门式起重机在露天作业时,风载荷不是次要载荷而是主要设计载荷。根据《GB/T 3811-2008 起重机设计规范》,非工作状态下起重机承受的风载荷对应的风速重现期是50年。换句话说,起重机必须在能够承受50年一遇的极端大风时仍保持稳定。每年都有的门式起重机被风吹倒事故,都是因为抗风措施不到位。
风载荷的计算公式
起重机所受到的风力F_w按以下公式计算:F_w = C · p · A,其中C是风力系数(与构件截面形状有关,箱型梁一般取1.5~1.7,圆管取0.6~0.8),p是风压(N/m²),A是迎风面积(m²)。风压p与风速v的关系为p = 0.625 × v²。例如风速为25m/s(相当于10级风)时,风压p = 0.625 × 25² = 390.6 N/m²,约等于每平方米承受40公斤压力。
工作状态与非工作状态风载
工作状态风载按照起重机标定的工作风速计算,通常取20m/s(约8级风)。当风速超过工作风速时起重机应停止作业。非工作状态风载则需要考虑极端暴风工况,沿海地区建议取不低于40m/s(对应台风级别),内陆地区取30m/s以上。非工作状态下起重机可以原地锚定,但不允许发生倾覆。
抗倾覆安全系数
抗倾覆安全系数 = 稳定力矩 / 倾覆力矩。GB/T 3811要求这个比值大于等于1.5。稳定力矩主要由起重机自重(含配重)贡献,倾覆力矩由风力和吊载偏心产生。计算时以最不利工况为准:起重小车位于主梁端部(风力的力臂最大)、风向垂直于主梁方向(迎风面积最大)。若计算结果小于1.5,必须增加配重或增设防风拉索。
防风装置配置
室外门式起重机必须配备至少2种防风装置。夹轨器是最基本的——用杠杆或弹簧力将钳口夹紧在轨道两侧,在风载方向与轨道平行时有效(约占真实风向的30%工况)。当风向与轨道垂直时,夹轨器的效果有限,此时需要防风锚定装置或铁鞋将支腿与地面刚性连接。大型龙门吊还应配置风速仪自动报警系统,风速超过设定值自动触发声光报警提醒操作人员执行停机锚定。
常见问题
装了大车行走制动器还需要夹轨器吗?
需要。大车行走制动器夹紧的是电机的制动盘,不是轨道。风载作用力直接由车轮与轨道的摩擦力抵抗——钢对钢的静摩擦系数仅0.15,当风速超过15m/s时滑动摩擦力已经无法抵抗风力。
如何判断夹轨器是否失效?
最简单的现场检验方法是:在额定夹持状态下用大锤沿轨道方向敲击夹轨器底座,如果夹轨器与轨道之间有肉眼可见的滑动,说明夹紧力不足,需要调整弹簧预紧或更换摩擦片。


















