Beräkning av vindlast för traverskranar: Komplett guide till vindhastighet, vindtryck och konstruktionsgränser

Datum: 15 juli 2026

Innehållsförteckning

Beräkning av vindlast för traverskranar är en av de viktigaste aspekterna av krankonstruktioner och säker utomhusdrift. Oavsett om man utformar en traverskranar, portalkranar, RTG-, RMG- eller containerkran för fartyg till land, måste ingenjörer noggrant bestämma dimensionerande vindhastighet, vindtryck och driftvindgränser för att säkerställa strukturell hållfasthet, stabilitet och prestanda mot vältning. Felaktiga beräkningar av vindlast kan leda till överdriven strukturell belastning, kranurspårning, glidning, vältning eller allvarliga utrustningsskador under starka vindar eller tyfonförhållanden.

Beräkning av vindlast för traverskranar Komplett guide till vindhastighet Vindtryck och konstruktionsgränser

Denna guide förklarar de tekniska principerna bakom beräkning av kranvindlast baserat på GB/T 3811-2008, GB/T 6067.1-2010, GB/T 28591-2012 och GB/T 43237-2023, och täcker vindtrycksformler, vindhastighetsomvandlingar, Beaufort-vindstyrkeklassificeringar, tyfonkategorier och driftgränser för vindhastigheter för olika typer av kranar.

*Tabell 1 Vindhastighetsparametrar för en projektkranspecifikation*

1. Krav för anemometer och vindhastighetslarm

För höghuskranar för utomhusbruk ska en anemometer installeras på en upphöjd position i lovart läge på kranen. (GB/T 6067.1, klausul 9.6.1.1)
Utomhuskranar för höga byggnader ska vara utrustade med en vindhastighetslarmanordning som visar den aktuella vindhastigheten och ska avge en larmsignal när vindstyrkan överstiger den dimensionerande vindhastighetströskeln som är i drift. (Klausul 9.6.1.2)
Krankörning är förbjuden när vindhastigheten överstiger tillverkarens angivna maximala arbetsvindhastighet. (Klausul 17.1)

2. Dimensionerande vindhastighet och dimensionerande vindtryck

Vindtrycket vid driftsättning är uppdelat i två nivåer:

pⅠ — normalt dimensionerande vindtryck, används för val av motoreffekt (resistansberäkning och termisk verifiering)
pⅡ — maximalt dimensionerande vindtryck under drift, används för kontroller av hållfasthet, styvhet och stabilitet hos strukturella komponenter, verifiering av drivningens överbelastningskapacitet samt stabilitet och halkskydd under drift

pⅠ = 0,6 × pⅡ

Dimensionerande vindtryck pⅢ vid drift är det maximala vindtryck som kranen måste motstå när den inte är i drift. Det används för hållfasthetskontroller vid driftstopp, verifiering av stabilitet mot vältning och konstruktion av rälsklämmor, förankringsanordningar och stormstag.

Det grundläggande förhållandet mellan vindtryck och vindhastighet (gäller både under och utanför drift):

p = 0,625 × Vs²

Symbol	Menande	Enhet
p	Dimensionerande vindtryck	N/m²
Mot	Dimensionerande vindhastighet (3 sekunders vindby)	m/s

*Tabell 2 Dimensionerande vindtryck och dimensionerande vindhastighet vid drift (Källa: GB/T 3811-2008 Tabell 15)*

NyckelkonverteringsrelationDen dimensionerande vindhastigheten Vs är en 3-sekunders vindby mätt på 10 m höjd i öppen terräng. För driftförhållanden är Vs = 10-minuters medelvindhastighet × 1,5 (se tabell 3). För driftförhållanden är Vs = 10-minuters medelvindhastighet × 1,4 (se tabell 4). 10-minuters medelvindhastigheten är den meteorologiska vindstyrkeskalereferensen.

3Tabell 3 Samband mellan dimensionerande vindtryck p 3 s vindbyhastighet Vs 10 min medelvindhastighet Vp och vindstyrkeskala — *Tabell 3 Samband mellan dimensionerande vindtryck p, 3 s vindbyhastighet Vs, 10 min medelvindhastighet Vp och vindstyrkeskala (Källa: GB/T 3811-2008 Tabell E.1)*

*Tabell 4 Dimensionerande vindtryck och dimensionerande vindhastighet ur drift (Källa: GB/T 3811-2008 Tabell 18)*

Kärnavledningen

Från tabell 2 och 3, för kranar som arbetar under normala vindförhållanden:

Maximalt dimensionerande vindtryck: 250 N/m²
Maximal dimensionerande vindhastighet (byvind): 20 m/s
Motsvarande vindstyrka: Styrka 6

Det är därför vindhastighetslarmet måste utlösas vid kraft 6 – det är den begränsande vindbyhastigheten som kranens konstruktion och stabilitet är konstruerad för vid normal drift.

Från tabell 4, för inlandskranar i urbruksatt tillstånd:

Minsta dimensionerande vindtryck vid driftstopp: 500 N/m²
Minsta dimensionerande vindhastighet (byvind) vid driftstillstånd: 28,3 m/s
Motsvarande vindstyrka: Styrka 8

Det är därför kranen måste förankras vid kraft 8 – det är det lägsta konstruktionsvillkoret för inlandskranar när de är ur drift.

3. Klassificering av vindstyrka

3.1 Terminologi

Vindhastighet: den horisontella sträckan som luften tillryggalägger per tidsenhet. Vanliga enheter: m/s, km/h eller knop. (GB/T 28591-2012)
VindstyrkaVindstyrkan, vanligtvis uttryckt i vindstyrkeskalan. Beaufortskalan används internationellt. (GB/T 28591-2012)

3.2 Vindstyrkeskala

Enligt GB/T 28591-2012 Vindstyrkeskala, vindstyrkan är indelad i 18 nivåer: 0 till 17.

*Tabell 5 Klassificering av vindstyrka (Källa: GB/T 28591-2012)*

3.3 Beaufort vindstyrkeskala

Beaufortskalan utformades av Francis Beaufort (1774–1857) år 1805 och utökades 1946. Den korrelerar vindstyrkenivåer med observerbara markytans egenskaper.

6-tums vindstyrkeskala för Beaufort med landegenskaper — *Tabell 6 Beauforts vindstyrkeskala med landegenskaper (Källa: GB/T 28591-2012)*

4. Tyfonklassificering

Tyfoner klassificeras i fem intensitetsnivåer: tropisk storm, svår tropisk storm, tyfon, svår tyfon och supertyfon. Maximala medelvindhastigheter nära centrum och motsvarande landyteegenskaper beskrivs i tabell 7.

*Tabell 7 Tyfonkategorier — maximal medelvindhastighet nära centrum och landelement (Källa: GB/T 43237-2023)*

5. Vindhastighetsgränser för krandrift efter typ

#	Krantyp	Standard	Gräns för driftsättning	Gräns för driftstopp
1	Allmän portalkran	GB/T 14406-2011	Inland ≤150 Pa (F5), Kust ≤250 Pa (F6)	—
2	Elektrisk lyftkran	JB/T 5663-2008	Inland ≤150 Pa (F5), Kust ≤250 Pa (F6)	≤800 Pa (F10)
3	RTG-containerkran	GB/T 14783-2009	≤20 m/s (F6)	≤44 m/s (F11)
4	RMG containerkran	GB/T 19683-2005	≤20 m/s (F6)	—
5	Containerkran från fartyg till land	GB/T 15361-2009	≤20 m/s (F6)	≤50 m/s (F12)
6	Skeppsbyggnadsportalkran	GB/T 27997-2011	≤250 Pa (F6)	≤1 000 Pa (F11); kustnära ankring ≥55 m/s (F13)
7	Bryggliknande gripfartygslossare	GB/T 26475-2021	≤20 m/s (F6)	≤49 m/s (F12); kustnära ankring ≥55 m/s (F13)
8	Portalkran	GB/T 29560-2013	Enligt GB/T 3811 Tabell 15	Enligt GB/T 3811 Tabell 18
9	Maskin för montering av brobalkar	GB/T 26470-2011	Förflyttning ≥150 Pa (F5), resning ≥250 Pa (F6)	≥1 200 Pa (F11)
10	Tornkran	GB/T 5031-2019	≤20 m/s (F6); montering ≤12 m/s (F5)	Se tabell 8
11	Lastbilskran	JB/T 9738-2015	≤14,1 m/s (F5); dra in jibben vid ≥15,5 m/s; dra in bommen vid ≥20 m/s (F6)	—
12	Vattenkraftverksportalkran	JB/T 6128-2008	Se tabell 9	Se tabell 9

*Tabell 8 Dimensionerande vindtryck och vindhastighet för vattenkraftverksportalkran ur drift (Källa: JB/T 6128-2008)*

NoteraVindhastigheterna som anges i punkterna 1–12 ovan är alla dimensionerande vindhastigheter – dvs. 3-sekunders vindbyhastigheter, vilka är 1,5× eller 1,4× de meteorologiska referensvärdena för vindstyrkaklassificering. För krantyper som inte listas, se tillämplig produktstandard.

6. Sammanfattning av beräkning av vindlast för traverskranar

Vindstyrka	Tröskelvärde (10-minutersmedelvärde)	3 s Vindby Vs	Dimensionerande vindtryck	Nödvändig åtgärd
Kraft 6	10,8–13,8 m/s	20 m/s	250 N/m²	Larm — kranen är i sitt maximala drifttillstånd; varna operatören för att övervaka förhållandena och förbereda sig
Kraft 7	13,9–17,1 m/s	~22–25 m/s	—	Avstängning och låsning — vinden har överskridit de konstruktionsmässiga arbetsgränserna för de allra flesta kranar; stoppa all drift, förhindra manuell omställning
Kraft 8	17,2–20,7 m/s	28,3 m/s	≥500 N/m²	Ankare — tropiska stormvindar; aktivera alla rälsklämmor, ankaranordningar och stormförankringar

Specialfall som vindtåliga hamnkranar, militärkranar och räddningskranar kan ha olika tröskelvärden. För alla vanliga traverskranar och portalkranar gäller Force 6/7/8-regeln.

7. Beräkning av vindlast för traverskranar: Viktiga tekniska slutsatser

Noggrann beräkning av vindlast för traverskranar är grundläggande för säker konstruktion, drift och underhåll av lyftutrustning utomhus. Genom att korrekt bestämma dimensionerande vindhastighet, vindtryck, lastkombinationer och driftvindgränser kan ingenjörer optimera konstruktionsdesign, förbättra stabiliteten mot vältning och välja lämpliga vindskyddsanordningar som anemometrar, rälsklämmor, förankringssystem och stormförankringar. Att förstå sambandet mellan meteorologiska vinddata, dimensionerande vindtryck och kranens driftsförhållanden är lika viktigt för att förhindra vindrelaterade fel och säkerställa säkra lyftoperationer.

Genom att följa beräkningsmetoderna och konstruktionskraven som anges i GB/T 3811, tillsammans med säkerhetsbestämmelserna i GB/T 6067.1 och tillämpliga kranproduktstandarder, kan tillverkare, konstruktörer och underhållsteam etablera tillförlitliga metoder för bedömning av vindlast för traverskranar, portalkranar, RTG-kranar, RMG-kranar, fartygs-till-land-kranar och annan lyftutrustning för utomhusbruk. Korrekt beräkning av vindlast förbättrar inte bara driftssäkerheten utan förlänger även utrustningens livslängd och förbättrar den långsiktiga tillförlitligheten i tuffa miljöförhållanden.

Huvudsakliga referensstandarder(Fråga om kinesiska kranstandarder):

GB/T 6067.1-2010 Säkerhetsregler för lyftanordningar — Del 1: Allmänt
GB/T 3811-2008 Konstruktionsregler för kranar
GB/T 43237-2023 Offentlig vägledning för förebyggande av meteorologiska katastrofer — Tyfon
GB/T 28591-2012 Vindskala

krystal

Kran OEM expert

Med 8 års erfarenhet av att skräddarsy lyftutrustning, hjälpte 10 000+ kunder med deras frågor och funderingar före försäljningen, om du har några relaterade behov är du välkommen att kontakta mig!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

E-post: krystalli@kscranegroup.com

TAGGAR: Anemometer,Krandesign,Kransäkerhet,portalkran,GB/T 3811,travers,Tyfonklassificering,Vindstyrkeskala,Vindskydd,Vindhastighetslarm