GB/T 22437.2-2010 ist Teil 2 der Normenreihe zu Kranlasten und Lastkombinationen und definiert speziell für Mobilkrane die Lastklassifizierung und die Regeln zur Kombinationsberechnung. Mobilkrane weisen besondere Lastfälle wie Stützdruck und Auslegerverformung auf, wodurch die Kombinationsberechnung komplexer ausfällt als bei herkömmlichen Kranen. Dieser Beitrag erläutert die Norm systematisch.

Anwendungsbereich und Einordnung der Norm

GB/T 22437.2-2010 ist Teil 2 der Normenreihe zu Kranlasten und Lastkombinationen und wurde speziell für die Bemessungslastberechnung der Konstruktion von Mobilkranen entwickelt – einschließlich Autokranen, Raupenkranen, All-Terrain-Kranen, geländegängigen Mobilkranen und Mobilkranen mit Teleskopausleger auf Raupenfahrwerk. Die Norm legt die verschiedenen Lastarten fest, denen ein Mobilkran während seiner Auslegungslebensdauer ausgesetzt sein kann, definiert die Kombinationsbeiwerte und Kombinationsverfahren für unterschiedliche Betriebsbedingungen und schafft damit eine einheitliche Lastbasis für den Festigkeits-, Steifigkeits- und Stabilitätsnachweis der Strukturbauteile. Sie gilt für Mobilkrane mit einer Nenntragfähigkeit von mindestens 1 t und bildet zusammen mit GB/T 22437.1 (Allgemeine Grundsätze) und GB/T 3811 (Krandimensionierungsnorm) das vollständige Lastsystem für die Kran konstruktion.

Lastklassifizierungssystem für Mobilkrane

Die Norm unterteilt die auf Mobilkrane einwirkenden Lasten nach ihrer Art in folgende Kategorien:

Hauptlasten (P) – umfassen die Hublast (Nenntragfähigkeit, Gewicht des Lastaufnahmemittels, Masse der hängenden Drahtseilabschnitte usw.), das Eigengewicht (Masse von Kranstruktur, Mechanismus, Gegengewicht, Führerhaus und Zubehör), die Schlaglast beim Heben (zusätzliche vertikale dynamische Einwirkung auf die Struktur beim Anfahren und Bremsen des Hubwerks) sowie ruhende Lasten im Nichtarbeitszustand (z. B. Gegengewicht, Ballast).

Zusatzlasten (A) – umfassen die Windlast (sowohl im Arbeitszustand als auch bei Sturm), die Temperaturlast (Wärmespannungen in der Stahlkonstruktion infolge von Temperaturdifferenzen; zu berücksichtigen bei Temperaturunterschieden der Strukturbauteile über 25 °C), Schnee- und Eislast (für Krane, die in potenziell vereisenden Regionen eingesetzt werden) sowie Hanglasten (Lastanteile, die beim Abstellen oder Arbeiten auf unebenem Gelände entstehen).

Sonderlasten (S) – umfassen die Prüflast (statische Belastungsprüfung mit 1,25-facher Nennlast, dynamische Belastungsprüfung mit 1,1-facher Nennlast), Kollisionslasten (Pufferkräfte), Montage- und Demontagelasten (beim Auf- und Abbau des Krans) sowie Transportlasten (Trägheitskräfte und Vibrationen während des Transports).

Dynamische Beiwerte und Stoßbeiwerte – Da Mobilkrane häufige Betriebszustandswechsel sowie häufige Hub- und Wippbewegungen aufweisen, gibt die Norm konkrete Ermittlungsverfahren für den dynamischen Beiwert beim Heben (φ₂ = 1,0–1,4, gestaffelt nach Hubgeschwindigkeitsklasse), den Stoßbeiwert beim Fahren (φ₃ = 1,0–1,4, abhängig von Fahrbahnklasse und Fahrgeschwindigkeit) sowie den dynamischen Beiwert beim Wippen vor.

Lastkombinationen und Lastfälle im Überblick

Die Norm definiert drei grundlegende Lastfälle für Mobilkrane mit den zugehörigen Lastkombinationen:

Lastfall A – Normaler Arbeitszustand (ohne Wind): Die Lastkombination umfasst P – also Eigengewicht und Hublast im stabilen Bewegungszustand sowie Trägheitslasten unter Berücksichtigung der dynamischen Beiwerte für Anfahren und Bremsen. Dieser Lastfall dient dem Festigkeitsnachweis der Konstruktion von Mobilkranen im Nichtarbeitszustand (abgestellt) oder bei Schwachwind. Der Sicherheitsfaktor beträgt n ≥ 1,22 (bezogen auf die Streckgrenze).

Lastfall B – Arbeitszustand mit Wind: Die Lastkombination lautet P + A, d. h. zur Hauptlast kommt die Windlast im Arbeitszustand hinzu. Die zulässige Arbeitswindgeschwindigkeit für Mobilkrane beträgt in der Regel Windstärke 7 (17 m/s); bei Überschreitung sind die Arbeiten einzustellen und der Ausleger ist einzufahren. Dieser Lastfall ist der am häufigsten auftretende Lastzustand für Mobilkrane und dient der Festigkeitsberechnung der Hauptstrukturbauteile wie Auslegersystem, Drehverbindung, Stützbeine und Fahrgestell. Der Sicherheitsfaktor beträgt n ≥ 1,22.

Lastfall C – Sturm im Nichtarbeitszustand: Die Lastkombination lautet P + Sturm-A und dient dem Nachweis der Sturmfestigkeit des Krans im Nichtarbeitszustand (nach dem Einfahren des Auslegers und ordnungsgemäßer Sicherung). Die Sturmgrenzgeschwindigkeit wird anhand des Einsatzgebiets bestimmt und entspricht in der Regel der maximalen Windgeschwindigkeit mit einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren. Im Sturmfall sind bei Mobilkranen reversible elastische Verformungen der Strukturbauteile zulässig; bleibende Verformungen oder Stabilitätsverlust sind jedoch nicht gestattet. Der Sicherheitsfaktor beträgt n ≥ 1,10 (bezogen auf die Streckgrenze).

Kelude Portalkran – Technische Referenz für industrielles Heben

Dieser technische Leitfaden behandelt die Konstruktionsmerkmale, Lastannahmen und Betriebsparameter der Kelude-Portalkranserie. Die Angaben entsprechen den aktuellen DIN-Normen und dienen als Planungsgrundlage für den industriellen Einsatz in Deutschland und der DACH-Region.

Konstruktion nach DIN 15018 und Lastannahmen

Die Tragwerksberechnung erfolgt nach DIN 15018 (früher GB/T 3811). Die Kranbrücke ist als doppelträger Ausführung mit geschweißtem Kastenprofil ausgeführt, dimensioniert für den Dauerbetrieb nach FEM 9.511. Die zulässigen Radlasten und Kippmomente sind in der folgenden Tabelle für die Typenreihe QD32/5t bis QD50/10t aufgeführt.

Die Krankonstruktion ist für die Beanspruchungsgruppe B6 nach DIN 15018 ausgelegt. Die Schweißnähte werden nach EN ISO 5817 geprüft, die Haupttragstruktur ist feuerverzinkt oder mit Polyurethan-Lackierung in RAL 7016 ausgeführt.

Elektrische Ausrüstung und Steuerung nach EN 60204-32

Die gesamte elektrische Ausrüstung entspricht EN 60204-32 (ersetzt GB/T 5226). Die Steuerung erfolgt über eine funkferngesteuerte Anlage mit Not-Aus-Funktion nach EN ISO 13850. Die Motoren sind als polumschaltbare Asynchronmotoren mit Sanftanlauf ausgeführt, die Hubwerke verfügen über eine selbsthemmende Getriebebremse.

Die Spannungsversorgung erfolgt über Schleifleitung oder Energiezuführungskette. Alle elektrischen Komponenten sind mindestens nach IP55 geschützt, die Steuerspannung beträgt 24 V DC. Die Kransteuerung bietet eine stufenlose Drehzahlregelung über Frequenzumrichter für den Haupt- und Nebenhub.

Sicherheitseinrichtungen und Betriebsbremsen

Die Sicherheitsausstattung umfasst Lastbegrenzer, Drehzahlwächter und eine doppelte Bremsanlage für das Hubwerk. Die Betriebsbremse ist als Scheibenbremse mit Federspeicher ausgeführt, die Notbremse wirkt unabhängig auf die Seiltrommel. Zusätzlich ist eine Pendelsicherung gegen Lastpendeln in Längs- und Querrichtung integriert.

Alle Sicherheitskreise sind nach EN 13000 (ersetzt GB/T 6067) ausgelegt. Die Überlastsicherung löst bei 110 % der Nenntragfähigkeit aus und verhindert ein weiteres Anheben. Die Krankenneigung wird über Neigungssensoren überwacht, bei Überschreitung des Grenzwerts erfolgt eine automatische Abschaltung.

F:
Ist eine kundenspezifische Stützweite möglich?A: Ja, die Stützweite kann in 0,5-m-Schritten abweichend von der Standardtabelle gefertigt werden. Die maximale Stützweite beträgt 40 m, größere Spannweiten auf Anfrage.

F:
Welche Schutzart haben die Motoren?A: Die Motoren sind standardmäßig mit IP55 ausgeführt, optional auch mit IP65 für staubige Umgebungen. Die Steuerung ist in einem Schaltschrank mit IP66 integriert.

F:
Kann der Kran mit einer Funkfernsteuerung betrieben werden?A: Ja, die Funkfernsteuerung ist serienmäßig enthalten. Sie arbeitet im 2,4-GHz-Band mit einer Reichweite von bis zu 100 m und verfügt über eine Not-Aus-Funktion.

F:
Wie lange ist die Garantiezeit?A: Die Garantie beträgt 24 Monate ab Inbetriebnahme, jedoch maximal 30 Monate ab Werkslieferung. Verschleißteile sind von der Garantie ausgenommen.

Sonderlastfälle bei Mobilkranen

A: Im Vergleich zu Brückenkranen weisen Mobilkrane deutlich vielfältigere Lastfälle auf:

Stützdruck-Lastfall – Der Mobilkran überträgt sein Eigengewicht und die Last über die Stützbeine auf den Untergrund. Bei der Berechnung des Stützdrucks ist die Veränderung der Lastposition während des Drehvorgangs zu berücksichtigen; die ungünstigste Stützbeinposition ist maßgeblich für den maximalen Stützdruck, der der Festigkeitsauslegung der Stützbeinkonstruktion und des hydraulischen Systems zugrunde gelegt wird. Die Norm legt den Kombinationsbeiwert für die Stützdruckberechnung fest.

Kippmoment-Lastfall – Dies ist die kritischste Lastkombination beim Mobilkran. Das Verhältnis von Lastmoment zum Stabilisierungsmoment aus dem Eigengewicht bestimmt die Kippsicherheit des Krans. Die Norm fordert, dass das Stabilisierungsmoment in den Lastfällen A und B mindestens das 1,25-fache des Kippmoments (ohne Ballast) bzw. das 1,15-fache (mit Ballast) beträgt. Beim Raupenkran ist zusätzlich der Einfluss der Bodenpressung auf die Stabilität zu berücksichtigen.

Ausleger-Auslenkung unter Last – Die Teleskopsegmente des Kranauslegers erfahren unter Last eine Verformung, wodurch die Last von der Auslegermittellinie abweicht und ein zusätzliches Kippmoment erzeugt wird. Die Norm verlangt, die horizontale Auslenkung des Auslegerendes in die Lastkombination einzubeziehen; diese beträgt in der Regel 1 % bis 2 % der Auslegerlänge.

Transport- und Fahrlasten – Im Fahrzustand wirken vibrations- und schlagartige Belastungen aus der Fahrbahn auf den Mobilkran. Die Norm legt den Stoßbeiwert für den Fahrbetrieb mit 1,3 bis 1,5 fest (abhängig von der Fahrbahnklasse). Beim Reifenkran ist zusätzlich die dämpfende Wirkung der Reifen zu berücksichtigen. Kelude Schwerindustrie erstellt die Lastkollektive für die Konstruktion von Mobilkranen streng nach DIN 15018 und führt für jeden Lastfall eine Finite-Elemente-Analyse durch, bevor die Konstruktionslösung festgelegt wird.

Lastkombinationen für Mobilkrane im Überblick

Die folgende Vergleichstabelle zeigt die Kernparameter der Lastkombinationen für Mobilkrane und dient zur Referenz für Auswahl- und Bedienpersonal.

Häufige Fragen