Τυχαία φορτία γερανού: 5 περιπτώσεις σχεδιασμού στο GB/T 3811-2008

Τα τυχαία φορτία γερανού είναι φορτία που δεν εμφανίζονται συχνά κατά την κανονική λειτουργία του γερανού, αλλά ενδέχεται να προκύψουν περιστασιακά. Σε αυτά περιλαμβάνονται φορτία που προκαλούνται από τον άνεμο κατά τη λειτουργία, το χιόνι, τον πάγο, τις αλλαγές θερμοκρασίας και την ασυμμετρία του γερανού. Αυτά τα φορτία γενικά δεν λαμβάνονται υπόψη στους υπολογισμούς αστοχίας λόγω κόπωσης.

Αυτό το άρθρο συνοψίζει πέντε τύπους τυχηματικών φορτίων γερανού και τις μεθόδους υπολογισμού τους: οριζόντιο πλευρικό φορτίο Ps κατά την κλίση, φορτίο κλίσης, φορτίο ανέμου, φορτίο χιονιού και πάγου και φορτίο που προκαλείται από αλλαγές θερμοκρασίας.

1. Τυχαίο φορτίο γερανού από λοξή κίνηση: Υ.Γ.

Το οριζόντιο πλευρικό φορτίο που παράγεται κατά την κλίση του γερανού είναι ένα περιστασιακό φορτίο που προκαλείται από την αντίδραση μιας διάταξης οδήγησης, όπως ένας κύλινδρος οδήγησης ή μια φλάντζα τροχού, όταν ένας γερανός ή ένα τρόλεϊ με τροχούς κινείται διαμήκως ή εγκάρσια σε σταθερή κατάσταση.

Οπου:

• ∑P — Άθροισμα των μέγιστων φορτίων στους τροχούς: το άθροισμα των συχνά εμφανιζόμενων μέγιστων φορτίων στους τροχούς που σχετίζονται με το ενεργό μεταξόνιο στο ακραίο φορείο στην πλευρά που υπόκειται στο πλευρικό φορτίο.
• λ — Συντελεστής οριζόντιας πλευρικής φόρτισης. Εξαρτάται από την αναλογία S/B (ή S/a), όπου S είναι το άνοιγμα του γερανού, B είναι το μεταξόνιο του γερανού και a είναι το ενεργό μεταξόνιο. Προσδιορίστε το λ από το παρακάτω σχήμα.

Για έναν γερανό πολλαπλών τροχών, η χρήση του ενεργού μεταξονίου a αντί του μεταξονίου του γερανού B παρέχει μια πιο λογική βάση για τον υπολογισμό της οριζόντιας πλευρικής δύναμης. Οι αρχές για τον προσδιορισμό του ενεργού μεταξονίου δίνονται στην παράγραφο D.2 του GB/T 3811-2008, σελίδες 134–135.

Το Ps παρέχει μια θεωρητική βάση για τον έλεγχο του σχεδιασμού του οριζόντιου συγκροτήματος τροχών. Για σχετικά συμπτώματα και αιτίες λειτουργίας, ανατρέξτε σε αυτόν τον οδηγό. ροκάνισμα τροχών γερανού και λοξότμηση σιδηροτροχιάς.

2. Φορτίο κλίσης γερανού

Ένα φορτίο κλίσης γερανού είναι το συστατικό του ίδιου βάρους του γερανού και του ονομαστικού φορτίου ανύψωσης, που επενεργεί κατά μήκος της κεκλιμένης επιφάνειας μιας πλαγιάς, δρόμου ή σιδηροτροχιάς.

1. Κινητοί γερανοί: Όπου απαιτείται υπολογισμός, λάβετε υπόψη τις πραγματικές συνθήκες του οδοστρώματος ή του εδάφους.
2. Γερανοί τοποθετημένοι σε σιδηροτροχιές, συμπεριλαμβανομένων των σιδηροδρομικών γερανών: Όταν η κλίση της γραμμής δεν υπερβαίνει τις 0,5% (0,29°), το φορτίο κλίσης δεν λαμβάνεται υπόψη. Διαφορετικά, υπολογίστε το φορτίο κλίσης χρησιμοποιώντας την πραγματική κλίση.
3. Σύμφωνα με τις ανοχές στην άνω ευθύτητα της ράγας γερανού στον Πίνακα 2 του GB/T 10183.1-2018, Γερανοί—Τροχοί και ανοχές κίνησης και διέλευσης τροχιών—Μέρος 1: Γενικά, η κλίση μιας γραμμής γερανογέφυρας ή γερανογέφυρας τοποθετημένης σε σιδηροτροχιές δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1/1000 για την κατηγορία ανοχής 2 ή το 0,5/1000 για την κατηγορία ανοχής 1 όταν η ταχύτητα κίνησης του γερανού είναι ≥112 m/min. Η κλίση της γραμμής του τρόλεϊ δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,5/1000 για την κατηγορία ανοχής 2 ή 1. Αυτό είναι ένα ισοδύναμο συμπέρασμα και η προσωπική γνώμη του αρχικού συγγραφέα· δεν είχε βρεθεί καμία ρητή γενική απαίτηση κλίσης.
4. Γερανογέφυρα ναυπηγικής: Πρέπει να χρησιμοποιούνται συγκολλημένες ράγες και η κλίση της τροχιάς δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1/1000 (GB/T 27997-2026).
5. Ανυψωτικό στοίβαξης: Η κλίση του εδάφους δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3% (GB/T 26474-2026).
6. Γερανογέφυρα εμπορευματοκιβωτίων με ελαστικά: Η κλίση εδάφους της διαδρομής δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1% και η τοπική κλίση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3% (GB/T 14783-2009).

Με βάση αυτές τις απαιτήσεις, εάν η εγκατάσταση της γραμμής επί τόπου συμμορφώνεται με το ισχύον πρότυπο, δεν είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το φορτίο κλίσης για έναν γερανό που είναι τοποθετημένος σε σιδηροτροχιές; Εάν πρέπει να υπολογιστεί το φορτίο κλίσης, αυτό υποδηλώνει ότι η καθορισμένη συνθήκη εγκατάστασης δεν συμμορφώνεται με το πρότυπο; Αυτά είναι ερωτήματα που τέθηκαν στο αρχικό άρθρο.

3. Φορτίο ανέμου γερανού PW

Το φορτίο ανέμου θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για γερανούς που λειτουργούν σε εξωτερικούς χώρους. Το φορτίο ανέμου θεωρείται στατικό φορτίο που δρα στην πιο δυσμενή οριζόντια κατεύθυνση. Επιλέξτε την υπολογισμένη πίεση ανέμου ανάλογα με τον τύπο του γερανού και την περιοχή λειτουργίας.

3.1 Υπολογιζόμενη πίεση ανέμου

Οπου:

• p — Υπολογιζόμενη πίεση ανέμου, σε νιούτον ανά τετραγωνικό μέτρο (N/m²).
• Vs — Υπολογιζόμενη ταχύτητα ανέμου, σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s).

Η υπολογιζόμενη ταχύτητα ανέμου είναι η ταχύτητα των ριπών ανέμου σε ύψος 10 μέτρων πάνω από ανοιχτό έδαφος, εκφρασμένη ως η μέση στιγμιαία ταχύτητα ανέμου σε διάστημα 3 δευτερολέπτων.

Για την κατάσταση λειτουργίας, η ταχύτητα των ριπών ανέμου είναι 1,5 φορές η μέση ταχύτητα ανέμου σε διάστημα 10 λεπτών.

Για την κατάσταση εκτός λειτουργίας, η ταχύτητα των ριπών ανέμου είναι 1,4 φορές η μέση ταχύτητα ανέμου σε διάστημα 10 λεπτών.

3.2 Φορτίο ανέμου σε λειτουργία PWⅡ

Το φορτίο ανέμου κατά τη λειτουργία είναι η μέγιστη δύναμη ανέμου που ένας γερανός είναι σε θέση να αντέξει κατά τη λειτουργία του.

Η πίεση ανέμου κατά τη λειτουργία λαμβάνεται σταθερή σε όλο το ύψος του γερανού, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η μεταβολή με το ύψος.

Όταν χρησιμοποιείται συσκευή μέτρησης ταχύτητας ανέμου για την αποτροπή λειτουργίας πάνω από την οριακή ταχύτητα ανέμου, αυτή συνήθως εγκαθίσταται στο υψηλότερο σημείο του γερανού.

Η υπολογιζόμενη πίεση ανέμου κατά τη λειτουργία διαιρείται σε PⅠ και PⅡ. Οι αντίστοιχες πιέσεις και ταχύτητες ανέμου παρουσιάζονται παρακάτω. Εάν ένας κατασκευαστής χρησιμοποιεί ταχύτητες ανέμου ή πιέσεις ανέμου διαφορετικές από τις τιμές που αναγράφονται στον πίνακα, αυτές οι τιμές πρέπει να αναφέρονται στην τεκμηρίωση σχεδιασμού και στις οδηγίες λειτουργίας του γερανού. Στην πράξη, συνήθως υπερισχύουν οι τεχνικές προδιαγραφές του έργου.

• Το PⅠ είναι η κανονική υπολογισμένη πίεση ανέμου για την κατάσταση λειτουργίας. Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αντίστασης για την επιλογή ισχύος του κινητήρα και για τη θερμική επαλήθευση.
• Το PⅡ είναι η μέγιστη υπολογιζόμενη πίεση ανέμου για την κατάσταση λειτουργίας. Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αντοχής των εξαρτημάτων του μηχανισμού και των μεταλλικών κατασκευών, της δομικής ακαμψίας και σταθερότητας, της ικανότητας υπερφόρτωσης του συστήματος κίνησης, της συνολικής σταθερότητας του γερανού έναντι ανατροπής και της αντιολισθητικής ασφάλειας από τον άνεμο.

3.3 Φορτίο ανέμου κατά τη λειτουργία που ασκείται στον γερανό

Οπου:

• PWⅠ — Κανονικό φορτίο ανέμου κατά τη λειτουργία που ασκείται στον γερανό, σε νιούτον (N).
• PWⅡ — Μέγιστο φορτίο ανέμου κατά τη λειτουργία που ασκείται στον γερανό, σε νιούτον (N).
• C — Συντελεστής δύναμης ανέμου.
• PⅠ και PⅡ — Οι δύο υπολογισμένες πιέσεις ανέμου κατά τη λειτουργία, σε N/m².
• A — Στερεά προσήνεμη επιφάνεια του εξαρτήματος του γερανού κάθετη στην κατεύθυνση του ανέμου, σε τετραγωνικά μέτρα (m²). Ισούται με την προσήνεμη επιφάνεια περιγράμματος A0 πολλαπλασιασμένη με τον λόγο στερεότητας Φ της προσήνεμης επιφάνειας: A=A0Φ.
• θ — Γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης του ανέμου και του διαμήκους άξονα του στοιχείου ή της επιφάνειας της κατασκευής (θ≤90°), σε μοίρες.

Το συνολικό φορτίο ανέμου στη δομή του γερανού είναι το άθροισμα των φορτίων ανέμου που ασκούνται στα επιμέρους μέρη του.

1. Για τον συντελεστή δύναμης ανέμου C, ανατρέξτε στην παράγραφο 4.2.2.3 του GB/T 3811-2008. Περιλαμβάνει συντελεστές δύναμης ανέμου για μεμονωμένα μέλη, μονοεπίπεδες κατασκευές δικτυωμάτων και τετράγωνους πύργους πλέγματος.
2. Η προσήνεμη επιφάνεια Α σχετίζεται με τον συντελεστή μείωσης θωράκισης. Για παράδειγμα, για τον υπολογισμό της προσήνεμης επιφάνειας των κύριων δοκών μιας γερανογέφυρας διπλής δοκού, ανατρέξτε στην παράγραφο 4.2.2.3.6 του GB/T 3811-2008. Καλύπτει τη μείωση θωράκισης για δύο μέλη, τη μείωση θωράκισης για τα μέλη που αναφέρονται στο αρχικό πρότυπο, τις αναλογίες απόστασης και άλλους παράγοντες.

Για πρακτική επιλογή εξοπλισμού μετά τον καθορισμό του φορτίου σχεδιασμού, ανατρέξτε στο KSCRANE. Οδηγός επιλογής συστήματος προστασίας από τον άνεμο για γερανογέφυρες.

3.4 Φορτίο ανέμου που ασκείται στο ανυψωμένο φορτίο

Οπου:

• PWQⅠ — Κανονικό φορτίο ανέμου εν λειτουργία που ασκείται στο ανυψωμένο φορτίο, σε νιούτον (N).
• PWQⅡ — Μέγιστο φορτίο ανέμου κατά τη λειτουργία που ασκείται στο ανυψωμένο φορτίο, σε νιούτον (N).
• AQ — Μέγιστη προσήνεμη επιφάνεια του ανυψωμένου φορτίου, σε τετραγωνικά μέτρα (m²).

Όταν ένας γερανός χειρίζεται φορτία συγκεκριμένων διαστάσεων και σχημάτων, προσδιορίστε την προσήνεμη περιοχή από τις αντίστοιχες διαστάσεις και το προφίλ. Όταν η περιοχή δεν είναι γνωστή, εκτιμήστε την προσήνεμη περιοχή σύμφωνα με την παράγραφο E.5 του παραρτήματος E στο GB/T 3811-2008.

4. Φορτία χιονιού και πάγου

Τα φορτία χιονιού και πάγου θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη σε ορισμένες περιοχές. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η αύξηση της προσήνεμης περιοχής που προκαλείται από τη συσσώρευση πάγου και χιονιού.

5. Φορτία που προκαλούνται από αλλαγές θερμοκρασίας

Αυτή η ενότητα είναι θεωρητική και παρέχεται για αναφορά. Το θερμοκρασιακό φορτίο γενικά δεν λαμβάνεται υπόψη. Ωστόσο, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε ορισμένες περιοχές όπου η θερμοκρασία κατά την εγκατάσταση του γερανού διαφέρει σημαντικά από τη θερμοκρασία κατά τη χρήση ή για κατασκευές μεγάλου ανοίγματος στατικά απροσδιόριστες. Ένα παράδειγμα είναι μια γερανογέφυρα με δύο άκαμπτα πόδια και άνοιγμα 30 m ή περισσότερο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η περιορισμένη διαστολή ή συστολή των δομικών στοιχείων που προκαλείται από αλλαγές θερμοκρασίας δημιουργεί φορτίο. Ο υπολογισμός μπορεί να βασίζεται σε σχετικές πληροφορίες που παρέχονται από τον χρήστη.

6. GB/T 45680-2025 για την αξιολόγηση φορτίου ανέμου γερανού

GB/T 45680-2025, Γερανοί—Αξιολόγηση φορτίου ανέμου(ερώτημα σχετικά με τα κινεζικά πρότυπα γερανών), είναι ένα πρόσφατα αναπτυγμένο πρότυπο πρώτης έκδοσης για τον υπολογισμό των φορτίων ανέμου σε γερανούς. Πρόκειται για μια τροποποιημένη υιοθέτηση (MOD) του ISO 4302:2016. Εκδόθηκε στις 30 Μαΐου 2025, τέθηκε σε ισχύ την 1η Δεκεμβρίου 2025 και εφαρμόζεται στον υπολογισμό των φορτίων ανέμου σε γερανούς τόσο σε λειτουργία όσο και εκτός λειτουργίας.

Η ταχύτητα ανέμου κατά τη λειτουργία θα είναι η ταχύτητα ανέμου που μετριέται στο υψηλότερο σημείο του γερανού.

Για μια επισκόπηση του διαθέσιμου υλικού που χρησιμοποιείται μετά την αξιολόγηση του φορτίου ανέμου, βλ. Αξεσουάρ γερανογέφυρας για αντιανεμική προστασία.

κρύσταλλο

Εμπειρογνώμονας OEM γερανού

Με 8 χρόνια εμπειρίας στην προσαρμογή του ανυψωτικού εξοπλισμού, βοήθησε 10.000+ πελάτες με τις ερωτήσεις και τις ανησυχίες τους πριν από την πώληση, εάν έχετε οποιεσδήποτε σχετικές ανάγκες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: krystalli@kscranegroup.com