起重机公称载重是如何计算的？

Question

起重机公称载重是如何计算的？

Accepted Answer

起重机公称载重（额定起重量）并非通过单一公式计算得出，而是由设计规范、结构强度、稳定性及安全系数共同确定的标定值。其核心逻辑是：在特定工作幅度下，起重机所能起吊的最大质量，且该质量需满足抗倾覆、结构承载和制动性能的三重约束。

一、基本定义与工况基准

公称载重通常指起重机在最小工作幅度（即吊臂最接近垂直位置）时，可安全起吊的最大质量，单位吨（t）。该值对应GB/T 3811-2008《起重机设计规范》中的“额定起重量”，并需在铭牌上明确标注。实际作业中，随吊臂伸长或幅度增大，允许起重量会按“载荷曲线”递减，该曲线即由设计计算生成。

二、计算核心步骤

1. 静强度校核

以最大吊重作用于最不利位置（如臂头端），计算主梁、臂架、塔身等关键金属结构的应力。设计应力不得超过材料屈服强度除以安全系数（一般取1.34～1.48，按载荷组合等级）。公式为：σ = (M/W) + (N/A) ≤ [σ]，其中M为弯矩、N为轴力、W为抗弯截面模量、A为截面积。

2. 抗倾覆稳定性校核

这是决定性因素。对移动式起重机（汽车吊、履带吊），须满足：稳定力矩 ≥ 1.25×倾覆力矩（含风载、惯性力、斜坡影响）。稳定力矩由配重、自重及支腿反力产生，倾覆力矩由吊重、吊臂自重及风载产生。塔式起重机则要求基础或压重产生的稳定力矩 ≥ 1.4×倾覆力矩（GB/T 13752-2017）。

3. 额定起重量确定

在满足上述两项的前提下，取“结构强度允许值”和“稳定性允许值”中的较小值，再乘以0.75～0.9的动载系数（考虑起升冲击、突然卸载），最终圆整至标准系列值（如1t、2t、5t、8t、10t…）。例如某25t汽车吊，理论强度允许30t，但稳定性允许26t，则公称载重标定为25t，留出安全裕量。

三、关键影响因素

– 幅度：幅度越大，倾覆力矩越大，允许载荷急剧下降。载荷曲线表上，幅度每增加1米，载荷可能减少10%～30%。

– 支腿状态：全伸支腿时稳定性最好，半伸或不用支腿时，公称载重需按出厂说明书降额至50%～70%。

– 风载荷：GB/T 3811规定，工作状态最大风速一般不超过20m/s（6级风），超过时禁止作业，不参与载荷计算。

四、实际应用提示

公称载重是“理论极限值”，实际使用必须遵守铭牌及载荷曲线表。严禁超载，且吊装物重量应包含吊钩、吊索、吊具及辅助装置重量。若需精确核算，应依据起重机出厂技术文件中的“起重特性表”，而非自行套用通用公式，因为每台设备的结构刚度和配重均有差异。