EN13001A1中文起重机中国工程机械工业协会.docx
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EN13001A1中文起重机中国工程机械工业协会
欧洲标准
EN13001-1:
2004+A1:
2009
起重机通用设计第1部分﹕通用原则和要求
Cranes-Generaldesign-Part1﹕Generalprinciplesandrequirements
译文
北京建筑机械化研究院译
（仅供设计规范编写用）
前言
引言
1范围.
2规范性引用文件
3术语、定义、符号及缩写符号
3.1术语和定义
3.2符号及缩写符号
4安全要求和/或措施
4.1总则
4.2Proofcalculation验证计算........................................................................8
4.2.1Generalprinciples一般原则...........................................................................8
4.2.2Modelsofcranesandloads起重机和载荷模型..........................................10
4.2.3Simulationofloadactions载荷作用的仿真......................................................10
4.2.4Loadcombinationsandloadeffects载荷组合和载荷效应...............................11
4.2.5Limitstates极限状态...............................................................................11
4.2.6Proofofcompetence能力验证..........................................................11
4.2.7Methodsfortheproofofcompetence能力验证方法.........................12
4.3Classification分级................................................................................14
4.3.1General通则................................................................................14
4.3.2Totalnumbersofworkingcycles.工作循环总数........................................15
4.3.3Averagelinearorangulardisplacements平均线位移或角位移
4.3.4Frequenciesofloads载荷频次..................................................17
4.3.5Positioningofloads载荷就位...........................................................18
4.4Stresshistories应力历程....................................................19
4.4.1General通则.......................................................................19
4.4.2Frequenciesofstresscycles应力循环次数...............................................20
4.4.3Transformationoftheidentifiedstresscyclesintocycleswithconstantmean
stressorconstantstressratio........................................................21
已知应力循环变换成具有恒定平均应力或恒定应力比的应力循环
4.4.4Classificationofstresshistories应力历程分级............................................24
附录A（资料性附录）一套供选用的起重机标准
附录ZA（资料性附录）本欧洲标准与欧盟指令98/37/EC基本要求之间的关系（略）
附录ZB（资料性附录）本欧洲标准与欧盟指令2006/42/EC基本要求之间的关系（略）
参考文献
引言
本欧洲标准是统一的标准，提供了起重机机械设计和理论验证的一种方法，为符合机械指令的基本健康和安全要求而进行了修订。
本欧洲标准也在用户（购买者）与设计者、设计者与部件制造商之间搭建了一个平台，从而形成了选择起重机和零部件的基础。
本欧洲标准属于ENISO12100-1规定的C类标准。
本欧洲标准在范围中说明了所涉及的机器和所包括的危险。
当C类标准的规定不同于A类或B类标准的规定时，C类标准的规定优先于其他标准的规定，机器的设计和制造按C类标准的规定进行。
1范围
本欧洲标准与第2部分、第3部分一起使用，因为这些标准规定了通过设计和理论验证来防止起重机危险的通用条件、要求和方法。
第3部分尚在准备起草阶段，第1部分和第2部分的使用不取决于第3部分的发布。
注：
对特定类型起重机的特别要求在适用于特定类型起重机的欧洲标准中给出。
下面列出了在正常使用和可预见的误用中可能会给人员带来风险的重要危险情况和危险后果。
本标准第4章对减小或消除下列危险的风险是必要的：
a）起重机或其部件的刚体失稳（倾覆、移位）；
b）超出强度限度（屈服、断裂、疲劳）；
c）起重机或其部件的弹性失稳（屈曲、胀形）；buckling,bulging
d）超出材料或元件的温度限度；
e）超出变形限度。
本欧洲标准适用于CEN批准本标准之日以后制造的起重机，同时也作为“特定类型起重机欧洲标准”的参考依据。
2规范性引用标准
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ENISO12100-1:
2003机械安全基本概念与设计通则第1部分：
基本术语和方法（ISO12100-1:
2003）
ENISO12100-2:
2003机械安全基本概念与设计通则第2部分：
技术原则（ISO12100-2:
2003）
EN1070:
1998机械安全术语
EN1990:
2002欧洲规范结构设计基础
EN13001-2起重机通用设计第2部分：
载荷效应
ISO4306-1:
1990起重机词汇第1部分：
通用词汇
3术语、定义、符号及缩写符号
3.1术语及定义
EN1070:
1998、EN1990:
2002以及ISO4306-1:
1990第6条中给出的术语和定义适用于本标准。
3.2符号及缩写符号
表1列出的符号及缩写符号适用于本标准。
表1－符号及缩写符号
4安全要求和/或措施
4.1总则
机器应符合本条的安全要求和/或措施。
EN13001未包括的危险，可能包括在所有类型起重机的其他一般性要求和/或特定类型起重机的特殊要求中，如附录A列出的EN标准。
此外，机器的设计应按ENISO12100-1和ENISO12100-2的原则，考虑上述标准未涉及的有关但不重大的危险。
4.2验算
4.2.1通则
计算的目的是从理论上证明，在考虑了用户、设计者和/或制造商之间约定的使用条件以及安装、拆卸和运输过程中的情况之后，起重机的设计符合防止机械危险的安全要求。
按EN13001进行的能力验证，应采用适合验证目的和与公认的起重机设计方法相符的通用原则和通用方法来进行。
先进的和公认的理论方法或实验方法，只要符合本标准的原则，通常都可以采用。
如果载荷效应的极端值或载荷效应历程超出了相应的极限状态，就可能发生危险。
为防止这些处于安全边缘的危险，应该证明，的同时作用在起重机上的所有载荷乘以适当的分项安全系数后计算得出的载荷效应的极端值以及估算的载荷效应历程，在起重机的任何临界点上都不超出相应的极限状态。
为此，采用符合国际设计规范和欧洲设计规范的极限状态法和许用应力法（必要时）进行验算。
为了反映起重机实际的不利工作情况和载荷作用的持续性，应对起重机单独事项或典型使用（有代表性的载荷历程）的载荷作用进行分析。
图1说明了起重机验算的一般流程。
说明：
a）起重机与载荷的模型
b）载荷作用
c）极限状态
d）验证
图1起重机验算的一般流程
4.2.2起重机与载荷的模型
起重机或其部件的运动、内力（齿轮上的力矩、钢丝绳力等）和损耗的分析计算，采用刚体动力学模型。
Theloadsactingonthismodelarethemotortorquesand/orbraketorques,whichhavetobalanceanyoftheloadsactingonthemovedpartsaslosses,massforcescausedbygravity,movementofthecraneorpartsthereof,andwindforces.
作用在该模型的载荷马达转矩和/或制动力矩，应与任何作用在移动部件的载荷如损耗、质量的重力、起重机或部件运动引起的载荷以及风力相平衡。
由这个起重机刚体动力学模型和载荷模型，可得到位移、速度、加速度和/或内力的任何变化以及相应的加速度和/或内力瞬时值。
如果计算符合约定的使用条件，则这些变化是估算载荷效应历程（如热当量）和应力历程的基础。
由于采用刚体动力学模型算出的加速度和内力的变化和瞬时值，只代表了实际过程的平均值，为估算其突然变化所引起的载荷的真实值，这些平均值应乘以动力系数φi（见EN13001-2）来放大。
在某些起重机或起重机配置中，不同驱动机构同时动作产生的所有载荷，因其相互垂直（如正交）而不相互影响，则驱动机构的载荷作用可独立考虑。
在有些情况下，不同驱动机构同时动作产生的载荷互相影响（如相互关联，非正交），则应考虑这种影响。
起重机或其部件的任一机械零件和/或结构件上的名义应力，一般可基于适当的弹性静力学模型来计算，该模型由梁或更复杂的单元构成，如平面应力单元、板或壳单元。
名义应力是按材料的纯弹性强度理论算出的应力，不包括局部应力集中效应。
4.2.3载荷作用的模拟
为模拟起重机或其部件上的载荷作用随时间变化的过程，应将出现起重机预定使用中发生独立事
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