GB/T 22437.4-2009 臂架起重机载荷与载荷组合标准
📌GB/T 22437.4-2009《起重机 载荷与载荷组合 第4部分：臂架起重机》是臂架起重机（含门座起重机、桅杆起重机、浮式起重机等）结构设计的载荷核心标准。标准针对臂架起重机臂架长、回转范围大、工作环境多变的特点，规定了特有的载荷类型和组合规则，对应ISO 8686-4:1999（IDT）。
GB/T 22437.4-2009是起重机载荷与载荷组合系列标准的第4部分，专门针对臂架起重机的载荷特性和工作工况制定了载荷分类与组合的计算规则。臂架起重机具有变幅工作、臂架自重影响大等特点。本文对标准的核心内容进行系统解读。
标准定位与臂架起重机特点
GB/T 22437.4-2009适用于臂架类起重机，主要包括门座起重机、桅杆起重机、浮式起重机、甲板起重机、悬臂起重机和铁路起重机等。臂架起重机的结构特征是：起重臂是主要承载构件，绕回转中心旋转，载荷通过臂架传递至回转支承和底座。与桥门式起重机不同，臂架起重机的载荷分析需特别考虑：臂架在不同幅度和回转角度下载荷分布的变化、船舶运动对浮式起重机的附加载荷（纵倾、横倾和升沉运动）以及臂架在非工作状态下的存放姿态对风载荷的影响。
臂架起重机载荷分类
标准将载荷分为主载荷、附加载荷和特殊载荷：
主载荷（P）——包括自重载荷（臂架、起升机构、回转机构、配重、司机室等全部固定部分重量）、起升载荷（额定起重量+吊具+钢丝绳悬挂部分）、回转惯性载荷（回转启动和制动时各质量产生的水平惯性力）和变幅惯性载荷（臂架变幅时质量水平分量变化产生的力）。对于门座起重机，门架系统的自重载荷占总自重的比例较大（约30%~40%）。
附加载荷（A）——包括风载荷（工作状态按7级风计算，暴风状态按50年一遇最大风速）、温度载荷（钢结构温差显著时，尤其是门座起重机在露天堆场向阳和背阴面的温差）以及海水载荷（浮式起重机额外承受的海浪冲击、水密压力和水生物附着增重）。
特殊载荷（S）——包括试验载荷（静载1.25倍、动载1.1倍）、碰撞载荷、安装拆卸载荷以及对于浮式起重机还需考虑船舶倾斜载荷（横倾≤5°、纵倾≤2°时的静态倾斜力矩）和船体运动加速度载荷（升沉加速度可达0.2~0.5g）。
30%~40%
船舶运动
Cw=1.6~2.4
可达15~25°C
柔度大
在不同幅度
载荷组合与工况
标准定义了三种基本工况：工况A（正常无风，安全系数n≥1.22）、工况B（工作有风，安全系数n≥1.22）、工况C（暴风非工作，安全系数n≥1.10）。与桥门式和流动式起重机不同，臂架起重机在工况B中还需根据臂架所处位置（最小幅度、中间幅度和最大幅度）分别计算最不利的载荷组合。因为臂架起重机在不同幅度下的臂架自重产生的弯矩方向不同，载荷组合的最不利位置需要逐个幅度验算。
对于门座起重机，标准还要求在工况A和B中分别校核臂架处于正对门架开口（门架刚度较小方向）和垂直于门架开口方向两种状态。
| Modell | 特有载荷 | 关键工况 | Sicherheitsfaktor |
|---|---|---|---|
| 门座起重机 | 门架开口方向刚度差异 | 臂架正对/垂直开口 | n≥1.22 |
| 桅杆起重机 | 缆风绳预紧力 | 所有缆风绳工况 | n≥1.22 |
| 浮式起重机 | 船舶运动+稳性 | 横倾5°纵倾2° | n≥1.10 |
| 甲板起重机 | 船体运动加速度 | 升沉+摇摆耦合 | n≥1.22 |
| 铁路起重机 | 轨道冲击+限界 | 铁路限界内作业 | n≥1.22 |
浮式起重机特别规定
浮式起重机的载荷分析最为复杂，标准专门增加了船舶运动载荷的考虑：浮式起重机在作业时船体受波浪影响产生横摇、纵摇和升沉运动。横摇周期约6~12s，幅值可达5°~10°；纵摇周期约4~8s，幅值2°~5°；升沉周期与波浪周期一致（约5~10s），幅值0.5~2m。这些运动在起重机上产生附加惯性载荷，起升载荷的动载系数需乘以1.2~1.5的放大因子。浮式起重机的抗倾覆稳定性按船用稳性规范校核（完整稳性计及风、浪和吊载的综合作用）。浮式起重机在超过设计波高（通常为1.5~2.5m）时应停止作业并固定臂架。克鲁德重工为船厂和港口提供的门座和浮式起重机严格按本标准进行载荷组合分析，确保在各种工况下的结构安全。
臂架起重机载荷组合对照表
以下对照表列出了臂架起重机载荷组合对照表的核心参数配置，供选型和使用人员参考。
| Lastkombinationen | 载荷组成 | 系数取值 | 适用工况 |
|---|---|---|---|
| 组合A | 自重+额定载荷+风载 | φ=1.35 | 正常工作 |
| 组合B | 自重+试验载荷 | φ=1.25 | 型式试验 |
| 组合C | 自重+暴风载荷 | φ=1.15 | 非工作状态 |
| 组合D | 自重+安装载荷 | φ=1.50 | 拆装过程 |
