GB/T 14406-2011 Portalkran: Technische Anforderungen
Die Norm GB/T 14406-2011 „Allzweck-Portalkrane“ ist die zentrale nationale Norm für Konstruktion & Fertigung sowie Abnahme von Portalkranen. Die Norm legt fest: technische Anforderungen, Prüfverfahren und Prüfregeln für Allzweck-Portalkrane mit Nenntragfähigkeit von 3 bis 320 t. Gegenüber der Norm für Brückenkrane stellt die Portalnorm besondere Anforderungen an Windschutzsicherheit, Stützbeinsteifigkeit und Auslegerdurchbiegung. Dieser Artikel erläutert die Kernklauseln der Norm und zeigt die Unterschiede zur Brückenkran-Norm auf.
Die Norm GB/T 14406-2011 „Allzweck-Portalkrane“ wurde 2011 veröffentlicht und ersetzt die Ausgabe GB/T 14406-1993. Sie gilt für Allzweck-Portalkrane mit Nenntragfähigkeit von 3 t bis 320 t und Spannweiten von 12 bis 50 m. Abgedeckt werden verschiedene Bauarten wie Einzelträger-Portalkrane, Zweiträger-Portalkrane, Fachwerk-Portalkrane und einseitig gelagerte Portalkrane. Die von Kelude Schwerindustrie gefertigten Portalkrane der Typen MG, MH und MHhs werden gemäß dieser Norm konstruiert und gefertigt.
Anwendungsbereich der Norm und Bauarten im Überblick
GB/T 14406-2011 gilt für Allzweck-Portalkrane mit Nenntragfähigkeit von 3 t bis 320 t und Spannweiten von 12 bis 50 m. Im Vergleich zur Brückenkran-Norm GB/T 14405-2011 liegt die Tragfähigkeitsgrenze bei Portalkranen niedriger (320 t gegenüber 500 t), der Spannweitenbereich ist jedoch größer und Kragarme werden unterstützt.
Abgedeckte Bauarten: Portalkrane sind in vielfältigen Bauarten verfügbar, darunter Einzelhauptträger-Portalkrane (MH-Typ), Zweiträger-Portalkrane (MG-Typ), Fachwerk-Portalkrane (MHhs-Typ) und einseitig gelagerte Portalkrane (MHL-Typ). Die verschiedenen Bauarten unterscheiden sich in der Stützbeinauslegung, der Hauptträger-Querschnittsform und der Fahrwerkskonfiguration.
Nicht abgedeckte Produkte: Ähnlich wie die Brückenkran-Norm gilt diese Norm nicht für explosionsgeschützte Portalkrane, metallurgische Portalkrane oder Portalkrane mit eigenständigen spezifischen Normen. Portalkrane für Außeneinsatz müssen zusätzlich die Anforderungen an die Windschutzsicherheit und die Windlastkonstruktion erfüllen.
Kernanforderungen an Konstruktion und Sicherheit
Steifigkeit des Hauptträgers: Unter Volllast und statischer Last darf die Durchbiegung in der Mitte der Spannweite 1/700 der Spannweite (Triebwerksgruppe A4 bis A5) bzw. 1/800 (Triebwerksgruppe A6 bis A7) nicht überschreiten. Bei Portalkranen mit Kragarm darf die Durchbiegung am Auslegerende unter Nennlast 1/350 der Auslegerlänge nicht überschreiten. Die Vorbiegung des Hauptträgers sollte 1/1000 der Spannweite betragen.
Anforderungen an die Stützbeine: Die Stützbeine sind das zentrale Strukturbauteil, das Portalkrane von Brückenkranen unterscheidet. Sie sind hinsichtlich Festigkeit und Steifigkeit zu berechnen. Unter Nennlast und Windlast-Kombination darf die maximale Spannung im Stützbein die Streckgrenze des Materials dividiert durch 1,33 nicht überschreiten. Die Rechtwinkligkeit der Stützbeinmontage ist mit H/1000 toleriert, der Absolutwert darf 5 mm nicht überschreiten. Die Spannweitendifferenz zwischen beiden Stützbeinen darf 5 mm nicht überschreiten.
Windschutzsicherheit: Portalkrane mit Triebwerksgruppe A6 und darüber müssen mit einer Windschienenklemme oder Verankerungseinrichtung ausgestattet sein. Die Klemmkraft der Schienenklemme muss die Gleitsicherheit beim maximalen lokalen Winddruck gewährleisten. Die Verankerungseinrichtung muss mit dem Kranfahrwerk verriegelt sein – bei aktivierter Verankerung darf das Kranfahren nicht gestartet werden. Die bei Kelude Schwerindustrie serienmäßig verbauten manuell/elektrisch betätigten Schienenklemmen sind für Windstärke 12 ausgelegt.
Kippstabilität: Aufgrund des hohen Schwerpunkts und der großen Windangriffsfläche müssen Portalkrane den Kippstabilitätsnachweis gemäß Norm GB/T 3811 erbringen. Für die drei Betriebsbedingungen – ohne Wind, Arbeitszustand mit maximalem Wind und Nichtarbeitszustand mit maximalem Wind – gelten folgende Mindestwerte für den Stabilitätsbeiwert: 1,5, 1,33 bzw. 1,15.
Prüfverfahren und Prüfregeln im Detail
Die Anforderungen an die Statische Belastungsprüfung und Dynamische Belastungsprüfung von Portalkranen entsprechen im Wesentlichen denen von Brückenkranen, ergänzt um die Lastprüfung am Auslegerende und den Funktionstest der Windsicherung.
Lastprüfung am Auslegerende: Am Auslegerende werden Prüfungen mit 1,25-facher statischer Last und 1,1-facher dynamischer Last durchgeführt. Bei der statischen Prüfung darf die Durchbiegung am Auslegerende 1/400 der Auslegerlänge nicht überschreiten. Die Beschwerung für die Prüfung am Auslegerende unterscheidet sich von der in der Spannweitenmitte – üblicherweise werden Hängekorb oder spezielle Beschwerungsgestelle verwendet.
Prüfung der Windsicherung: Nach dem Spannen der Schienenklemme wird eine horizontale Schubkraft in Höhe der 1,5-fachen rechnerischen Windlast aufgebracht; die Schienenklemme darf nicht gleiten. Die Verriegelungsfunktion zwischen Verankerungseinrichtung und Fahrwerk muss in mindestens drei Prüfzyklen als zuverlässig bestätigt werden.
Prüfregeln: Die Werksabnahme erfolgt stückweise für jeden Kran; die Prüfpositionen entsprechen denen der Brückenkran-Norm. Für die Typprüfung werden aus einem konformen Los stichprobenartig 2 Krane entnommen (bei Brückenkranen 3); die Annahmeregel lautet ebenfalls „0 annehmen, 1 zurückweisen“.
Vergleichstabelle: GB/T 14406 vs. GB/T 14405 – Unterschiede zwischen Brücken- und Portalbauart
| Vergleichsmerkmal | GB/T 14405Brückenbauart | GB/T 14406Portalbauart |
|---|---|---|
| TragfähigkeitGeltungsbereich | 3~500t | 3~320t |
| SpannweiteEinschränkung | Allgemein≤40m | 12~50m |
| Konstruktionsmerkmale | Hauptträger+Kopfträger,OhneStützbein | Hauptträger+Stützbein,Optional mitKragarm |
| Durchbiegung des Hauptträgers | S/700~S/800 | S/700~S/800,KragarmL/350 |
| WindschutzAnforderungen | Ohne(Überwiegend Innenaufstellung) | A6Obligatorisch ab oben GenanntemSchienenklemme/Verankerung |
| KippsicherheitÜberprüfung | Nicht erforderlich | Zwingend erforderlich(Drei VariantenBetriebsbedingungen) |
| StützbeinAnforderungen | OhneStützbein | RechtwinkligkeitH/1000Und≤5mm |
| TypprüfungStichprobenprüfung | 3Stück | 2Stück |
Häufige Fragen zu Portalkränen
F: Worin unterscheiden sich die Normen für Portalkrane und Brückenkrane?
A: Der wesentlichste konstruktive Unterschied liegt in den Stützbeinen und dem Ausleger des Portalkrans. Daher enthält die Norm für Portalkrane drei zusätzliche Kapitel: Steifigkeit der Stützbeine, Kippstabilität und Windsicherung. Zudem werden bei der Typprüfung für Portalkrane nur 2 Einheiten geprüft (bei Brückenkranen 3). Auch der Tragfähigkeitsbereich unterscheidet sich: Brückenkrane 3–500 t, Portalkrane 3–320 t.
F: Warum sind die Durchbiegungsgrenzwerte beim Portalkran toleranter als beim Brückenkran?
A: Portalkrane haben in der Regel größere Spannweiten und eine abstützende Stützbeinkonstruktion. Bei gleicher Spannweite fällt die absolute Durchbiegung zwar höher aus, doch das höhere Eigengewicht und die größere Massenträgheit machen den Kran unempfindlicher gegenüber Durchbiegungseinflüssen auf die Laufruhe. Der Grenzwert L/350 am Auslegerende berücksichtigt die tatsächlichen Lastbedingungen des Kragarms – beim Arbeiten am Ausleger kommt es dem Bedienpersonal auf die horizontale Endverschiebung an, nicht auf die absolute Durchbiegung.
F: Welche Windsicherungen gibt es bei Außenportalkranen?
A: Die Norm empfiehlt drei Varianten: ① Manuelle oder elektrische Schienenklemme – klemmt den Schienenkopf; ② Verankerungseinrichtung – Verankerungsbolzen wird in den Verankerungssockel im Boden eingeführt; ③ Windschutzseil – verbindet Stützbein mit dem Ankerpunkt am Boden. Bis Klasse A6 genügt eine Schienenklemme, ab Klasse A7 wird die Kombination aus Verankerung und Schienenklemme empfohlen.
F: Ist die Vorbiegung beim Portalkran dieselbe wie beim Brückenkran?
A: Im Grundsatz ja – die Vorbiegung des Hauptträgers beträgt ebenfalls 1/1000 der Spannweite. Bei Portalkranen mit Ausleger wird jedoch die Überhöhung in Richtung Auslegerende mit 1/200 bis 1/350 der Auslegerlänge angesetzt. Hat der Portalkran nur einseitig einen Ausleger, ist die Last auf diesem Stützbein deutlich höher als auf der Gegenseite; die Konstruktion muss dann einen ungleichen Querschnitt der Stützbeine berücksichtigen.
