CMAA中文翻译版-V2004

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1、CMAA (美国起重机制造商协会)桥式和门式起重机规范美国起重机制造商协会有限公司制定 70CMAA 规范70号，2004年修改版，取代2000年修改版美国材料装卸业 CMAA是材料装卸业美国材料装卸业分部的一个分支CMAA规范号：70-2004简介该规范由CMAA开发。CMAA 是美国主要电动天车制造商组织。规范旨在促进标准化并为选择设备提供依据。该规范不得用于限制具体制造商的独创性，但可以为技术程序提供指导准则。除技术指标外，该规范还包含对起重机买主、用户及工程和建筑行业有用的信息。尽管该信息为一般性的，但所列项目可用于对具体制造商的检验、比较以便选择最佳设备。该规范共分8章。70-1 一

2、般规范70-2 起重机分级70-3 结构设计70-4 机械设计70-5 电气设备70-6 查询数据单和速度70-7 术语汇编70-8 索引未经CMAA事前书面许可不得以任何形式复制。CMAA版权c2004,保留所有权利。 免责CMAA是附属于材料装卸业美国材料装卸业分部（MHI）的独立的行业协会有限公司。MHI为CMAA提供一定服务，特别是与该规范有关的服务，安排印制和分发。MHI无人参与该规范的开发和所含信息的准备。有关该规范的查询请直接写信给CMAA工程委员会主席，由CMAA转交。地址：8720 Red Oak Blvd., Suite201, Charlotte, NC28217。关于对

3、技术问题的响应，请使用CMAA网址：www.mhia.org/psc/PSC-Products-Cranes-TechQustions.cfm或直接写信给CMAA工程委员会，地址同上。说明该规范的用户必须依靠自己的工程师/设计师或生产商代表进行具体应用设计。该规范仅提供信息和指导准则，用户可以选用、修改或不用。如果用户参考或部分或全部采用该规范，则表示该用户同意下列免赔偿、免担保、免责条款。 该规范的采用是随意和建议性的而不是强制性的。自愿采用是在用户的控制和指导之下的使用，目的不是也绝不会限制具体生产商在设计或制造不符合该规范的起重机时的独创性、责任心或特权。CMAA不具有要求执行或强制执行

4、该规范的法律权利。该规范为用户确定其用途的建议性技术指导准则。执行该规范并不能保证符合联邦、州和地方法律、法规和法典。该规范对任何人均无约束力并且不具法律效力。 CMAA和MHI不批准、不评价或认可该规范。对涉及的专利权或版权不发表意见，对采用者的侵权不承担任何责任。明白告知该规范的采用者确定是否有侵权风险完全是他们自己的责任。 弃权和保证 担保弃权：CMAA和MHI对该规范不承担任何（表述的、暗含的或法定的）担保责任。CMAA和MHI放弃一切对其暗含的商用性或具体用途的适用性的担保。 责任弃权：参考或采用该规范时，用户明白并同意CMAA、MHI及其官员、代理或雇员不承担民事侵权责任和合同义务

5、-无论是基于担保、疏忽、严格责任还是其它责任理论-无论是对设计、架设、安装、制造、备货、销售、特点、特征还是对本规范覆盖的任何交货的作为或不作为。参考或采用该规范时，用户明白并同意免除CMAA、MHI及其继承人、官员、受让人、代理或雇员一切民事侵权、合同或其它责任。 保证：参考或采用该规范时，用户同意捍卫、保护和保证CMAA、MHI及其继承人、官员、受让人、代理或雇员不受因此产生的一切损害。 目录70-1 一般规范1.1 范围1.2 建筑设计考虑1.3 间距1.4 起重机走道1.5 走道导电器1.6 额定能力1.7 设计应力1.8 概述1.9 涂装1.10 组装和发货准备1.11 测试1.12

6、 图纸1.13 架设1.14 润滑1.15 检验、维修和起重机操作人员70-2 起重机的分级 2.1 概述 2.2 A级 2.3 B级 2.4 C级 2.5 D级 2.6 E级 2.7 F级 2.8 起重机工作分级70-3 结构设计 3.1 材料 3.2 焊接 3.3 结构 3.4 允许应力 3.5 设计限制 3.6 端梁台车 3.7 人行道和扶手栏杆 3.8 驾驶舱 3.9 小车架 3.10 桥架轨道 3.11 端梁连接 3.12 8，12 和16轮端梁 3.13 结构螺栓连接 3.14 门式起重机70-4 机械设计 4.1 平均有效负载 4.2 负载块 4.3 超载限制装置 4.4 起重钢

7、丝绳 4.5 滑轮 4.6 卷筒 4.7 齿轮 4.8 轴承 4.9 制动器 4.10 大车传动 4.11 轴 4.12 联轴器 4.13 车轮 4.14 挡板（缓冲器） 4.15挡块70-5 电气设备 5.1 概述 5.2 电机-交流和直流 5.3 制动器 5.4 控制器，交流和直流 5.5 电阻器 5.6 保护和安全装置 5.7 主控开关5.8 地面操控悬挂式按钮盒5.9 限位开关5.10 安装5.11小车导电系统?5.12大车导电系统?5.13 电压降5.14 变频器5.15 遥控70-6 查询数据单和速度70-7 术语汇编70-8 索引 70-1 一般规范1.1 范围 1.1.1 该规

8、范称之为2004年70号修订版CMAA桥式和门式起重机规范。 1.1.2 该规范适用于电动多梁桥式和门式起重机。应明白该规范为一般性的。生产商和采购商可以根据具体用途采用其它规范。该规范不适用于人员升降机。 1.1.3 该规范概述了6个级别的起重机，可参考确定具体应用的工作要求。多数情况下很难确定某台特定起重机的工作级别。如何选择合适的起重机需要与生产商或其它专业人士就工作要求和起重机详情进行协商。 1.1.4 对起重机磨损件，诸如车轮、齿轮、轴承、钢丝绳、电气设备等的保养维护非常重要。在确定起重机寿命时必须考虑上述因素并确定最低限度的维护需要。 1.1.5 选择起重机时，应不仅考虑其当前的用

9、途还要考虑以后负载可能增加，任务可能加重。因此，应选择高一个等级的起重机。 1.1.6 该规范的某些部分参考了其它适用规范和标准的某些章节。如果解释有别，CMAA建议采用该规范作为指导准则。正文中提及的刊物出自下列组织： ABMA 美国轴承制造商协会 AGMA 美国齿轮制造商协会 2001-095渐开线正齿轮和螺旋齿轮轮齿的基本评级因素及计算方法 AISC 美国钢结构研究所 ANSI 美国国家标准学会 ASCE 美国土木工程师学会 ASCE7-98-建筑和其它结构的最小设计负载 ASME 美国机械工程师学会 ASME B30.2-1996-桥式和门式起重（单梁或多梁，梁上小车起升机构） AST

10、M 美国材料试验学会 AWS 美国焊接学会 D14.1-97-工业和工厂起重机和其它材料装卸设备焊接规范 CMAA 美国起重机生产商协会有限公司 天车检验和维修清单 起重机司机手册 起重机司机培训视频 NEC/NFPA 美国全国电气规程/全国防火协会NEMA 美国全国电气制造商协会 ICS1-1993-工业控制系统和电气设备OSHA 美国劳工部职业安全与健康署安全标准规划管理局 29CFR章1910-一般工业职业安全与健康标准（1997年修订版）应力聚集因素采用了FEM(欧洲机械装卸联合会)节I重型起重设备，起重设备设计规则-1987年10月的数据1.2 建筑设计考虑 1.2.1 在设计安装起

11、重机的建筑时必须考虑以下各点： 1.2.1.1 自地面到最低架空障碍物的之间的距离必须充分保证吊钩升降。 1.2.1.2 此外，起重机的最低点必须能够越过所有机械，或，必要时在起重机下面提供道轨或转向架间隙。 1.2.1.3 基于上述因素确定建筑高度后，起重机走道及走道钢轨面距最低架空障碍物之间的距离必须等于起重机的高度加间隙。 1.2.1.4 在确定最低架空障碍物时必须考虑在建筑桁架最低点下面突出的灯具、管道或其它物体。 1.2.1.5 建筑隅撑的设计必须考虑吊钩所需的逼近。 1.2.1.6 通向驾驶舱或桥架人行走道必须设有固定的梯子、扶梯或平台，台阶之间的间隔不得大于12英寸。固定梯应符合

12、ANSI A14.3固定梯安全要求。1.3 间隙 1.3.1 起重机最高点与架空障碍物最低点之间的间隙不得小于3英寸。 1.3.2 当起重机架设在走道钢轨上后，其端部和建筑立柱、隅撑或其它任何障碍物之间的间隙不得小于2英寸。管道、线管等也不得减少此间隙。1.4 起重机走道 1.4.1 除非另有要求，起重机走道、走道钢轨和挡头一般由采购商提供。采购商提供的挡头其设计必须适用于将要安装的起重机。 1.4.2 钢轨须平直、平行、高度一致。距离、中心至中心和高度不得超差，参看表1.4.2.1。钢轨必须是标准轨或其它同样规格的适合将要安装的起重机的商用轧制型材，配备合适的接头和压板。每节接头间隙不得大于

13、1/16英寸。不建议采用浮动钢轨。 1.4.3 走道的设计必须保证足够的强度和刚度以防止侧向或垂直变形。 无垂直惯性力时，基于10%最大轮压的侧向变形不得大于L1/400。无垂直惯性力时，基于最大轮压的垂直变形不得大于L1/600。门式和其它专用起重机需要更多的考虑。L1=被评估的走道梁跨度。1.5 走道导电器 1.5.1 走道导电器根据具体情况可以采用无屏蔽硬拉铜线，硬铜、刚性形状的铝或钢、绝缘电缆、电缆绞车或其它手段。应符合国家电气规程610款及其它各使用规范。 1.5.2 接触导电器应采取防护措施防止人员无意间触碰带电部件。应设计柔性导电系统，安装时应想法尽量减少弯曲、拉力和磨损。 1.

14、5.3 除非另有说明，导电器一般由采购商提供并安装。 1.5.4 导电器应用钢轨适当支撑并水平和垂直找正。 1.5.5 导电器应有足够的载流量，以保证额定负载运行的供电。其规格的选用应按照国家电气规程610款执行。对于采用公布的载流量的成品导电系统，可以选用间歇规格。固定负载，诸如照明、加热和空调的载流量按其总合的2.25倍计算，这样间歇载流量就可以用于连续固定负载。 1.5.6 额定导电系统电压、实际输入分流电压及电压将应在起重机电机电压允许范围内（见5.13，电压降） 表1.4.2.1 （译文从左至右，从上到下，请参看原文，译者注。）项目图示总允差最大变化率起重机跨度（L）最大L=L+A

15、最小L=L-A标定跨度 L平直度 （B）高度 （C）道轨-道轨高度（D）跨度L 1.5.7 起重机查询单应注明导电系统型号以及由谁提供，采购商还是生产商。如果由采购商提供，应注明其位置。1.6 额定能力 1.6.1 桥架的额定能力由生产商标明。在桥架两侧标明，从地面应可以清楚识别。 1.6.2各起升机构的底部应注明其额定能力。此外，应在起升机构外壳的铭牌上注明。 1.6.3 总负载不得大于桥架的额定能力。各起升机构或吊钩的负载不得大于其额定能力。 1.6.4 确定起重机的额定能力时，应包括吊钩下面的辅件，诸如：负载棒、磁铁、抓斗等等。1.7 设计应力 应选择合适的受力材料。应按照本规范70-3

16、的限制设计结构件。机械部件按照70-4设计。其它承载部件的设计，依据起重机额定负载计算的对材料的静应力，不得大于该材料公布的最大强度的20%。 该规定提供了材料性能不同、制造和操作情况以及设计假设的余量，但绝不是暗示用户可以超载使用。1.8 概述 1.8.1 各部件均应精心制造。设计应合理考虑部件的操作性、可达性、互换性和耐久性。 1.8.2 该规范包括了OSHA节1910.179-桥式和门式起重机及ASME30.2-桥式和门式起重机安全标准的所有适用要点。1.9 涂装 1.9.1 发货前应清洁并涂装。 1.9.2 涂装的层数根据生产商的标准执行，或根据另行约定的标准执行。1.10 组装和准备

17、发货 1.10.1 起重机应按照生产商的标准在厂内组装。可行的话，小车应放在组装好的桥架上，但不需要穿钢丝绳。 1.10.2 各部件应仔细标注配装标识。 1.10.3 各裸露的成品件和电气设备应采用包装防护。如果需要存放，应要求生产商提供额外防护。1.11 测试 1.11.1 除非另有约定，测试应由生产商根据其程序在其厂内进行。 1.11.2 无损探伤，诸如X-射线、超声、磁粉等等文件的提供应属额外项目，一般只在要求时提供。1.12 图纸和手册 生产商一般提供两套图纸供审批。其中一套批准后返还生产商。此外，还通常提供两套操作说明及零部件信息。一般不提供零件图。1.13 架设 起重机的架设（包括

18、组装、现场走线、安装和试车）一般由生产商和业主商定。现场组装及/或最终检验的监督也可以由生产商和业主商定。1.16 检验、维修和司机 1.15.1 起重机的检验、维修参看ASME B30.2 2-2章，CMSC-78号规范，CMAA-起重机司机培训视频和CMAA-起重机检验和维修清单。 1.15.2 司机的责任和培训，参看维修参看ASME B30.2 2-3章，CMAA 起重机司机培训视频和CMAA-起重机司机手册。 70-2 起重机的分级2.1 概述建立服务等级以便按照本规程拟定最经济的起重机的技术条件。根据负载范围分级以尽可能反映实际的的服务条件。服务范围是一种在公算范围内均匀分布、适用于

19、某种频率的平均有效负载。为取得某一已知功能选择合适的尺寸的起重机配件取决于负载变化的幅度和已知负载循环，这可以用平均有效因素表示如下：（公式参看原文，译者注。）公式中：W=负载幅度；表示为每次起吊负载与额定负载的比率。 P=负载公算；每次负载幅度条件下的循环与总循环的比率。 K=平均有效负载因素（仅用于建立起重机服务等级）。各等级的起重机均受操作条件的影响。因此，分级假定的条件是：正常环境温度（-17.8-40）和正常大气条件（无过多的灰尘、水汽或腐蚀性气体）。按照起重机最繁重承载部件的服务条件，起重机可以划分为各种负载组。如果其服务条件完全知晓，与其它部件清晰分开的单独部件或自成一体的结构件

20、可以划分为各种负载组。2.2 A级 （备用或非频繁使用） 该级覆盖用于安装的起重机，诸如：电站、公用事业、涡轮机房、电机房、变电站等，要求低速精确搬运设备，闲置时间很长，用于初次安装设备和非频繁维修。2.3 B级（轻型） 该级覆盖用于修理车间、轻型装配、维修车间、轻型仓库等的起重机，活轻、速度慢。负载可能从空载到偶尔满载，每小时起吊2至5次，平均起升高度10英尺。2.4 C级（中型） 该级覆盖用于机器车间或造纸厂机器房等的起重机，服务要求中型，平均负载为额定负载的50%，工作频率5-10次/小时，平均高度15英尺，不大于额定负载时起升高度的50%。2.5 D级（重型） 该级覆盖用于重型机器车间

21、、铸造车间、装配车间、钢材仓库、集装箱货场、木材场等的起重机，重型服务，每班不停搬运接近额定负载50%的负载，高速，工作频率10-20次/小时，平均高度15英尺，不大于额定负载时起升高度的65%。2.6 E级（繁重型）该级要求起重机终生搬运接近额定负载的负载，包括电磁、料斗、料斗/电磁组合起重机，用于废品堆积场、水泥厂、木材场、化肥厂、集装箱搬运等，频率20次/小时以上。2.7 F级（持续繁重型） 该级要求起重机终生持续搬运接近额定负载的负载，包括定制的各种专用起重机。该类起重机必须高度可靠并考虑便于维修。2.8 以负载级别和负载循环表述的起重机等级 CMAA根据负载级别和负载循环定义的起重机

22、等级见下面表2.8-1表2.8-1（译文从左至右，从上到下，请参看原文，译者注。）负载级别负载循环K=平均有效负载因素不定期偶尔使用，此后长期闲置定期间歇使用定期连续使用定期频繁持续使用 负载等级： L1=正常起升很轻的负载，偶尔起升额定负载。 L2=正常起升1/3的额定负载，偶尔起升额定负载。 L3=正常起升1/3至2/3的额定负载，较频繁起升额定负载。 L4=经常起升接近额定负载的负载。 负载循环： N1=20，000至100，000次 N2=100，000至500，000次 N3=500，000至2，000，000次 N4=大于2，000，000次70-3结构设计3.1 材料采用的结构钢

23、应符合ASTM-A36的技术要求或专用钢材。3.2 焊接焊接设计及焊接程序应符合AWS D14.1 “工业和工厂用起重机焊接规范”的现行版。根据节3.3.2.6.1和3.4.4.2的负载组合情况1确定的焊接应力不得大于节3.4.1或表3.4.7-1显示数。节3.3.2.6.2和3.3.2.6.3负载组合情况2和3的允许焊接应力应按照节3.4.2和3.4.3的要求均衡分配。3.3 结构 3.3.1 概述起重机主梁应为结构钢焊接箱形梁，宽凸缘梁，标准I-梁，加强梁或结构板和型材组装的梁。生产商应说明其采用的结构和类型。发货前，生产商应测量梁的上拱度和旁弯。 3.3.2 负载 在运行中，起重机结构受

24、制于长时间重复发生的负载变换，这种变换通过结构系统和截面型材之间的互动会引起部件和结合部应力的变化。作用于结构上的各种负载分为3类。影响工程设计分析的称为主要负载，即：恒载；起升负载作用于每次循环；惯性力作用于每个起重机、起重机部件和起升负载动作。负载效应，诸如：风力、斜扭力、雪、温度、人行走道的负载、梯子、平台和栏杆扶手等划为附加负载，仅在作整体强度分析和稳定性分析时予以考虑。其它负载，诸如：负载测试过程中施加的碰撞、非使用时风力和测试负载称为临时负载。除碰撞、非使用时风力外，本规范不考虑其它负载。地震力未予考虑。不过，如果要求，业主或技术指标拟定人应注明起重机轨道高度的加速度。此种情况下的

25、允许应力水平应与起重机生产商协商确定。3.3.2.1 主要负载3.3.2.1.1 恒载 （DL） 桥架的所有有效部件、机械部件及由结构支撑的固定设备的重量。3.3.2.1.2 小车负载（TL） 小车及小车承载的设备的重量。3.3.2.1.3 起升负载 （LL）起升负载包括工作负载和吊具的重量。3.3.2.1.4 垂直惯性力（VIF）垂直惯性力包括起重机的动作或起重机配件及升降负载产生的力。这些附加负载可以简化包括在恒载系数（DLF）和起升负载系数(HLF)中的一个单独的系数，由该系素乘以垂直作用力、部件的力或部件引起的应力。3.3.2.1.4.1 恒载系数 (DLF)该系数仅涵盖起重机、小车和

26、附属设备的恒载，应按下述公式计算：（DLF）=1.11.05(运行速度（FPM英尺/分）2000)1.2 (该公式参看原文，译者注。)3.3.2.1.4.2 起升负载系数（HLF）该系数应用于垂直方向额定负载的运动，包括惯性力、骤然起升负载引起的质量力及为其它影响保留的不确定因素。起升负载系数为以FPM(英尺/分)为单位的起升速度的0.5%，但不小于15%或大于50%。抓斗和电磁起重机除外。对于抓斗和电磁起重机应为其起升机构额定能力的50%。（HLF）=0.150.005起升速度（FPM）0.53.3.2.1.5 传动机构惯性力（IFD） 起重机运动加速或减速时产生惯性力，这些惯性力取决于每次

27、循环过程中传动装置和制动器施加的驱动和制动扭矩。 加速或减速引起的侧向负载应为垂直负载的一个百分点，应考虑为加速或减速的7.8倍FT/SEC2（英尺/秒2），但不少于垂直负载的2.5%。该百分比应适用于动载和恒载，不包括端梁。在计算垂直运动时动载应在同一位置。侧向负载应在两根主梁之间平分。整个大梁与垂直轴线的惯性力矩应用来确定侧向力引起的应力。每次计算加速和减速过程中的惯性力时小车应位于对被分析的部件来说最不利的位置。3.3.2.2 附加负载3.3.2.2.1 运行风载（WLO） 除非另有说明，室外起重机的侧向风载应考虑为暴露于风力的凸出面积每平方英尺5磅。小车承受的风载应在两根大梁之间平分。

28、多层表面暴露于风力时，比如大梁，各表面之间的水平距离大于该梁厚度时，迎风面积应考虑为较大的大梁的凸出面积的1.6倍。对于单表面，例如：驾驶舱或机壳，在计算该结构背风面的负压时，迎风面积应考虑为凸出面积的1.2倍（或ASCE7-最新版注明的适用形状系数）。3.3.2.2.2 倾斜引起的力（SK）当两个车轮（或行走机构）沿一轨道滚动时，垂直于轨道使结构倾斜的水平力应给予考虑。垂直施加于每个车辆（或行走机构）上的负载乘以系数Ssk求出水平力。Ssk取决于跨度与车轮基距的比率。（图示参看原文，译者注）比率=跨度车轮基距3.3.2.3 额外负载3.3.2.3.1 存放风载 （WLS） 此为起重机在存放条

29、件下设计承受的最大风力。速度和测试压力因起重机高出周围地面的高度、地理位置及暴露于盛行风的程度而异（见ASCE7-最新版适用部分）。3.3.2.3.2 碰撞力 （CF） 此为缓冲挡头引起的特别负载。假定缓冲系统在其设计冲程内能够吸收能量，应按额定速度的0.4倍计算。不需要考虑悬挂负载和自由摆动负载。负载不能摇摆时，缓冲效能应将负载值考虑进去以同样方法计算。用下述方程式确定两台起重机碰撞产生的动能，运动质量M1,M2;40%最大运行速度VT1,VT2： (方程式见原文，译者注) 缓冲力应按照缓冲器性能和结构运动的自由度分配，小车位于其最坏位置。3.3.2.4 扭力和扭力矩3.3.2.4.1 大车

30、电机启动、停止引起的力 应考虑为满载扭矩的200%乘以电机和横轴之间较大的比率。3.3.2.4.2 垂直负载引起的力 作用于大梁垂直中性轴线的扭力矩应为垂直力乘以垂直力中心线与大梁剪切中心之间的水平距离。3.3.2.4.3 侧向负载引起的力作用于大梁水平中性轴线的扭力矩应为水平力乘以水平力中心线与大梁剪切中心之间的垂直距离。3.3.2.5 车轮负载的纵向分布 由车轮负载垂直和横向作用于道轨产生的道轨、轨基、轨底、焊缝和腹板局部应力应根据道轨和轨底系统进行确定。如果如图3.3.2.5.1所示道轨是直接由轨底支撑的，单个车轮负载可以沿轨道长度S=2(R+C)+2英寸均匀分布。（图示参看原文，译者注

31、）图中：H=R+C S=2H+2英寸=2（R+C）+2英寸 R=道轨高度 C=上盖板厚度3.3.2.6 负载组合 下述设计时，应计算组合应力3.3.2.6.1 例1：有规律地在主负载下使用（应力水平1）（公式见原文，译者注）3.3.2.6.2 例2：有规律地在主负载和附加负载下使用（应力水平2）（公式见原文，译者注）3.3.2.6.3 例3：额外负载 （应力水平3）3.3.2.6.3.1 闲置存放时风力（公式见原文，译者注）3.3.2.6.3.2 碰撞（公式见原文，译者注）3.3.2.6.3.3 测试负载CMAA建议测试负载不大于额定负载的125%。3.4 允许应力（全部）应力水平和举例允许压

32、缩应力*允许拉力应力允许剪切应力允许承载应力3.4.113.4.223.4.33*不受下垂影响。“见3.4.6和3.4.8”（表格参看原文，译者注）3.4.4 组合应力3.4.4.1 存在组合平面应力时，可以用下述公式计算基准应力1。1=拉力应力（公式参看原文，译者注）3.4.4.2 对于焊缝，用下述公式计算最大组合应力V。V=剪切应力（公式参看原文，译者注）3.4.5 下垂分析 受压件组成部分的腹板的局部下垂、侧向和扭力下垂和正方形板材的局部下垂，应根据公认的材料强度理论进行分析（见3.4.8）。3.4.6 受压件3.4.6.1 容易下垂的轴向负载受压件横截面受到的平均允许压力应力，在KL/

33、r(任何一段的最大有效长细比)小于CC时，应加以计算。公式中：CC=（公式参看原文，译者注）3.4.6.2容易下垂的轴向负载受压件横截面受到的平均允许压力应力，在KL/r(任何一段的最大有效长细比)大于CC时，应加以计算。（公式参看原文，译者注）3.4.6.3 既受轴向压力又受弯曲应力影响的构件应呈比例符合下述要求： 当aA0.15时，可以采用下述公式：公式中：K=有效程度因数 L=无支撑受压件 R=构件的回转半径 E=伸长模数 yp=屈服点a=被计算的轴向应力b=考虑点被计算的压力弯曲应力A=如果仅存在轴向力则可以允许的轴向应力B=如果仅存在弯曲力矩则可以允许的压力弯曲应力BK=根据3.4节

34、可以允许的压力应力Cmx和Cmy=一个系数，其值为：1. 对于框架中受接头平移（侧向）影响的受压件，Cm=0.852. 对于框架中有抗接头平移支撑并且不受弯曲平面内其支撑之间的横向负载影响的受压件，Cm=0.6-0.4【M1M2】，但不小于0.4 M1/M2为所考虑的弯曲平面内无支撑构件部分各端部较小和较大力矩的比。构件反向弯曲时，M1/M2为正值，反之为负值。3. 对于框架中有抗接头平移支撑但受弯曲平面内其支撑之间的横向负载影响的受压件，Cm的值可以通过合理分析确定。不过，可以采用下述数值代替分析：a.端部有支撑的构件Cm=0.85b.端部无支撑的构件Cm=1.0（公式参看原文，译者注）3.

35、4.7 允许应力范围-重复负载 受重复负载影响的构件和紧固件的设计应保证最大应力不大于3.4.1至3.4.6所示数值，其应力范围（最大应力减去最小应力）不超出表3.4.7.1所列各类型数值的范围。如果最小应力呈现与最大应力相反，该最小应力应考虑为负值。表3.4.7-2A对各种类型做了说明，附图见图3.4.7-2B。允许应力范围基于最近似该说明和图示的条件。关于典型箱形梁，见图3.4.7-3。关于典型桥架钢轨，见图3.4.7-4。 表3.4.7-1允许应力范围-ksiCMAA 服务等级接头类型 应力范围数值取决于材料屈服强度。（该表详情，见原文。译者注）表3.4.7-2A疲劳应力规定-拉力（T）

36、, 变换(Rev)或剪切应力一般条件情况接头类型情况举例应力种类纯材料构件坡口焊基料，轧制或清洁表面，氧割边缘，平整度ANSI1000或以下不带辅件的基料和焊接金属构件；板材或型材由连续或部分接头坡口焊连接或由与应力施加方向平行的连续角焊连接大梁腹板或法兰上横向肋板焊趾处的经计算的弯曲应力端部为方形或楔形的部分长度焊接的盖板的端部的基料，跨端部有焊接或无焊接焊缝经打磨无损探伤证明合格后，同样形状的轧制或焊接型材全坡口焊拼接接头处的基料和焊接金属焊缝打磨后证明坡度陡度不大于1至2 1/2，无损探伤证明合格后，宽度或厚度过度区全坡口焊拼接接头内或附近的基料和焊接金属基于焊缝有效焊喉区的部分横向坡口

37、焊的焊接金属ABCEBBF1,23,4,5,7678.910,1117T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.表3.4.7-2A疲劳应力规定-拉力（T）, 变换(Rev)或剪切应力（S）一般条件情况接头类型情况举例应力种类坡口焊坡口焊坡口焊接接头全坡口焊拼接接头内或附近的基料和焊接金属,需要或不需要过渡区，或需要时过渡区的坡度不大于1至2 1/2，无论需要还是不需要过渡区，加强件均不移除，无损探伤证明合格同样形状型材全坡口焊拼接接头处的基料和焊接金属，或厚度过渡坡度不大于1至2 1/2，带永久性衬背棒，焊缝大致沿与应力平行方向打磨，无损探伤合格。衬背

38、棒应为一整根，如需拼接，采用全穿透对接焊，沿两边连续焊与母料连接，压力应力区可以采用间歇焊。与应力方向平行的焊缝：与应力方向垂直的焊缝：(a)L2英寸(b)2英寸L4英寸(c)L4英寸任何长度的由坡口焊焊上的零件处的基料，焊缝承受横向或纵向负载，或同时承受横向和纵向负载，横向相对于应力方向的焊缝经无损探伤证明合格，焊接终点打磨,零件呈现过渡半径R，当纵向负载时：(a)R24英寸(b)24英寸R6英寸(c)6英寸R2英寸(d)2英寸R0横向负载时：材料厚度相同或不同，焊缝打磨，不包括腹板接头(a)R24英寸(b)24英寸R6英寸CBCEBBCDEBCDEBC8,9,10,113,4,5,7678

39、.919，2019191913131312,131313T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.表3.4.7-2A (续)疲劳应力规定-拉力（T）, 变换(Rev)或剪切应力（S）一般条件情况接头类型情况举例应力种类坡口或角焊接头角焊接头角焊缝电栓焊缝机械紧固的接头(c)6英寸R2英寸(d)2英寸R0横向负载时：材料厚度相同，不打磨，不包括腹板接头（a)R24英寸(b)24英寸R6英寸(c)6英寸R2英寸(d)2英寸R0横向负载时：材料厚度不同，无坡度不打

40、磨，包括腹板接头（a)R24英寸(b)24英寸R6英寸(c)6英寸R2英寸(d)2英寸R0由坡口焊或角焊焊上的零件处的基料，焊缝受纵向负载影响，零件呈现过渡半径R小于2英寸，零件长度L与应力线平行，则：（a)L2英寸(b)2英寸L4英寸(c)L4英寸由角焊或部分透溶坡口焊焊上的零件处的基料，焊缝与应力方向平行，不论长度，零件呈现过渡半径R2英寸或2英寸以上，焊缝终点打磨。当（a)R24英寸时当(b)24英寸R6英寸当(c)6英寸R2英寸端部角焊连接的轴向负载构件会合处的基料。轴线周围的焊缝应清除掉以便平衡焊接应力对焊喉的剪切应力固定横向加强肋和柱形剪力接头的间歇焊缝处的基料固定纵向加强肋或盖板

41、的间歇焊缝处的基料塞焊或槽焊公称剪切区附近的基料塞焊或槽焊公称剪切区的剪切应力高强度螺栓连接的摩擦型接头毛截面处的基料,受应力转换和引起被连接材料平面外弯曲的接头处的连接面除外其它机械紧固接头净截面处的基料高强度螺栓连接的承载接头净截面处的基料DECCDEEEEECDEBCDEFCFEFBDB1312,1313131312,1313131312,1312,14,1516,1812,1812,1813131321,22,2321,22,23,24,25,26,27,287.147,291430323332,33T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或RevT或RevT或RevT或Rev.T或Re

42、v.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev.ST或Rev.T或Rev.ST或Rev.T或Rev.T或Rev.T或Rev. 图3.4.7-2B(图内译文从上到下，自左至右，译者注)坡口焊缝或角焊缝隔板角撑板方形、楔形并宽于法兰B类端部E类塞焊定焊 图3.4.7-3 典型箱形梁 有轨道 F 有/无轨道 B(拼接)仅在梁端处 图3.4.7-4 典型梁上轨道最小3.4.8 弯曲3.4.8.1 平板弯曲或断裂 起重机结构设计必须防止大梁腹板和盖板的局部弯曲和侧向扭曲。为评估扭曲，将板材细分为长度为 “a”,宽度为的 “b”正方形。板材的

43、长度“a”对应焊到板材上的全深度隔板或横向加强肋的中心距离。 对于承压法兰，板材长度“b” (原文如此，译者注)表示腹板之间的距离，或表示腹板及/或纵向加强肋之间的距离。对于腹板，长度“b”表示大梁的深度，或表示承压法兰或受拉法兰及/或水平加强肋之间的距离。3.4.8.2 临界扭曲应力应被假定为欧拉应力e的倍数。 k=e; k=e 式中：=扭曲系数压力 =扭曲系数剪切力表3.4.8.2-1中几个边缘被支撑的板材证明了扭曲系数和，它们取决于：-比率=该板材两边a/b。-该板材沿边缘被支撑的方式。-该板材承受的负载类型。本规范无意进一步探讨该问题。欲知更详细更复杂的分析，诸如：对伸展受限制的边缘的

44、评估，板材的连续性，限制系数的确定等，请参看更专业的文献。利用下述公式可以确定欧拉扭曲应力： （公式见原文，译者注） 公式中：E=弹性模数（钢材E=29，000，000psi） =泊松比（钢材=0.3） t=板厚 （单位英寸） b=垂直与压力的板宽（单位英寸） 如果同时出现压力和剪切应力，各单独的临界应力k和k及经计算的应力值和可用来确定该临界比较应力：（公式见原文，译者注）公式中：=实际压力应力 =实际剪切应力 k=临界压力应力 k=临界剪切应力 =应力比（见表3.4.8.2-1）在=0的特殊情况下，1k=k。在=0的特殊情况下，则1k=（公式见原文，译者注）。如果产生的临界应力在低于比例界

45、限，扭曲就是弹性的。反之，就是非弹性的。对于非弹性扭曲，临界应力应降低为：（公式见原文，译者注）。公式中：yp=屈服点p=比例界限（假定在yp/1.32）表3.4.8.2-1例子负载扭曲应力应用范围扭曲系数1压力应力，作为一条直线变化2压力和拉力应力，作为一条直线变化，压力为主公式中k为=0时的扭曲系数（例子1），k为=-1时的扭曲系数（例子3）。3压力和拉力应力，作为一条直线变化，边缘值相等，=-1，或拉力应力为主，*-14均衡分布的剪切应力，=1（表中公式见原文，译者注） *例子3拉力应力为主时，计算和e，用2受压区宽度代替尺寸b。但在同时存在剪切应力时，采用实际b尺寸确定和e。3.4.8

46、.3 设计因素借助下述公式计算扭曲因素B:弹性扭曲为（公式见原文，译者注）时非弹性扭曲为（公式见原文，译者注）时对扭曲的设计因素DFB要求如下：表3.4.8.3-1负载组合设计因素DFB例子1例子2例子3（表中公式见原文，译者注）3.5 设计限制 3.5.1 焊接箱形梁尺寸的指导准则 尺寸 L/h不应大于25 L/b不应大于65 b/t和h/t通过扭曲分析确定 L=跨度（英寸为单位） b=腹板之间的距离（英寸为单位）h=大梁深度（英寸为单位）t=腹板厚度（英寸为单位）3.5.2 纵向加强肋受3.5.2.1 采用一根加强肋时，其位置应为：其中心线为受压法兰板内表面至中性轴线之间的距离的0.4倍。

47、其惯性力矩不得小于：（公式见原文，译者注）如果C大于T，在方程式IO中，应用相当于受压法兰板内表面至中性轴线之间的距离的2倍的距离代替“h”。3.5.2.2 采用两根加强肋时，其位置应为：其中心线分别为受压法兰板内表面至中性轴线之间的距离的0.25和0.55倍。每根的惯性力矩不得小于：（公式见原文，译者注）如果C大于T，在方程式IO中，应用相当于受压法兰板内表面至中性轴线之间的距离的2倍的距离代替“h”。（公式见原文，译者注）公式中：a=全深度隔板或横向加强肋之间的纵向距离（英寸为单位） As=1根纵向加强肋的面积（平方英寸为单位） Io=惯性力矩（英寸的四次方）3.5.2.3 纵向加强肋焊到

48、一块板的一边，应计算该板临近加强肋接口周围的惯性力矩。对于沿一边缘受到支撑的加强肋构件，最大宽、厚比不得大于12.7；沿两边边缘受到支撑时，不得大于42.2。如果一边超过12.7，但构件的一部分符合最大宽、厚比并满足应力要求，超出部分被视为排除，该构件可以接受。3.5.3 受压板加强3.5.3.1 采用1，2或3根纵向加强肋加强一块均匀受压的板时，由加强肋将其分为具有相等无支撑宽度全边缘支撑的分块。当加强肋满足下述最低要求时，3.5.2.3的规定可以用于板材的设计。3.5.3.1.1 受压板中心采用一根纵向加强肋，b/2为腹板和加强肋之间的无支撑宽度的一半时，该加强肋的惯性力矩不得小于：（公式

49、见原文，译者注） 惯性力矩绝不必大于下述方程式给出的数值：（公式见原文，译者注）3.5.3.1.2受压法兰第三点处采用两根纵向加强肋，b/3为无支撑宽度时，每根加强肋的惯性力矩不得小于：（公式见原文，译者注） 惯性力矩绝不必大于下述方程式给出的数值：（公式见原文，译者注）3.5.3.1.3采用三根纵向加强肋，1/4无支撑宽度平均分配位置并限制在a/b3时，每根加强肋的惯性力矩不得小于：（公式见原文，译者注） 公式中：a=隔板或横向加强肋之间的纵向距离（英寸为单位） As=加强肋的面积（平方英寸为单位） t=被加强板的厚度（英寸） Io=惯性力矩（英寸的四次方） 加强肋应按3.5.2.3的规定设

50、计。3.5.4 隔板和垂直加强肋3.5.4.1 腹板垂直加强肋的间距不得大于下述公式给出的数值：（公式见原文，译者注） 公式中：a=隔板或横向加强肋之间的纵向距离（英寸为单位）T=腹板厚度（英寸为单位）v=腹板的剪切应力（ksi） 也不得大于72英寸或h、腹板厚度，中最大的数值。3.5.4.2 对满足该要求，可以将全深度隔板包括在腹板垂直加强肋中。3.5.4.3 如果没有隔板，腹板接口周围的横向加强肋的惯性力矩不得小于：（公式见原文，译者注） 公式中：ao=加强肋之间所需的距离（英寸为单位）to=腹板要求的最低厚度（英寸为单位）I=惯性力矩（英寸的四次方） 该惯性力矩不包括对局部力矩的额外要求

51、，如果有的话。加强肋构件应按3.5.2.3成比例。3.5.4.5 所有隔板应承载盖板并应与腹板焊接在一起。隔板的厚度应足以承受小车车轮负载，假定车轮负载分布距离等于道轨基宽加上两倍于自轨基到隔板顶部的距离。3.5.4.6 全深度隔板之间应布置短隔板，以便隔板之间的最大距离能够限制3.3.2.6.1例子1中对于负载组合无达18ksi垂直惯性力时的小车轨道最大弯曲应力，根据如下： （小车车轮负载）（隔板之间的距离）6（道轨截面模数）18ksi。 最大=19.8 ksi 例子2，22.5 ksi例子3。3.5.5 挠度和上拱度3.5.5.1 起升机构和小车的重量及额定负载造成的大梁的最大垂直挠度不得

52、大于跨度的1/888。确定挠度时不应考虑垂直惯性力。3.5.5.2 箱形梁的上拱度应等于恒载挠度加动载挠度的一半。3.5.6 焊接扭力箱形梁3.5.6.1 对于焊接扭力箱形梁，轨道在腹板上，其设计应假定小车车轮负载分布在3.3.2.5注明的腹板距离上。3.5.6.2 对于受压法兰面积不大于抗拉法兰面积50%，腹板之间的面积差不大50%的箱形梁，其剪切中心可以假定位于截面的重心轴线。3.5.7 单腹板梁 单腹板梁包括宽工字梁、标准梁、钢板加固的梁或其它只有一个腹板的结构造型。必要时，应提供一根辅助梁或其它合适的手段来支撑负载，防止过度扭曲和侧向变形。 例子1时组合负载的最大应力不得超过： 拉力（

53、ksi）=0.6yp压力(ksi)= （公式见原文，译者注）最大0. 6yp公式中： L=跨度（上缘无支撑长度）（单位为英寸） Af=受压缘面积（单位为平方英寸） D=梁深（单位为英寸） 剪切=0.356yp例子2和3时，按3.4.1.2和3 均衡应力3.5.8 两根梁构成的箱形截面大梁 两根梁构成的箱形截面大梁，无论有无加强缘板，均应采用箱形截面梁应力和挠度数值设计。3.6 端梁台车 3.6.1 桥架由端梁台车承载。端梁台车的车轮基距应为宽度的1/7或以上。 3.6.2 起重机生产商可以选择采用旋转轴或固定轴。 3.6.3 端梁由结构钢或其它合适材料建造。应采取措施保证轴失灵时端梁陷落不超过

54、1英寸。每个外侧车轮均应配备扫轨器，扫轨器突出于轨道面下。 3.6.4 负载组合与基本允许应力按3.3.2.6和3.4执行。 3.6.5 采用平衡梁分担车轮负载时，端梁台车和平衡梁及/或刚性桥架结构之间要配备平衡销。 3.6.5.1 关于8，12和16个车轮的典型布局，见图3.6.5.1-1图3.6.5.1-1 （译文，参看原文）8轮平衡12轮平衡16轮平衡8轮补偿 12轮补偿 16轮补偿3.7 人行走道和栏杆扶手 要求时，应配备带栏杆扶手的人行走道。栏杆不得低于42英寸，带横栏。走道地面防滑，各暴露边缘配合适的脚栏。走道的设计负载应为动载50磅/平方英尺。关于允许应力，采用3.4.2 应力水平2的数值。3.8驾驶舱 3.8.1 除非另有说明，驾驶舱的标准位置是传动侧桥架的一端。其位置不得干扰吊钩动作。除非另有说明，室内使用时，驾驶舱应为开发式。支撑牢靠，不得晃动或振动，但不得妨碍进出或司机视线。提供声音报警装置和灭火器。 3.8.2 舱内应有各种必要设备、布线和仪器的位置。除非另有说明，应配备座椅。 3.8.3