GB/T 3811-2008起重機設計規(guī)范

犐犆犛５３．０２０

犑８０

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜３８１１—２００８

代替ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３

起重機設計規(guī)范

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２００８０４３０發(fā)布２００９０６０１實施

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

書

犌犅／犜３８１１—２００８

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅴ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

３．１工作級別的劃分!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

３．２起重機整機的分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．３機構的分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．４結構件或機械零件的分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

４起重機設計的計算載荷與載荷組合!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

４．１原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

４．２計算載荷與載荷系數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

４．３起重機金屬結構設計的基本設計方法、載荷情況與載荷組合!!!!!!!!!!!!!!２５

４．４起重機機械設計的載荷、載荷情況與載荷組合!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３０

５結構!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．１起重機金屬結構構件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．２結構計算原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．３材料和許用應力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３４

５．４結構構件和連接的強度計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３８

５．５起重機及其結構構件的剛性計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４２

５．６構件抗失穩(wěn)的計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４４

５．７板件和殼體抗屈曲的計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４９

５．８結構的疲勞強度計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

５．９構造要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５６

６機械!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５９

６．１機構設計計算原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５９

６．２起重機的通用機械零件的設計計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

６．３起重機特殊零部件的選用計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７９

７電氣!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

７．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

７．２電源和供電!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

７．３配電系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

７．４電氣保護!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

７．５電氣控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９３

７．６電氣設備的工作環(huán)境!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９６

７．７電動機選擇!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９６

Ⅰ

書

犌犅／犜３８１１—２００８

７．８電線電纜及其敷設!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

７．９起重吊具的電氣!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１００

７．１０輔助電氣設備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０１

８整體抗傾覆穩(wěn)定性和抗風防滑安全性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０２

８．１起重機整體抗傾覆穩(wěn)定性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０２

８．２起重機抗風防滑安全性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０９

９安全!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

９．１起重機的安全設計計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

９．２起重機的標記、銘牌、安全標志、限界尺寸和凈距!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

９．３結構安全要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１２

９．４機械安全要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１４

９．５電氣安全要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１６

９．６控制和操縱的安全與布置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１６

９．７安全防護裝置的設置要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１８

９．８起重機的使用維護文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２１

９．９起重機的有效使用期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２１

附錄Ａ（資料性附錄）起重機整機分級舉例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２２

附錄Ｂ（資料性附錄）起重機機構分級舉例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２６

附錄Ｃ（資料性附錄）某些起重機的起升狀態(tài)級別舉例!!!!!!!!!!!!!!!!!１３２

附錄Ｄ（規(guī)范性附錄）偏斜運行時的水平側向載荷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３３

附錄Ｅ（資料性附錄）關于風載荷計算的資料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３６

附錄Ｆ（規(guī)范性附錄）許用應力設計法和極限狀態(tài)設計法的應用!!!!!!!!!!!!!１３８

附錄Ｇ（規(guī)范性附錄）各類典型起重機金屬結構計算的載荷與載荷組合!!!!!!!!!!１４０

附錄Ｈ（規(guī)范性附錄）用于載荷組合中的能力驗算系數(shù)γｆｉ、γｍ和γｐｉ的值!!!!!!!!!!１７２

附錄Ｉ（資料性附錄）影響脆性破壞因素評價和鋼材質量組別的選擇!!!!!!!!!!!!１７３

附錄Ｊ（規(guī)范性附錄）受壓構件的計算長度和格構式構件的換算長細比!!!!!!!!!!!１７７

附錄Ｋ（規(guī)范性附錄）軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８５

附錄Ｌ（規(guī)范性附錄）受彎構件的側向屈曲穩(wěn)定系數(shù)（整體穩(wěn)定系數(shù)）φｂ!!!!!!!!!!１９１

附錄Ｍ（資料性附錄）壓彎構件整體穩(wěn)定性計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９５

附錄Ｎ（規(guī)范性附錄）薄板局部穩(wěn)定性計算中的屈曲系數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!１９７

附錄Ｏ（規(guī)范性附錄）用于結構疲勞強度計算的構件連接的應力集中情況等級和構件接頭

型式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０１

附錄Ｐ（規(guī)范性附錄）起重機各機構電動機的初選!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１３

附錄Ｑ（資料性附錄）起重機機構電動機容量選擇計算中的犑犆值、犆犣值和犌值!!!!!!２１８

附錄Ｒ（規(guī)范性附錄）電動機的過載校驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２２１

附錄Ｓ（規(guī)范性附錄）電動機的發(fā)熱校驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２２３

附錄Ｔ（規(guī)范性附錄）形狀系數(shù)犓Ｓ、尺寸系數(shù)犓ｄ、表面情況系數(shù)犓ｕ、腐蝕系數(shù)犓ｃ的確定!!!２２７

附錄Ｕ（資料性附錄）導線載流量的校正!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３０

附錄Ｖ（資料性附錄）流動式起重機的傾覆線!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３１

附錄Ｗ（資料性附錄）符號和代號!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３３

參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２５６

Ⅱ

犌犅／犜３８１１—２００８

前言

本標準代替ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３《起重機設計規(guī)范》。

本標準與ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３相比主要變化如下：

ａ）增加了“前言”。

ｂ）修改了“引言”。

ｃ）將起重機劃分為橋架型起重機、臂架型起重機和纜索型起重機，在“范圍”中取消了只適用于電

力驅動起重機的限制。

ｄ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第２章“總則”的內容調整為本標準的：

———第３章“分級”，并增加了結構件或機械零件分級的規(guī)定；

———第４章“計算載荷與載荷組合”；

———第８章“整體抗傾覆穩(wěn)定性和抗風防滑安全性”；

———第９章“安全”。

ｅ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第３章“結構”改為本標準的第５章，其內容的主要變化：

———增加了對鋼材脆性破壞評價的內容；

———簡化了壓彎構件整體穩(wěn)定性計算；

———修改了結構疲勞強度校驗計算的有關內容；

———適當調整與修改了對起重機剛性的要求；

———補充了對結構設計的構造要求。

ｆ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第４章“機構”改為本標準的第６章“機械”，其內容的變化如下：

———機構計算充實了電動機容量初選及驗算，引入了機構設計的基本內容和機構性能的簡要

計算等；

———對機械零部件計算進行了修改。

ｇ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第５章“電氣”改為本標準的第７章，增加了關于起重機電氣調速與控制

等內容。

本標準的附錄Ｄ、附錄Ｆ、附錄Ｇ、附錄Ｈ、附錄Ｊ、附錄Ｋ、附錄Ｌ、附錄Ｎ、附錄Ｏ、附錄Ｐ、附錄Ｒ、

附錄Ｓ、附錄Ｔ為規(guī)范性附錄。

本標準的附錄Ａ、附錄Ｂ、附錄Ｃ、附錄Ｅ、附錄Ｉ、附錄Ｍ、附錄Ｑ、附錄Ｕ、附錄Ｖ、附錄Ｗ為資料性

附錄。

本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本標準由全國起重機械標準化技術委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２２７）歸口。

本標準負責起草單位：北京起重運輸機械研究所。

本標準參加起草單位：國家起重運輸機械質量監(jiān)督檢驗中心、上海振華港機（集團）股份有限公司、

太原重型機械（集團）有限公司、大連重工·起重集團有限公司、上海港機重工有限公司、上海起重運輸

機械廠有限公司、南京起重機械總廠有限公司、江蘇象王起重機械廠、國電鄭州機械設計研究所、天津起

重設備有限公司、上海振華港機（集團）豐城制動器有限公司、徐州重型機械廠、四川建設機械（集團）股

份有限公司、江陰凱澄起重機械有限公司、廣州起重機械有限公司、山東起重機廠有限公司、杭州華新機

電工程有限公司、洛陽起重機廠、黑龍江富錦富華起重機有限公司、湖北銀輪蒲起機械有限責任公司、

Ⅲ

犌犅／犜３８１１—２００８

上海雄風起重設備廠、佳木斯防爆電機研究所、江西特種電機股份有限公司。

本標準主要起草人：萬力、徐格寧、顧迪民、須雷、姚振南、王福綿、趙春暉、陶天華、徐克晉、崔振元、

桂佩康、蘇國萃、陳瑋璋、陶德馨、文豪、翟甲昌、葉佩馨、劉銀娥、虞洪、王冰、張仲鵬、王順亭、顧翠云、朱

昌明、李宇力、康志偉、路建湖、陳璇、王曉平、王曉文。

本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：

———ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３。

Ⅳ

犌犅／犜３８１１—２００８

引言

０．１使用本標準應考慮到：

ａ）本標準不包括所涵蓋的起重機設計的特殊問題，如：與非電力驅動的其他驅動裝置有關的工作

特性分析及各相關部分的設計，在道路及越野地面上行駛運行機構與支承裝置的設計，及各類

具體起重機的專用特殊部件和結構設計中的特殊問題等；

ｂ）凡經理論和實踐已證明是正確的其他設計計算方法，經設計部門和用戶協(xié)商同意，也可以在

起重機設計中采用。

０．２對不同工作要求的起重機設計，在使用本標準時允許有所不同：

ａ）本標準涉及的各類起重機，其使用條件和工作要求可能有顯著的差別，如一臺高速運行、載荷

繁重、繁忙使用的起重機，與一臺平緩運行、載荷輕微、作業(yè)清閑的起重機，其工況和要求就很

不相同。對使用工況和要求有很大差異的起重機設計，不要求都按本標準的全部內容進行計

算，而應允許有所不同。

ｂ）對那些設計中選用的標準的結構件、機械部件或電氣部件，如果已進行過審核或試驗并取得

合格認可，則認為它們能滿足所設計的起重機的工作要求，再進行計算也只是對一個令人滿

意的結果再作一次驗證，故不必再對上述標準部件作校核計算。

ｃ）對在本標準已作了規(guī)定的設計計算項目，如果在所設計的起重機工作中不可能有不利結果的，

就沒有必要再作校核計算。例如：對于工作級別很低的起重機，就不必進行疲勞計算。

對不同類型和不同工作要求的起重機應采用不完全相同的設計計算：對一臺構造簡單工作清閑的

起重機，或對一臺由標準部件組成的起重機，其計算就應簡略一些，而不要求按本標準所列的全部內容

逐項進行設計計算，但必須保證起重機的安全與可靠。

０．３起重機用戶在確定起重機訂貨要求及選購起重機產品時，要特別注意確定和選擇起重機整機的工

作級別和它的機構的工作級別：

ａ）用戶要根據(jù)本標準恰當?shù)靥岢鰧ζ鹬貦C工作級別的要求，如果可能還須進一步明確起重機各

個機構的工作級別，以確保制造商能按此要求進行設計與制造。

ｂ）起重機整機的工作級別，由起重機使用等級和起重機載荷狀態(tài)級別兩個因素決定，見３．２及

表３。起重機使用等級表明了該起重機工作忙閑程度，由起重機的總工作循環(huán)數(shù)決定，它可以

由起重機預計的使用年數(shù)（該起重機報廢或被更新之前的使用年數(shù)）、每年平均的工作日數(shù)，

每工作日內平均的起重工作循環(huán)次數(shù)等三個數(shù)的乘積得到。

起重機的載荷狀態(tài)級別表明了該起重機起吊載荷的輕重程度，由式（１）計算出的載荷譜系數(shù)

按表２確定。

說明：對以上這兩項計算只需作估算即可，不需要作十分精確的計算。

ｃ）起重機機構工作級別，是將各單個機構分別作為一個整體進行的載荷及運轉情況評價，它概略

地表示了由該機構的使用等級（設計壽命、工作小時數(shù)）和該機構的載荷狀態(tài)級別（反映載荷輕

重狀態(tài)的級別或載荷譜系數(shù)）所決定的機構工作的總體狀況，見３．３及表６。機構的使用等級

由表４查得，機構的載荷狀態(tài)級別由式（３）計算出的載荷譜系數(shù)按表５查得。同樣，對機構使

用等級和機構載荷狀態(tài)級別兩項計算也只需作估算即可，不需要作十分精確的計算。

ｄ）如果用戶無法提供所需要的起重機的有關數(shù)據(jù)，從而無法按上述ｂ）、ｃ）中所述的方法通過計

Ⅴ

犌犅／犜３８１１—２００８

算與查表選出起重機整機或其機構的工作級別時，也可以通過查閱附錄Ａ及附錄Ｂ中的有關

資料，近似地選出所要的起重機的工作級別及其機構的工作級別。但必須說明附錄Ａ及附錄

Ｂ中的這些選擇指南并無約束力，只是給出一個選擇的參考示例。在起重機招標書和訂貨單

上所確定的起重機及其機構的工作級別，只能由起重機用戶提出并作出最終認定。

０．４起重機的有效使用期：

ａ）本標準列出的使用等級，并不是對起重機實際使用工作有效期的保證值。

ｂ）無論是起重機整機的使用等級（起重機的總工作循環(huán)數(shù)，或由此結合起重機的工作狀況推算

出的設計預期的起重機工作壽命年數(shù)），或者起重機機構整體的使用等級（起重機機構運轉的

總小時數(shù)，或由此結合使用狀況推算出的設計預期的起重機機構工作壽命小時數(shù)），都只是一

個設計時預估值，而決不是制造商給出的該起重機有效使用期的保證值。

ｃ）如果在設計中未對該起重機的預期壽命進行充分的注意和考慮，制造時又沒有遵循本標準提

出的要點從而未達到設計要求，使用中未能按照制造商給出的說明書進行正常操作和定期維

護，或者實際使用工況與訂購該起重機時提出的要求又有較大的差異，則產品上述設計預期壽

命就會與產品實際的有效使用期有比較大的、甚至是很大的出入。

ｄ）如果起重機是由用戶通過招標來確定制造商，招標書上提出的起重機的工作條件與其實際使

用情況也較符合，起重機制造商遵從招標書的要求并根據(jù)本標準作出的正確設計來進行制

造，制造的產品符合相應標準確定的制造技術條件的要求而獲得了質量保證，用戶也按照制

造商給出的說明書進行了正常操作和定期維修保養(yǎng)，則設計者根據(jù)本標準對該起重機選出的

使用等級的值就與具有設計所確定安全度的起重機及其機構的實際有效使用期相當。

０．５起重機的用戶應注意到：

ａ）起升物品的迎風面積———如果這個面積大于附錄Ｅ．５所給出的值，則起重機用戶需要另行提

供此物品迎風面積的可靠實用的信息。

ｂ）工作風壓———如果起重機工作時的最大風壓可能大于表１５規(guī)定的值，則起重機用戶需要另行

提供起重機工作時應考慮到的最大工作風壓的相關信息。

ｃ）非工作風壓———如果按照用戶使用現(xiàn)場當?shù)氐臍庀髼l件的要求，需要起重機按表１８規(guī)定的更

大的非工作風壓進行起重機設計，則起重機用戶應提供該起重機設計應考慮到的非工作風壓