Расчет строп для подъема груза: Влияет ли длина строп на безопасность подъема грузов?

Содержание

Расчет длины ветвей строп по формулам, проверка

Проведение всех видов работ с использованием грузовой оснастки требует неукоснительного соблюдения правил техники безопасности. При подборе стропов квалифицированными специалистами рассчитываются допустимая максимальная нагрузка, разрывное усилие, ширина длина стропов. Процесс перемещения грузов с помощью подъемных механизмов требует наличия четко определенной схемы строповки груза, где указывается длина такелажного приспособления, центр тяжести груза, точки крепления, нагрузка на каждую ветвь и максимальное расстояние между креплениями. Заверенная должностным лицом схема строповки передается непосредственным исполнителям или размещается на видном месте на территории рабочего участка.

Расчет усилий в ветвях стропов

Грузоподъемность стропа должна быть обозначена на бирке заводом-изготовителем, но это относится только к методу прямой строповки. При строповке под углом происходит изменение максимальной грузоподъемности такелажа. Необходимо предусмотреть определенный запас прочности и правильно рассчитать максимальную и минимальную длину строп.

Правила Ростехнадзора рекомендуют подбирать длину ветвей стропа так, чтобы не усиливалась нагрузка на ветвь. Чем короче при многоветвевой строповке длина стропов, тем больше угол между ними. Одновременно при этом возрастает усилие в ветвях. Допустимым считается угол 60-90 градусов между ветвями и не более 60⁰ отклонение от вертикальной оси. Если не соблюдать угол отклонения от вертикали, возникает кручение груза в процессе работы, уменьшается высота подъема груза.

Формула расчета грузоподъемности строп (общий вид):

S=9.8*G/(M*Kz*Cos(b))

G – вес груза

М – количество ветвей

Kz – специальный коэффициент, учитывающий схему строповки, если количество ветвей меньше 4-х Kz=1, иначе Kz=0.75

b – угол наклона ветви стропа к вертикали

расчет разрывного усилия для текстильных, стальных канатных и цепных стропов выполняется по следующей формуле

R=kзап. *S

k зап. Для стальных канатных стропов равно 6, для цепных 4, для текстильных равно 7.

Следующий шаг – определение минимальной длины стропов:

Lmin=1.12*Lцентра, где Lцентра – размер расстояния между центром тяжести и точкой крепления ветви стропа.

Примеры расчетов стропов по длине:

Исходные данные: необходимо осуществить подъем груза с правильной геометрией при помощи четырехветвевых стропов. Вес груза – 5 т, расстояние от центра тяжести до креплений – 2 м, угол наклона ветви стропа от вертикали 60⁰, используются текстильные стропы.

  1. S=9.8*5000/(4*0.75*Cos(60))=3300 кг – нагрузка на каждую ветвь.
  2. R=7*3.3 т.=23.0 т. – разрывное усилие для каждой ветви.
  3. Lmin=1.12*2=2.24 метра.

Расчеты должны производиться ответственным лицом. В каждом конкретном случае следует правильно определить массу и размеры груза, грузоподъемность стропов. Также должна осуществляться в обязательном порядке проверка длины стропов. При необходимости в строительстве допускается использование страховочного стропа.

Операции с грузовой оснасткой, строповка труб относятся к категории работ повышенной опасности, поэтому требуют соблюдения правил техники безопасности и квалифицированного подхода.

 

 

Перейти в каталог товаров

Грузовые стропы

Стропы канатныеСтропы текстильныеСтропы цепныеКомплектующие

 

 

7.2 Расчет строп и приспособлений для подъема и перемещения груза

При
производстве строительно-монтажных
работ, связанных с грузоподъемными
операциями, безопасность работ
определяется надежностью строповочных
устройств и приспособлений.

Рассмотрим
инженерные расчеты на безопасность
некоторых из них.

Выбор
стальных канатов, применяемых в качестве
грузовых, стреловых, несущих, тяговых
и др., должен производиться в соответствии
с правилами устройства и безопасности
эксплуатации грузоподъемных кранов
(ПБ 10-382-00), ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими
нормативными документами.

При
подъеме различных грузов и монтаже
оборудования используют различные
гибкие стропы: стальные канаты, тросы,
цепи, веревки и т.п. Перед установкой их
на грузоподъемную машину или механизм
они должны быть проверены на прочность
расчётом.

Для
этого определяют усилие (натяжение)
в одной ветви стропа (рисунок 7.1)

Рисунок
7.1 Cтроповка груза четырёхветвевыми
стропами.

,
где

– масса груза, кг,

– общее число ветвей стропа,

— коэффициент неравномерности распределения
массы груза на ветви стропа. Значения
коэффициента k приведены в таблице 7.2.

– угол наклона стропа к вертикали, град.

Число ветвей
стропа

Значение

1

0.75

Таблица
7.2 Значения коэффициента
.

Определив
усилие в ветви стропа, далее можно найти
разрывное усилие по формуле:
.

— коэффициент запаса прочности для
стропа (минимальный коэффициент
использования каната), определяемый в
зависимости от группы классификации
механизма. Его значения приведены в
таблице 7.3.

Группа
классификации механизма по ИСО4301/1

Подвижные
канаты

Неподвижные
канаты

Значения
коэффициента

М1

3,15

2,50

М2

3,35

2,5

М3

3,55

3,00

М4

4,00

3,50

М5

4,50

400

М6

5,60

4,50

М7

7,10

5,00

М8

9,00

5,00

Таблица
7. 3 Наименьший коэффициент запаса
прочности для стальных канатов (Стропы
грузовые общего назначения. Требования
к устройству и безопасной эксплуатации,
РД 10-231-98)

По
найденному разрывному усилию
по таблица 7.4 может быть подобран канат
и его технические данные: временное
сопротивление разрыву, ближайшее большее
к расчетному, и его диаметр.

При
проектировании стропа длину канатов
подбирают с таким расчетом, чтобы угол
между ветвями строп был не менее 90о.
Минимальную длину ветви стропаопределяют из условия, что угол ее
наклона к вертикалине должен превышать 60о.

– максимальное расстояние между центром
тяжести груза и местом закрепления
стропа, м.

Таблица
7.4 Характеристика некоторых стальных
канатов (ГОСТ 3079-80*. Канат двойной свивки
типа ТЛК-О)

Следует
отметить, что на практике к стропам
предъявляются жесткие требования.
Стальные канаты считаются непригодными
к эксплуатации если:

  • оборвана
    хотя бы одна прядь;

  • число
    оборванных проволочек на шаге свивки
    равно или более 10% их общего числа;

  • поверхностный
    износ или коррозия проволочек каната
    составляет 40% и более;

  • имеется
    наличие заломов;

  • имеется
    сильная деформация каната (например,
    сплющивание и т. п.).

Приведенную
методику можно использовать для расчета
строп при строительстве объекта
Административного центра с подземной
парковкой.

Подберем
стропы для подъема лифтовых сборных
шахт массой 3т. для использования при
строительстве Административного здания.
Будем использовать подвижные канат.
Число ветвей – 4. Механизмы подъема
группы М4. Расстояние между центром
тяжести элемента и местом крепления
стропа – 4м.

Натяжение
одной ветви стропа:
.

Разрывное
усилие:
.

Длина
канатов:
.

Выбираем
канат 1570(160) диаметром 11,5мм

Обзор оснастки и расчета нагрузки

Планирование подвесного подъема начинается с понимания веса груза, который вы планируете поднимать и перемещать. Выполняете подъем над головой? Тогда вам лучше получить точный вес груза. Вес груза будет определять характеристики оборудования, используемого в подъемнике. Критическое оборудование, используемое в подъеме, включает кран или подъемник, крюк крана, а также стропы и скобы, которые соединяют крюк с грузом.

Содержание

В этой статье представлен обзор методов, используемых для определения веса груза, и двух методов определения такелажа и расчета нагрузки. Расчеты охватывают коэффициенты нагрузки, углы стропа, а также соотношение высоты и длины.

Определение веса груза

Одна из самых первых вещей, которые вы должны сделать перед подъемом груза, это определить общий вес груза. Это должно быть определено на ранних этапах планирования подъема, так как все остальное, связанное с подъемом над головой, должно учитывать вес груза, в том числе:

  • Оборудование/тип крана, используемого для подъема
  • Тип используемых подъемных строп, такелажа и/или устройств под крюком
  • Тип сцепки и угол стропа

нагрузка должна приходиться на каждую единицу подъемного механизма, задействованного в подъеме, включая крюк и все остальное, что ниже:

  • Блок крюка
  • Канаты
  • Подъемные траверсы
  • Скобы, подъемные кольца и другое оборудование
  • Подъемные стропы

Существует множество различных методов определения веса груза, которые мы рассмотрим более подробно.

Простые методы определения веса груза

Существует множество различных способов легко определить вес груза без выполнения каких-либо расчетов или использования специально разработанных тензодатчиков или динамометров.

Посмотрите на груз, чтобы увидеть, отмечен ли вес

На грузе может быть указан вес, указанный производителем, или он может быть предварительно рассчитан и отмечен. Прежде чем выбирать подходящее подъемное и такелажное оборудование, обратите внимание на любые визуальные признаки веса груза.

Знакомство с грузом

Если это груз, который вы регулярно поднимаете и перемещаете по своему объекту, например, рулон стали, связку труб или пиломатериалов, то вы уже знаете вес груза. Во многих случаях ваш мостовой кран, вероятно, был разработан с рабочим циклом и грузоподъемностью специально для этого повторяющегося подъемного приложения, поэтому вес груза учитывался при сборке крана.

См. технические чертежи или проектные планы

Распечатки продукта или инженерные чертежи груза могут указывать окончательный вес в собранном виде.

Просмотр коносамента или отгрузочной документации

Если груз был отправлен или перевезен на ваш объект или рабочую площадку, в полученных вами отгрузочных документах должна быть указана какая-либо информация о весе.

Использование промышленных весов

Для небольших и легких грузов можно использовать промышленные напольные весы, которые обычно используются в производственных помещениях или в отделе отгрузки и приемки на объекте.

См. спецификации производителя или данные каталога

Если груз представляет собой изделие или механизм, вес груза может быть указан на:

  • Документы, предоставленные производителем
  • Информация на веб-сайте производителя или дистрибьютора
  • Спецификации продукта в каталоге или брошюре продукта
Расчет веса груза

Если информация о весе груза не предоставлена, вам потребуется выполнить некоторые расчеты, чтобы определить вес груза, который вы собираетесь поднять. В этом разделе мы предоставим вам некоторые основные расчеты для расчета веса грузов разного размера из разных типов материалов.

Шаг 1. Определите объем груза

Прямоугольник/квадрат:   Объем = длина x ширина x высота

Полый цилиндр:   )

Сложные формы:  В некоторых случаях представьте, что весь объект заключен в прямоугольник, а затем вычислите объем этого прямоугольника. Или разбейте объект на два или меньших прямоугольника, а затем рассчитайте вес каждой части и сложите их вместе.

Шаг 2: Определите материал, который вы будете поднимать

Приведенную ниже таблицу можно использовать для приблизительных значений веса обычных грузов и материалов:

Шаг 3: Определите вес объекта

Умножьте приблизительные значения в фунтах на кубический фут. материала, умноженного на расчетный объем груза, чтобы получить вес предмета или груза.

Пример №1: Алюминиевый блок

Вот как можно рассчитать вес нагрузки алюминиевого блока длиной 6 футов, шириной 3 фута и высотой 4 фута:

Объем = длина x ширина x высота

Объем = 6 футов x 3 фута x 4 фута

Объем = 72 кубических фута

Алюминий весит 165 фунтов на кубический фут (исходя из приведенной выше таблицы). На основе этой информации вы должны выполнить следующий расчет:

Вес блока = 72 кубических фута x 165 фунтов на кубический фут

Вес блока = 11 880 фунтов. / 5,94 тонны

Пример №2: Стальная труба

Вот как можно рассчитать вес нагрузки полой стальной трубы длиной 8 футов, наружным диаметром 3 фута и толщиной стенки 1,5 дюйма:

Объем = 3,14 x Длина x Толщина стенки X (Диаметр – толщина стенки)

Объем = 3,14 x 8 футов x 1,5 дюйма x (3 фута – 1,5 дюйма)

Преобразование дюймов в футы (1,5 дюйма = 0,125 фута)

Объем = 3,14 x 8 футов x 0,125 фута x (3 фута – 0,125 фута)

Объем = 3,14 x 8 футов x 0,125 фута x 2,875 фута

Объем = 9,03 кубических фута

Сталь весит 480 фунтов на кубический фут (исходя из приведенной выше таблицы). На основе этой информации вы должны выполнить следующий расчет:

Вес стальной трубы = 9,03 кубических фута x 480 фунтов на кубический фут

Вес стальной трубы = 4334 фунта. / 2,17 тонны

Пример 3. Сложные формы

Вот как можно рассчитать вес нагрузки объекта неправильной формы из бетона. Сначала разделите объект на прямоугольники, а затем рассчитайте вес каждой секции по отдельности, а затем объедините их, как показано ниже:

Объем 1  (Вверху) = 4 фута x 2 фута x 3 фута

Объем 1  = 24 кубических фута 2  = 54 кубических фута

Общий объем = объем 1 (24 кубических фута) + объем 2  (54 кубических фута)

Общий объем = 78 кубических футов

Вес бетона на основе цифр из таблицы выше). Основываясь на этой информации, вы должны выполнить следующий расчет:

Сложная бетонная форма = 78 кубических футов x 150 фунтов на кубический фут

Сложная бетонная форма = 11 700 фунтов. / 5,85 тонны

Использование тензодатчиков или динамометров для определения веса груза

Кроме того, в оснастку могут быть включены другие устройства, которые позволят оператору считывать и определять вес груза, когда он немного приподнят над земля. Эти устройства, называемые тензодатчиками или динамометрами, устанавливаются на одной линии с крюком крана, стропами и оборудованием. Затем груз прикрепляется к тензодатчику, и тензодатчик рассчитывает вес груза, измеряя приложенную к нему силу с помощью тензодатчика или гидравлического или пневматического давления внутри устройства.

Эти устройства могут отображать измеренный вес груза различными способами. Некоторые из них механические с аналоговым дисплеем, в котором используются игла и циферблат, подобно тому, как работают многие ванные или медицинские весы. Другие могут иметь цифровые дисплеи прямо на самом устройстве, а некоторые даже работают с портативными цифровыми устройствами или компьютерным программным обеспечением для отправки показаний оператору, который может выполнять удаленный мониторинг и диагностику кранового оборудования.

Другим типом весоизмерительных датчиков является грузоподъемная скоба, которая по существу представляет собой полноценную грузоподъемную скобу со встроенной электроникой и микропроцессором для определения веса груза после его подъема в воздух. Эти типы устройств также отправляют данные на портативное устройство или удаленную рабочую станцию.

Многие тензодатчики и динамометры поставляются с датчиками перегрузки, которые предупреждают оператора, специалистов по технике безопасности или другой назначенный персонал, если кран перегружен. Перегрузка возникает, когда подъем превышает номинальную грузоподъемность крана. Перегрузки запрещены в соответствии со стандартами OSHA и ASME B30 и могут привести к перегрузкам и повреждению оборудования крана, подвергая опасности находящихся рядом сотрудников в случае отказа крана.

При использовании тензодатчиков или динамометров всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя по плановому техническому обслуживанию и калибровке, чтобы убедиться, что ваше устройство соответствует требованиям и продолжает обеспечивать точные измерения.

Таблица коэффициентов угла стропа.

Углы строп и нагрузки

После проверки веса груза следующим шагом будет расчет требуемой грузоподъемности. Номинальная грузоподъемность стропы и скоб должна быть больше веса поднимаемого груза.

Тяговое усилие на плече стропа зависит от угла стропа, поэтому силы на стропе необходимо определять для конкретного используемого угла стропа. Угол стропа  внутренний угол стропа. При уменьшении этого угла увеличивается нагрузка на опору стропа.

Пример

Рассмотрим два метода расчета нагрузки на конкретную ветвь стропа. В одном методе используется диаграмма коэффициента угла стропы, в другом методе используется отношение длины стропа к высоте.

Нагрузка на ветвь двух вертикальных стропов составляет половину общей нагрузки на каждый строп. Если вес груза составляет 1000 фунтов, строповая нагрузка для двух вертикальных стропов составляет:

(1000 фунтов/2) = 500 фунтов на каждую стропу.

По мере уменьшения угла стропа увеличивается усилие на стропе. Коэффициент нагрузки для угла стропа берется из таблицы коэффициентов нагрузки.

Допустим, два стропа поднимают груз массой 1000 фунтов под углом 45 градусов. Коэффициент нагрузки из таблицы для угла стропа 45 градусов составляет 1,414.

  • Сила нагрузки стропа = (вес груза / 2) * коэффициент нагрузки

(1000 фунтов / 2) = 500 фунтов
1,414 * 500 фунтов = 707 фунтов (сила нагрузки стропа)

Обратите внимание на увеличение нагрузки на стропу по мере уменьшения угла стропа.

Отношение длины стропа к высоте

Если у вас нет диаграммы нагрузки, вы можете рассчитать коэффициент нагрузки стропа, используя отношение длины стропа к высоте стропа. Для этого примера мы будем использовать стропу длиной 28 футов и высотой 20 футов. В этом случае коэффициент нагрузки стропа будет:

28 / 20 = 1,4

( Подробнее:( Lifting-calc-3-safety-app/ )

Об авторе сообщения

Теги: Динамометры Крюкоблок Подъемные балки Подъемные стропы Расчет нагрузки Тензодатчики График коэффициента нагрузки Расчет такелажа и нагрузки Угол стропа Длина стропа Нагрузка на строп Коэффициент нагрузки стропа

Расчет стропов

Расчет стропов

При такелаже наши инструкторы проводят такелаж курсы, они обучают участников быстрому методу расчета минимальной длины строп для заданной нагрузки с использованием формулы, которая указана в нижней части нашей карты номинальной грузоподъемности.

 

Проблема: Нам необходимо установить набор строп между крюком крана и траверсой, что создаст полный угол прилегания 90 градусов или меньше.

Вопрос №1: Какой размер канатных стропов нам нужен?

Факты: длина траверсы составляет 8 футов. Вес груза, стержня и такелажа составит 12 000 фунтов.

Решение №1: Поскольку мы хотим установить груз под углом 90 градусов или меньше, мы можем посмотреть в столбце 90 градусов на карте номинальной грузоподъемности и определить, какой размер стального каната соответствует или превышает 12 000 фунтов. Мы обнаружили, что опоры стропа должны быть изготовлены из проволочного троса не менее ¾ дюйма.

Вопрос № 2. Какова минимальная длина этих строп?

Факты: В нижней части карты номинальной емкости указана формула быстрого расчета.

ДЛИНА СТРОПА – это минимальная длина стропа, необходимая от крюка крана до места соединения стропа или точки контакта с грузом.

ШИРИНА НАГРУЗКИ (или длина) – это расстояние между точками крепления (соединения) груза или краями груза.