GB/T 22437.3-2009 ist Teil 3 der Normenreihe „Krane – Lasten und Lastkombinationen“ und definiert speziell für Turmdrehkrane die Lastklassifizierung und die Berechnungsregeln für Lastkombinationen entsprechend ihrer Lasteigenschaften und Arbeitsbedingungen. Aufgrund der hoch aufragenden Gitterstruktur und der komplexen Windlastsituationen ist die Lastkombinationsberechnung bei Turmdrehkranen von besonderer Bedeutung. Dieser Beitrag erläutert die Kerninhalte der Norm systematisch.

Normeinordnung und Lastmerkmale von Turmdrehkranen

GB/T 22437.3-2009 definiert speziell für die besondere Bauart des Turmdrehkrans – schlanker Turmmast, hoher Schwerpunkt, große Windangriffsfläche, Standsicherheit durch Ballast und Abspannung – geeignete Lastberechnungsmethoden und Kombinationsregeln. Gegenüber Bodenkranen weist die Lastanalyse von Turmdrehkranen drei wesentliche Besonderheiten auf: Erstens ist der Einfluss der Windlast auf den Turmdrehkran deutlich größer als bei anderen Kranarten; das durch Windlast verursachte Kippmoment macht 30 % bis 50 % des gesamten Kippmoments aus. Zweitens ist der Sturmzustand im Nichtarbeitszustand der kritischste Lastfall; viele Turmdrehkran-Unfälle ereignen sich bei Sturm im Nichtarbeitszustand. Drittens müssen bei abgespannten Turmdrehkranen zusätzlich die über die Ankerstützen in den Turmmast eingeleiteten Zwangskräfte sowie die durch Setzung des Gebäudes verursachten Zusatzspannungen berücksichtigt werden.

Lastklassifizierung bei Turmdrehkranen

Die Norm unterteilt die Lasten von Turmdrehkranen in drei Kategorien: Hauptlasten, Zusatzlasten und Sonderlasten:

Hauptlasten (P) – hierzu zählen das Eigengewicht (Masse aller festen Bauteile wie Turmmast, Ausleger, Ausgleichsarm, Turmkopf, Drehwerk, Führerhaus, elektrische Ausrüstung usw.), die Hublast (Nenntragfähigkeit + Gewicht des Lastaufnahmemittels + hängender Teil des Drahtseils), die Trägheitslasten aus dem Drehen (horizontale Trägheitskräfte der Massen beim Anfahren und Bremsen des Drehwerks) sowie die Verkehrslasten auf Ausleger und Ausgleichsarm (z. B. Wartungspersonal mit 1,5 kN/m² gleichmäßig verteilt).

Zusatzlasten (A) – die Windlast ist die wichtigste Zusatzlast bei Turmdrehkranen. Die Norm fordert eine getrennte Berechnung für den Arbeitszustand und den Sturmzustand. Die Windlast im Arbeitszustand wird mit einer Windgeschwindigkeit von 17 bis 20 m/s berechnet; der Sturm-Nichtarbeitszustand wird mit der maximalen Windgeschwindigkeit für eine Wiederkehrperiode von 50 Jahren am Aufstellort angesetzt, üblicherweise 25 bis 40 m/s. Darüber hinaus sind Temperaturlasten (der Temperaturunterschied zwischen sonnenzugewandter und sonnenabgewandter Seite des Turmmasts kann 15 bis 25 °C betragen und führt zu Biegeverformung des Turmmasts) sowie Schnee- und Eislasten zu berücksichtigen.

Sonderlasten (S) – hierzu zählen Montage- und Demontagelasten (zusätzliche Lasten beim Klettern und Einsetzen von Turmstücken bzw. beim Abbau), Anstoßlasten (Kollision des Auslegers mit Hindernissen oder benachbarten Kranen), Prüflasten (1,25-fache Nennlast als statische Prüfung, 1,1-fache Nennlast als dynamische Prüfung) sowie Lasten aus ungleichmäßiger Setzung des Fundaments (zusätzliche Biegemomente infolge unterschiedlicher Bodentragfähigkeit oder Verformung des Ankergebäudes).

Berechnungsverfahren für Windlasten

Die Norm enthält detaillierte Festlegungen zur Windlastberechnung von Turmdrehkranen: Die Windlast F_w = C_w · p · A, wobei C_w der Windkraftbeiwert ist (für Gitterstrukturen des Turmmasts 1,4–2,2; für geschlossene Führerhäuser 1,2; für Ausleger aus Rohrprofilen 0,8–1,2), p der Winddruck (im Arbeitszustand p_w = 250–400 N/m² entsprechend Windstärke 7–8; im Sturmzustand p = 0,613 v², wobei v die Windgeschwindigkeit in m/s ist) und A die Windangriffsfläche. Die Windangriffsfläche wird als projizierte Fläche ermittelt: Bei Gitterstrukturen ist die Summe der Projektionsflächen aller Einzelstäbe anzusetzen; bei geschlossenen Kastenprofilen gilt die Konturfläche.

Die Norm weist ausdrücklich darauf hin, dass die Lage der resultierenden Windkraft am Turmdrehkran als flächengewichteter Schwerpunkt aller windbeanspruchten Bauteile zu bestimmen ist und nicht vereinfacht in Turmmitte angenommen werden darf. Im Sturmzustand muss sich der Ausleger über das Drehwerk frei drehen können (Windfahneneffekt), um die Windangriffsfläche zu reduzieren; in diesem Fall ist die Windlast für die Stellung mit minimaler Windangriffsfläche zu berechnen.

Lastkombinationen und Sicherheitsfaktoren

Die Norm definiert drei grundlegende Lastkombinationsfälle:

Lastfall A (Normalbetrieb ohne Wind) – P, dient dem Festigkeitsnachweis des Turmdrehkrans bei schwachem Wind oder Windstille; Sicherheitsfaktor n ≥ 1,22 (bezogen auf die Streckgrenze).

Lastfall B (Arbeitszustand mit Wind) – P + A, der am häufigsten auftretende Lastzustand; maßgebend für die Festigkeitsberechnung von Turmmast, Ausleger, Drehverbindung und Fundamentanschlüssen; Sicherheitsfaktor n ≥ 1,22.

Lastfall C (Sturm, Nichtarbeitszustand) – P + Sturm-A, dient dem Nachweis der Standsicherheit des Turmdrehkrans im Nichtarbeitszustand gegen Sturm; Sicherheitsfaktor n ≥ 1,10. Der Ausleger muss sich in diesem Zustand frei drehen können.

Lastfall S (Sonderlasten) – P + S, maßgebend für Montage, Demontage, Klettern und Prüfung; Sicherheitsfaktor bei Prüfung n ≥ 1,05.

Kelude Industrieausrüstung

Kelude ist ein Hersteller von Industrieausrüstung mit Fokus auf Hebe- und Fördertechnik. Das Unternehmen bietet eine breite Palette an Produkten für verschiedene Branchen, darunter Fertigung, Logistik und Bauwesen. Die Lösungen von Kelude sind darauf ausgelegt, Effizienz und Sicherheit in anspruchsvollen Industrieumgebungen zu gewährleisten.

Ingenieurleistung und Fertigungstiefe

Die Produktentwicklung bei Kelude umfasst mechanische Konstruktion, elektrische Steuerungssysteme und Softwareintegration. Eigene Fertigungslinien für Kernkomponenten wie Getriebe, Bremsen und Steuerungen ermöglichen eine durchgängige Qualitätskontrolle. Ein erfahrenes Technikerteam unterstützt bei kundenspezifischen Anpassungen und Sonderlösungen.

Die Fertigung erfolgt nach strengen Qualitätsstandards. Moderne Prüfverfahren und ein dokumentiertes Qualitätsmanagement stellen sicher, dass alle Produkte den Anforderungen entsprechen. Das Unternehmen legt Wert auf kontinuierliche Verbesserung und investiert regelmäßig in die Modernisierung seiner Produktionsanlagen.

Produktportfolio für den industriellen Einsatz

Das Sortiment von Kelude umfasst verschiedene Typen von Hebezeugen und Kranen, die für unterschiedliche Einsatzbereiche konzipiert sind. Dazu gehören unter anderem Elektroseilzüge, Brückenkrane und Portalkrane. Jedes Produkt wird auf seine spezifische Anwendung abgestimmt und kann mit optionalen Funktionen ausgestattet werden.

Die Auswahl des passenden Systems hängt von Faktoren wie Lastmoment, Arbeitszyklus und räumlichen Gegebenheiten ab. Die Ingenieure von Kelude beraten bei der Systemauslegung und unterstützen bei der Integration in bestehende Abläufe.

Service, Wartung und Ersatzteilversorgung

Ein umfassender Service ist fester Bestandteil des Angebots. Dazu gehören Montage, Inbetriebnahme, Inspektion und Wartung. Qualifizierte Servicetechniker stehen für regelmäßige Wartungsarbeiten und Störungsbeseitigung zur Verfügung. Ein gut sortiertes Ersatzteillager gewährleistet kurze Lieferzeiten.

Für die Instandhaltung werden Wartungsintervalle empfohlen, die auf der Einsatzintensität basieren. Die Dokumentation der Anlagen wird digital bereitgestellt. Auf Wunsch werden auch Schulungen für das Bedienpersonal angeboten, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu fördern.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F:
Welche Normen gelten für die Krane von Kelude?A: Die Konstruktion und Fertigung orientieren sich an einschlägigen Normen wie DIN 15018, EN 13000 und ISO 4306. Die genaue Normangabe hängt vom jeweiligen Produkttyp und der Einsatzregion ab.

F:
Bietet Kelude kundenspezifische Sonderlösungen an?A: Ja, Sonderlösungen sind ein Kernbereich. Kundenspezifische Anforderungen wie besondere Hublängen, Steuerungsvarianten oder Umgebungsbedingungen werden im Projektteam technisch geprüft und umgesetzt.

F:
Wie lange ist die Lieferzeit für Standardprodukte?A: Die Lieferzeit für Standardprodukte beträgt in der Regel mehrere Wochen, abhängig von der aktuellen Auftragslage und der Produktkonfiguration. Für konkrete Anfragen wird eine individuelle Terminplanung erstellt.

F:
Welche Garantieleistungen werden gewährt?A: Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsrechte. Darüber hinaus bietet Kelude optionale Garantieerweiterungen an, die im Rahmen des Kaufvertrags vereinbart werden können.

F:
Wie erfolgt die technische Unterstützung nach dem Kauf?A: Der technische Support ist telefonisch und per E-Mail erreichbar. Bei komplexen Fragestellungen wird ein Servicetechniker vor Ort eingesetzt, um eine schnelle Problemlösung zu gewährleisten.

F:
Gibt es Schulungen für das Bedienpersonal?A: Ja, es werden praxisorientierte Schulungen angeboten. Diese umfassen Bedienung, tägliche Kontrollen und grundlegende Wartungsarbeiten. Die Schulungen können beim Hersteller oder direkt beim Kunden vor Ort durchgeführt werden.

F:
Welche Zahlungsbedingungen werden akzeptiert?A: Die Zahlungsbedingungen werden individuell im Vertrag festgelegt. Übliche Modelle umfassen Anzahlungen und Restzahlungen nach Lieferung oder Montage. Details werden im Angebot spezifiziert.

F:
Wie kann ich ein Angebot anfordern?A: Angebote können über das Kontaktformular auf der Website oder direkt per E-Mail angefordert werden. Für eine präzise Kalkulation sind Angaben zu Lastdaten, Einbauort und gewünschten Funktionen hilfreich.

Zusatzlasten bei abgespannten Turmdrehkranen

A: Bei abgespannten Turmdrehkranen, die über die freistehende Höhe hinaus mit Ankerstützen am Bauwerk befestigt werden, sind gemäß den Normanforderungen zusätzlich zu berücksichtigen: das Eigengewicht und die Windlast der Ankerstützen; die Stützkräfte an den Befestigungspunkten der Ankerstützen am Bauwerk; die durch Bauwerksverschiebungen oder -verformungen induzierten Zusatzkräfte in den Ankerstützen; sowie die Temperaturspannungen im Turmmast zwischen benachbarten Ankerebenen. Die Bemessungslast der Ankerstützen ist als der größere der beiden folgenden Werte anzusetzen: die Ankerreaktion aus der Lastkombination B im Arbeitszustand multipliziert mit 1,5; bzw. die Ankerreaktion aus der Lastkombination C im Nichtarbeitszustand bei Sturm multipliziert mit 1,1.

Fundamentlasten des Turmmasts – Die Fundamentbemessung muss die maximalen Lasten berücksichtigen, die der Kran unter allen Betriebsbedingungen auf das Fundament überträgt. Dazu gehören Vertikalkräfte (Eigengewicht + Ballast + Nutzlast), Horizontalkräfte (Wind + Drehbeschleunigung + Neigungsabweichung) und Biegemomente (Kippmoment). Für das Kranfundament sind drei Nachweise zu führen: Kippsicherheit, Gleitsicherheit und Tragfähigkeit des Fundaments. Die Mindestbreite des Fundaments für einen Kran in freistehender Höhe sollte das 1,4-fache der Diagonalbreite des Turmmasts nicht unterschreiten. Kelude Schwerindustrie stellt für jeden Kran ein Lastkollektiv bereit, um eine fundierte Fundamentbemessung zu gewährleisten.

Lastkombinationen für Turmdrehkrane im Vergleich

Die folgende Vergleichstabelle zeigt die zentralen Parameter der Lastkombinationen für Turmdrehkrane und dient als Referenz für Auswahl und Betrieb.

Häufige Fragen