当迎风面积无法确定时，作用在物品上的风载荷按额定起重量重力的3%计算，沿最不利载荷组合方向水平作用于物品上，但其值不小于500N. 4. 2. 2. 2 温度载荷一般不考虑温度载荷。特殊用途需要时，按用户与制造厂的协议规定计算。4.2.3 特殊载荷特殊载荷是偶然作用在塔式起重机上的
22、载荷，包括非工作状态下的风载荷、试验载荷、工作状态下的碰撞载荷。在疲劳强度计算中不考虑特殊载荷的作用。4. 2. 3. 1 非工作状态风载荷FW3非工作状态风载荷按公式(的计算。FW3 = CwPW3A 式中zFm一一作用在塔式起重机上的风载荷，N;Pw, 计算风压，按表11选取，Pa;Cw，A按4.2.2.1条规定。离地面高度.m。-2020-100 100 表11计算风压PW3注表中户W3=OOPa相当于上海地区风压值。W3.Pa 800 1 100 1 300 特殊情况下，如在可能出现更大暴风地区使用，可按用户与制造厂协议规定更高计算风压。4.2.3.2 试验载荷F. ( 9 ) 试验载
23、荷是塔式起重机性能试验时所受的超载载荷，分静态试验载荷F和动态试验载荷Fd，o静态试验载荷F按额定起重量的1.25倍计算$动态试验载荷F，.按额定起重量的1.1倍计算。700 GB/T 13752 92 计算时，动态试验载荷凡，应乘以动载系数民。比按公式(10)计算。仇=0.50+弘). .u .( 10 ) 式中.，-起升动载系数，见4.2.1.2条。4.2.3.3 碰撞载荷F，塔式起重机或起重小车与缓冲器碰撞时，作用在结构上的碰撞载荷F，按缓冲器吸收的动能计算，碰撞幌间之前塔式起重机或起重小车的运行速度取为0.71.0倍最大正常工作速度。在设有可靠的自动减速控制装置时取小值。碰撞载荷F，可
24、按刚体运动模型计算(不考虑悬吊物品的影响).并乘以弹性振动载荷系数萨7考虑系统弹性振动的影响。对于塔式起重机常用的弹簧缓冲器，可取仇为1.25号对其他缓冲器，按其性能冉在1.251. 6之间选取。4. 2. 3. 4 突然停机引起的载荷由于突然停机(如停电等)引起的载荷按4.2.1.4条规定计算，计算时按停机瞬间机构处于最不利工况考虑(即机构加、减速和起升载荷的最不利组合)。此时民在1.52之间选取。4.2.4 其他载荷其他载荷包括安装载荷、王作平台和通道所受的载荷和运输载荷。4.2.4.1 安装载荷必须根据塔式起重机构造型式和安装架设、拆卸程序计算各个阶段的安装载荷，计算时取计算风压户w，为
25、100Pa 。4.2.4.2 工作平台和通道上的载荷在可能存放物料、工具的工作平台上，按承受3000N集中载荷计算$对只作通道用的结构，按承受1500N集中载荷计算，栏杆按1000N水平集中载荷计算.4.2.4.3 运输载荷运输载荷指塔式起重机运输时，其部件(如整体拖运轮组)所受载荷。在计算时，应考虑运输状态实际动载荷的影响，4.3 抗倾翻稳定性4. 3. 1 验算工况塔式起重机抗倾翻稳定性应按表12所列工况进行校核。安装架设和拆卸过程中抗倾翻稳定性应根据塔式起重机构造型式和装、拆程序对各个阶段的危险状态进行校核。工况1 基本稳定性2 动态稳定性3 暴风侵袭4 突然卸载表12验算工况说工作状态
26、、静态、无风工作状态、动态、有风非工作状态工作状态，料斗卸载注起重臂能随风回转的塔式起重机，工况3的风向由平衡重吹向起重臂方向.4. 3. 2 抗倾翻稳定性校核明表12各工况的稳定条件规定为，塔式起重机及其部件的位置，载荷的数值和方向取最不利组合条701 GB/T 13752-92 件下，包括自重载荷在内的各项载荷对倾翻边的力矩代数和大于零即EM大于零)，则认为该塔式起重机是稳定的。起稳定作用的力矩符号为正，起倾翻作用的力矩符号为负。校核时，各项载荷应乘以相应的载荷系数(见表13)。安装架设和拆卸过程的稳定条件规定为，各项载荷对倾翻边的力矩代数和大于零(NPEM大于零), 则认为是稳定的。起稳
27、定作用的力矩符号为正，起倾翻作用的力矩符号为负并乘以1.1-1.2的增大系数.表13载荷系数工况自重载荷起升载荷惯性载荷风载荷坡度载荷说明不计.) (不计在如或碰撞载荷1 1. 5 。2 .3 .0 1. 0 1.0 风压Pw，1. 0 3 。1.2 。风压Pw，4 -0.2 。1. 0 。风压Pw.注，自重载荷按4.2.1.1条确定$起升载荷按4.2.1.2条确定s惯性载荷按刚体动力学方法计算，并乘以系数先.只有对在轨道上运行的塔式起重机才考虑坡度载荷，按4.2.1.6条确定.校核抗倾翻稳定性时，不应考虑夹轨器的有利作用。工况2中考虑惯性载荷包括起升质量产生的惯性载荷或碰撞载荷，由设计者决定
28、。4.4 防风抗滑安全性在工作状态和非工作状态，轨道运行式塔式起重机必须在轨道的每个位置都保持稳定，不允许在相应极限风力作用下沿轨道移动。4.4.1 工作状态在正常工作状态(不使用夹轨器)，抗滑条件为zF，I.IFw2十F5!- Fp 式中:儿一一运行机构制动转矩在车轮踏面上的折算制动力，N;FW2 工作状态沿轨道方向最大风力，N;F., 轨道坡度产生的滑行力，坡度按4.2.1.6条确定，N导F一一塔式起重机运行摩擦阻力，按表14计算，N0 表14运行摩擦阻力系数1=边黠主滑动轴承滚动轴承0.015 0.01 当F川大于制动车轮与轨道的粘着力时，Fbi以粘着力代替e粘着系数取O.120 4.4
29、.2 非工作状态(11) 在非工作状态(暴风侵袭)，必须使用锚定装置或夹轨器防止塔式起重机在非工作状态最大风力作用下沿轨道滑行。抗滑条件为z702 GB/T 13752-92 Fbo I.1Fw，十Fl- Fp .(12) 式中.Fbo夹轨器和lIltJ动车轮产生的沿轨道方向的制动力(或锚固力).问FW3一-非工作状态沿轨道方向最大风力.N.设计夹轨器时，夹轨钳(表面有刻痕并经摔火)和轨道的摩擦系数取0.25。手动夹轨器的最大操作力不得大于200N. 4.5 支承反力的确定确定塔式起重机支承反力时应考虑塔式起重机、底架、支腿与基础组成的系统的联合工作。附着式和内爬式塔式起重机还应考虑与建筑物支
30、承组成的系统的联合工作。4. 5. 1 运行式和带有底架的固定式塔式起重机4. 5. 1. 1 垂直支承反力计算支座或车轮(台车)的垂直支承反力一般按刚性底架四支点支承计算。当一个车轮的支承反力出现负值时，应按三支点支承重新计算。4. 5. 1. 2 水平支承反力计算轨道运行式塔式起重机沿轨道方向的水平支承反力(由运行机构制动所产生的绝对值不应大于制动车轮与轨道之间的粘着力。车轮垂直于轨道方向的水平支承反力按最大垂直支承反力的0.075倍计算。4.5.2 附着式塔式起重机附着于建筑物的塔身应按弹性支座的多跨连续梁计算支承反力，该力即为附着装置的载荷。塔身上部第附着点(塔身悬臂支承端)的支承反力
31、最大，应取该反力值作为附着装置及建筑物支承装置的计算载荷。4.5.3 内爬式塔式起重机在计算内爬式塔式起重机支承反力时应根据具体支承方案的不同确定简化力学模型，对于通常采用上、下两个支承框架支承内爬式塔式起重机的情况，可认为上框架为移动刚性佼接支座，下框架为固定刚性饺接支座，但扭矩由上框架承受。4.6轨道和基础4.6.1 轨道塔式起重机轨道采用的钢轨型号与车轮直径及计算载荷有关。车轮的计算载荷按6.4.4.1条计算。运行机构工作级别Mt-M3运行速度为1520m/min时，车轮与钢轨的组合见附录F(参考件入4.6.2 轨道基础轨道基础按工作需要可采用碎石基础或混凝土基础。轨道基础必须能承受工作
32、状态和非工作状态的最大载荷。4.6.3 固定式基础固定式塔式起重机使用的混凝土基础的设计应满足抗倾翻稳定性和强度条件。混凝土基础的抗倾翻稳定性按公式(13)验算。M + Fh h b e 工F，亨F.飞丁f. . (1 3) 703 GB!T 13752-92 M F, 一F. 图4抗倾翻稳定性计算简图地面压应力按公式(4)验算。?f F-F、户B-一3万:.!.:.运(PB)(14) 式中:e-偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离，m，M 作用在基础上的弯短，N m; Fv 作用在基础上的垂直载荷，N，A 作用在基础上的水平载荷，N，Fg一一混凝土基础的重力，N;h一-地面计算压应力;P
33、a;CP.)一一地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，般取(h)=2X10-3X 10 Pa。混凝土基础强度按TJ7计算。4.7 运输塔式起重机的运输必须符合铁路和公路运输的有关规定。整体拖运的塔式起重机的拖运轮组的轴负荷不应超过1.3X10N。拖运轮组应具有停车制动器，保证在6%的坡度上能可靠制动。4.8 平衡重上回转塔式起重机应按塔身受载最小的原则确定平衡重质量。下回转塔式起重机应根据抗倾翻稳定性条件确定平衡重质量。4.9 安全保护塔式起重机的设计、计算应满足GB5144的要求。5 结构5. 1 计算原则本标准采用许用应力法计算。金属结构件应进行强度、稳定性和刚度计算，并满足其规定
34、的要求。计算时般不考虑材料的塑性影响。结构件和连接的疲劳强度计算按5.7条的规定进行n5. 2 结构的工作级别结构工作级别与结构件的应力状态名义应力谱系数和应力循环次数(应力循环等级)有关。704 GB!T 13752-92 塔式起重机的载荷谱和工作循环次数是确定结构件应力谱和应力循环次数的依据。结构工作级别与塔式起重机工作级别不-定相同，应视具体情况而定E5.2. 1 应力循环等级结构中应力变化的频繁程度，以其在塔式起重机设计寿命期内达到的总应力循环次数凡表征.按莫不同可分为8个应力循环等级，见表15.表15结构应力循环等级应力循环等级总应力循环次数N.N, 3. 2X 10 N, 6.3X
35、10 N, 1.25Xl0 N, 2.5Xl0 N, 5X 10 N, 1 X 10 N, 2X106 N, 4X 10 5.2.2 应力状态应力状态表明结构件中应力或其部分应力达到最大的情况。结构可分为表刊所列三种应力状态固在进行结构计算时，应首先按公式(1日计算实际应力谱系数，再按表16选取接近并且较大的名义应力谱系数来确定结构的应力状态。表16结构应力状态应力状态名义应力谱系数K.说明S, 0.125 结构件很少受最大应力，一般受很小应力S, 0.25 结掬件有时受最大应力，般受中等应力S. O. 5 结构件经常受最大应力，一艘受较大应力K , = (是(，:.n式中，K.一-应力谱系数
36、sN，一-达到应力町的应力循环次数，Ni=Nt,Nz ,Nni N思一-总应力循环次数.N，=N，+N，+:+N.号1一-结构件达到的第i个应力，0;=町，f. , 叫一-结构件的最大应力gm一-结构件材料疲劳试验曲线指数，此处取m=3。5.2.3 工作级别划分结构可根据应力循环等级和应力状态的不同划分为8种工作级别，见表17囚(15) 705 名义应力应力状态谱系数K.5, O. 125 5, O. 25 S, 0.5 5. 3 载荷及载街组合5. 3. , 载荷N, B, , GB/T 3752-92 表17结构工作级别应力循N, N, N. , B, B, B, B, B. B, , B
37、, 作用在塔式起重机结构上的载荷按4.2条确定。5. 3. 2 载荷组合环等级N, N6 N1 N. B B, B, B, B, B, B, B. B, B, B. 4.2条规定的载荷按表18进行组合。在进行结构计算时，一般应按塔式起重机构造型式、使用方法和计算目的在表18中选取可能出现的载荷组合情况。组合A考虑4.2. 1条规定的基本载荷的各种组合，用于结构件及其连接的强度、弹性稳定性和疲劳计算。组合B考虑4.2. 1条规定的基本载荷和4.2. 2条规定的附加载荷的各种组合，用于结构件及其连接的强度和弹性稳定性计算。组合C考虑4.2. 1条、4.2. 2条和4.2. 3条规定的各项载荷的各种
38、组合，用于结构件及其连接的强度和弹性稳定性计算。各种载荷的数值、方向和作用位置应按对所校核的结构及连接为最不利情况进行组合。5. 3. 3 安装、架设和运输时的载荷组合4.2.4.1条规定的安装载荷按实际情况进行组合。校核受载结构件时，材料的许用应力按5.3. 2条规定的组合C处理。1.2.4.3条规定的运输载荷按实际情况进行组合回校核受载结构件时，材料的许用应力按5.3. 2条规定的组合A处理。5.4 材料及其许用应力5. 4. , 结构件材料及其许用应力5.4. 结构件材料塔式起重机金属结构中主要承载结构件宜采用符合GB700的普通碳京结构钢Q235、符合GB699 中20钢及符合GB15
39、91中16Mn，15MnTi等。承载结构件的钢材，应根据结构的重要性、载荷特征、连接方法及工作温度等不同情况选择钢号和材质。塔式起重机的主要承载结构件，应采用镇静钢，其材料应具有常温冲击韧性的合格保证。在-20C以下地区工作的塔式起重机主要承载结构件采用的QZ35钢、20钢应具有一ZOC冲击韧性的合格保证s对于16Mn，15MnTi钢应具有-40C冲击韧性的合格保证。必要时应具有冷弯试验的合格保证。钢铸件应采用符合GB11352规定的钢种。5.4.2 结构件材料的许用应力结构件材料的拉伸、压缩、弯曲许用应力取为相应载荷组合所决定的基本许用应力JA、JB、Jc;剪切许用应力及端面承压许用应力按表
40、19决定。n a. 材料的屈服点町与抗拉强度冉的比值小于O.7时，相应于各种载荷组合的安全系数和基本b 许用应力按表19决定。106 载荷与载荷组合_., 。因4-mMil咀M表18载荷载荷组合载荷类别组合A组合B组合C载荷名称A, A, A, A, B, B, B, B也C, C, C, C, C, C, 4.2.1.1 自重载荷F, ;, ;, 1 争也h 也l ;, 争、l ;, 1 1 4.2.1.2 起升载荷FQ 弘冉也;,. ;, ;, 1 1 基本载荷不包括起升机构传动机构加.F 民; ; ; 骨s(4.2. 1) 4.2.1.4 (减)速引起的载荷包括起升机掏.F ; 争E;.
41、 民4. 2. 1. 6 坡度载荷F., 1 1 l 1 1 l 1 l l l 1 1 1 l 附加载荷工作状态风载荷4.2.2.1 Fw, 1 1 1 1 (4.2.2) 4.2. 1. 2 猛烈提升地面物品FQ 仍e4.2.3.1 非工作状态风载荷Fw, 1 特殊载荷动态F 院4. 2. 3. 2 试验载荷(4.2.3) 静态F . 1 4.2.3.3 碰撞载荷Fo f 4.2.3.4 突然停机.F 1 L一注2对载荷组合B.在计算由于传动机构加(减)速引起的载荷.F时，应考虑风力的影响。载荷组合说明z儿，也正常工况下，从地丽起升物品或放下物品。起升、回转、运行和变幅运动按设计的工况进行
42、最不利组合。当考虑回转运动时，应同时考虑离心力F，的作用。,Aq .B3 正常工况下，加(减)速悬吊的物品.各种运动的组合同Al.Bl日已工作状态，司机突然以高速起升地面物品.吨。叶J 3 2 13752-92 GB/T 材料的屈服点民与抗拉强度冉的比值旦旦大于0.7时，相应于各种载荷组合的安全系数仍按表b b. 19决定，基本许用应力按公式(16)计算。. (1 6) b e zd qu o-E +-K -卢hiv-nu-一6 式中，C一一材料的基本许用应力，即表19中相应于载荷组合A、组合B、组合C的许用应力(a)A、).、Ca)仁，MPa;白一-材料的屈服点(当材料无明显的屈服点时，取民
43、为0，2，(10.2为材料标准拉力试验残余应变达0.2%时的试验应力),MPa; b一材料的抗拉强度，MPa，K. 与载荷组合类别相应的安全系数，见表19.表19安全系数和许用应力载荷组安全系数拉伸、压缩、弯剪切许用瑞面磨平顶紧承合类别曲许用应力应力压许用应力组合A C 丁A(ard)A= 1. 5CaJA KAI.48 A=148 Z)A= J 组合B， ce，).1. 5C). KnS= 1.34 Eu=1.34 Z)B= J亏组合C. CT)cl)c ，)c1. 5C)， KcI.22 HK= 122 c J L 5.4.2 连接材料及其许用应力5.4.2.1 l焊条、焊丝手工焊接所用得
44、条应符合GB5117或GB5118的规定。直接承受动力载荷的焊接结构宜采用碱性低氢型焊条。自动焊或半自动焊采用的焊丝及焊剂，应与主体金属强度相适应.焊丝应符合GB1300的规定。5.4.2.2 螺栓、销轴普通螺栓材料应符合GB700的规定。高强度螺栓、螺母和垫圈的材料应符合GB1231或GB3632的规定。销铀的材料宜采用符合GB699的45钢及符合GB3077的40Cr钢。5.4.2.3连接材料的许用应力焊缝的许用应力见表20。a. 焊缝的许用应力焊缝型式拉、压应力Cw)剪切应力(rwJ1、2E)/.(对接焊缝质量分级3 。.8CQ. 8(.)/ .( 自动焊J/rz角焊缝手工焊0.8(.)
45、/ I 708 表20GB/T 13752-92 注=为结构件材料的基本许用应力，见表19.焊缝许用应力是计算静强度时采用的数值，计算疲劳强度时焊缝的许用应力见疲劳计算有关规定.1)按GB3323规定.b. 螺栓、销轴连接的许用应力见表21。表21螺栓和销轴连接的许用应力接头种类应力种类螺栓或销轴拉伸0.8a.,/Ko 单剪切0.60啼IK，镜制孔螺栓连接(A、B级螺栓)双剪切0.8，IKo 承压拉伸O.8a.p IKn 普通螺栓连接(C级螺栓剪切O.6a.pIK . 承压弯曲(q) 销轴连接剪切0.6(承压注zE为该栏内相应材料的基本许用应力，见表19.K.按表19确定。为与螺栓性能等级相应
46、的螺栓保证应力，按GB3098. 1规定选取.当销袖在工作中可能产生微动时，其最压许用应力应降低50%。5. 5 强度验算5. 5. 1 结构件的强度验算结构件1. 8(1.4(a) 1. 4(塔式起重机受拉、受压、受弯、受扭结构件的强度计算可按一般材料力学方法计算，计算应力应小于其许用应力值。此外，视结构件受力具体情况还应进行下述内容的强度计算g5.5.1.1 复合应力当结构件的同一计算点上受有两个方向的较大正应力.t1J及较大的剪应力r时，还应按公式(17)验算复合应力。Jei+4-4鸟+321 Co二0.6+ 0.4云主;?Q. 4 .惦 . (37) Co, = Q. 6 + o. 4
47、对;?0.4 . (38) M 01凡，式中瓦可结构件两翩翩弯矩比值，带各自的正负号，其绝对值不大于1.对于空间衍架式结构件，以及拼接的组合结构件，计算时可令仰=1，同时将制造误差引起结构件的初始位移4。所形成的附加弯矩FN，加在公式(31)的第二、三项中的Mo.或M，上。5. 6. 2. 2 受弯结构件的侧向周曲稳定性验算5. 6. 2. 2. 1 凡符合下列情况之一时，可以不进行受弯结构件的侧向屈曲稳定性验算:a. 有铺板(钢板或其他板)密铺在受压翼缘上并与其牢固相联，能阻止受弯结构件受压翼缘的侧向位移时;b. 工字形截面两端简支的受弯结构件，其受压翼缘的自由长度/，与其宽度b之比不超过表
48、27所规定的数值时。对跨中无侧向支承点的受弯结构件，/，为其跨度，x1跨中有侧向支承点的受弯结构件，1，为受压翼缘侧向支承点间的距离(受弯结构件的支座处视为有侧向支承), 表27不需验算侧向屈曲稳定性的最大/bI字形截面材料跨中无侧向主承时跨中有侧向支承，无论箱形截面载荷作用在主翼缘载荷作用在下翼缘载荷作用在何处Q235 13 20 16 95 16Mn 11 17 13 65 注:其他材料的两端简直工字形截面受弯结构件不需计算侧向屈曲稳定性的最大ldb值，应取Q235钢的数值乘以E否百EU7瓦z其苟受弯结构件的支座处应采取构造措施，以防止结掏件的端截面扭转.C. 不符合a条规定的两端简支箱形截
