При расчете кранов в нерабочем состоянии в зависимости от района установки рекомендуется принимать различное динамическое давление (от 270 до 1000 Па), изменяющееся от высоты крана (что учитывается коэффициентом k по ГОСТ 1451—77). Если точно известно, что кран будет установлен в застроенном районе, в лесу и т. п. значение k может быть уменьшено на 10… 30 %. Нормированные значения q, аналогичные значениям по строительным нормам, соответствуют средней скорости ветра, которая превышается один раз в 5 лет; за время службы кранов (15…25 лет) бывает и более сильный ветер. Это учитывается коэффициентом перегрузки п — 1,10, вводимым при расчете нагрузок,

действующих на кран в нерабочем состоянии. Для кранов в рабочем состоянии в зависимости от ожидаемых условий работы крана давление ветра принимают равным 50…500 Па; обычно рекомендуемое значение 125 Па.

В ГОСТ 1451—77 приведены значения динамического давления ветра по районам СССР только для кранов в нерабочем состоянии. Для кранов в рабочем состоянии эти значения зависят от скорости ветра и назначения крана. Анализ статистических данных метеорологической службы показал, что для основной части территории СССР (I—III районов) продолжительность действия ветра с динамическим давлением 125 Па составляет 4…5% календарного времени, а 90 Па (рис. 8). На основании этого при проектировании приводов и тормозных систем механизмов передвижения крана и грузовой тележки принимают расчетные давления ветра в пределах 50…90 Па. Однако стопорные тормоза рассчитывают так, чтобы они удерживали кран (или тележку) при ветре с q = 125 Па.

Оценивая действия ветра на краны, нужно учесть, что максимальные (или достаточно близкие к максимальным) ветровые нагрузки влияют на кран только при направлении ветра в пределах ±45 от нормали к продольной оси моста. Учитывая также возможные отклонения направлений ветра, расчетную повторяемость ветра давлением 125 и 90 Па можно принять равной соответственно 3…4 и 5…6%.

Рис. 8. Продолжительность действия ветровой нагрузки для некоторых местностей СССР:
1 — Владивосток; 2 — Кемерово; 3 — Ленинград

Практика применения ГОСТ 1451—77 показала, что расчеты ветровой нагрузки козловых кранов могут быть существенно упрощены без сколько-нибудь заметного (в пределах 5…7%) снижения точности получаемых результатов. Упрощение сводится к отказу от учета наклона и взаимного затенения стоек опор и оценке влияния ограждений, лестниц и токоподвода галерей коэффициентом 1,05…1,10.

Для все чаще применяемых цилиндрических элементов следует учитывать состояние поверхности и наличие на ней выступов.

Влияние закруглений кромок на коэффициент лобового сопротивления сх элемента квадратного сечения иллюстрируется графиками рис. 9.

Рис. 9. Аэродинамические коэффициенты сопротивления для квадратного стержня со скругленными кромками

Следует отметить, что стремление снизить до минимума ветровые нагрузки явилось одной из основных причин, обусловливающих внедрение козловых кранов трубчатой решетчатой металлической конструкции, получающих все более широкое распространение.

Для грубой оценки можно принять, что ветровая нагрузка крана в рабочем состоянии составляет 275…550 Н на 1 т суммарной массы крана с грузом. При этом между опорами нагрузка распределяется, как правило, не поровну. Не учитывая тележки с грузом (влияние которой оценивается отдельно), для предварительных расчетов можно принять, что ветровые нагрузки между опорами распределяются так же, как и весовые.

При действии ветра поперек подкрановых путей ветровые нагрузки уменьшаются в 2…4 раза. Такую нагрузку обычно учитывают только для районов с очень высоким давлением на кран в нерабочем состоянии (1000 Па и выше) или же при проверке устойчивости кранов с относительно большими вылетами консоли, или при относительно небольшой собственной массе крана.