GB/T 3811-2008起重機設(shè)計規(guī)范

犐犆犛５３．０２０

犑８０

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜３８１１—２００８

代替ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３

起重機設(shè)計規(guī)范

犇犲狊犻犵狀狉狌犾犲狊犳狅狉犮狉犪狀犲狊

２００８０４３０發(fā)布２００９０６０１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)的分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．４結(jié)構(gòu)件或機械零件的分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

４起重機設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計的基本設(shè)計方法、載荷情況與載荷組合!!!!!!!!!!!!!!２５

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

５結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．１起重機金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．２結(jié)構(gòu)計算原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

５．３材料和許用應(yīng)力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３４

５．４結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的強度計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３８

５．５起重機及其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛性計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４２

５．６構(gòu)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(jié)構(gòu)的疲勞強度計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

５．９構(gòu)造要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５６

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

６．１機構(gòu)設(shè)計計算原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５９

６．２起重機的通用機械零件的設(shè)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(shè)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(shè)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

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

７．１０輔助電氣設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０１

８整體抗傾覆穩(wěn)定性和抗風(fēng)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(fēng)防滑安全性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０９

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

９．１起重機的安全設(shè)計計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

９．２起重機的標(biāo)記、銘牌、安全標(biāo)志、限界尺寸和凈距!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

９．３結(jié)構(gòu)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(shè)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(gòu)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(cè)向載荷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３３

附錄Ｅ（資料性附錄）關(guān)于風(fēng)載荷計算的資料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３６

附錄Ｆ（規(guī)范性附錄）許用應(yīng)力設(shè)計法和極限狀態(tài)設(shè)計法的應(yīng)用!!!!!!!!!!!!!１３８

附錄Ｇ（規(guī)范性附錄）各類典型起重機金屬結(jié)構(gòu)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(zhì)量組別的選擇!!!!!!!!!!!!１７３

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

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

附錄Ｌ（規(guī)范性附錄）受彎構(gòu)件的側(cè)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(gòu)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(jié)構(gòu)疲勞強度計算的構(gòu)件連接的應(yīng)力集中情況等級和構(gòu)件接頭

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

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

附錄Ｑ（資料性附錄）起重機機構(gòu)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)代替ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３《起重機設(shè)計規(guī)范》。

本標(biāo)準(zhǔn)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(qū)動起重機的限制。

ｄ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第２章“總則”的內(nèi)容調(diào)整為本標(biāo)準(zhǔn)的：

———第３章“分級”，并增加了結(jié)構(gòu)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(fēng)防滑安全性”；

———第９章“安全”。

ｅ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第３章“結(jié)構(gòu)”改為本標(biāo)準(zhǔn)的第５章，其內(nèi)容的主要變化：

———增加了對鋼材脆性破壞評價的內(nèi)容；

———簡化了壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性計算；

———修改了結(jié)構(gòu)疲勞強度校驗計算的有關(guān)內(nèi)容；

———適當(dāng)調(diào)整與修改了對起重機剛性的要求；

———補充了對結(jié)構(gòu)設(shè)計的構(gòu)造要求。

ｆ）將ＧＢ／Ｔ３８１１—１９８３第４章“機構(gòu)”改為本標(biāo)準(zhǔn)的第６章“機械”，其內(nèi)容的變化如下：

———機構(gòu)計算充實了電動機容量初選及驗算，引入了機構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容和機構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)的第７章，增加了關(guān)于起重機電氣調(diào)速與控制

等內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國起重機械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２２７）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：北京起重運輸機械研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：國家起重運輸機械質(zhì)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(shè)計研究所、天津起

重設(shè)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(shè)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(zé)任公司、

Ⅲ

犌犅／犜３８１１—２００８

上海雄風(fēng)起重設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮到：

ａ）本標(biāo)準(zhǔn)不包括所涵蓋的起重機設(shè)計的特殊問題，如：與非電力驅(qū)動的其他驅(qū)動裝置有關(guān)的工作

特性分析及各相關(guān)部分的設(shè)計，在道路及越野地面上行駛運行機構(gòu)與支承裝置的設(shè)計，及各類

具體起重機的專用特殊部件和結(jié)構(gòu)設(shè)計中的特殊問題等；

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

起重機設(shè)計中采用。

０．２對不同工作要求的起重機設(shè)計，在使用本標(biāo)準(zhǔn)時允許有所不同：

ａ）本標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計，不要求都按本標(biāo)準(zhǔn)的全部內(nèi)容進行計

算，而應(yīng)允許有所不同。

ｂ）對那些設(shè)計中選用的標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)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(rèn)可，則認(rèn)為它們能滿足所設(shè)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(jié)果再作一次驗證，故不必再對上述標(biāo)準(zhǔn)部件作校核計算。

ｃ）對在本標(biāo)準(zhǔn)已作了規(guī)定的設(shè)計計算項目，如果在所設(shè)計的起重機工作中不可能有不利結(jié)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(yīng)采用不完全相同的設(shè)計計算：對一臺構(gòu)造簡單工作清閑的

起重機，或?qū)σ慌_由標(biāo)準(zhǔn)部件組成的起重機，其計算就應(yīng)簡略一些，而不要求按本標(biāo)準(zhǔn)所列的全部內(nèi)容

逐項進行設(shè)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(chǎn)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(gòu)的工作級別：

ａ）用戶要根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)恰當(dāng)?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(gòu)的工作級別，以確保制造商能按此要求進行設(shè)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(yù)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(nèi)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(gòu)工作級別，是將各單個機構(gòu)分別作為一個整體進行的載荷及運轉(zhuǎn)情況評價，它概略

地表示了由該機構(gòu)的使用等級（設(shè)計壽命、工作小時數(shù)）和該機構(gòu)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(gòu)工作的總體狀況，見３．３及表６。機構(gòu)的使用等級

由表４查得，機構(gòu)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(gòu)使

用等級和機構(gòu)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(guān)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(gòu)的工作級別時，也可以通過查閱附錄Ａ及附錄Ｂ中的有關(guān)

資料，近似地選出所要的起重機的工作級別及其機構(gòu)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(biāo)書和訂貨單

上所確定的起重機及其機構(gòu)的工作級別，只能由起重機用戶提出并作出最終認(rèn)定。

０．４起重機的有效使用期：

ａ）本標(biāo)準(zhǔn)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(jié)合起重機的工作狀況推算

出的設(shè)計預(yù)期的起重機工作壽命年數(shù)），或者起重機機構(gòu)整體的使用等級（起重機機構(gòu)運轉(zhuǎn)的

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

個設(shè)計時預(yù)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(shè)計中未對該起重機的預(yù)期壽命進行充分的注意和考慮，制造時又沒有遵循本標(biāo)準(zhǔn)提

出的要點從而未達(dá)到設(shè)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(chǎn)品上述設(shè)計預(yù)期壽

命就會與產(chǎn)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(biāo)來確定制造商，招標(biāo)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(biāo)書的要求并根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)作出的正確設(shè)計來進行制

造，制造的產(chǎn)品符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定的制造技術(shù)條件的要求而獲得了質(zhì)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(shè)計者根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對該起重機選出的

使用等級的值就與具有設(shè)計所確定安全度的起重機及其機構(gòu)的實際有效使用期相當(dāng)。

０．５起重機的用戶應(yīng)注意到：

ａ）起升物品的迎風(fēng)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(fēng)面積的可靠實用的信息。

ｂ）工作風(fēng)壓———如果起重機工作時的最大風(fēng)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(yīng)考慮到的最大工作風(fēng)壓的相關(guān)信息。

ｃ）非工作風(fēng)壓———如果按照用戶使用現(xiàn)場當(dāng)?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(fēng)壓進行起重機設(shè)計，則起重機用戶應(yīng)提供該起重機設(shè)計應(yīng)考慮到的非工作風(fēng)壓