Расчет стропов в Excel | Блог Александра Воробьева

Опубликовано 04 Ноя 2013
Рубрика: Механика | 3 комментария

Может ли разрывное усилие в ветвях стропов превысить вес поднимаемого с их помощью груза? Задайте этот наивный вопрос стропальщикам, крановщикам, мастерам… Вряд ли большинство ответят правильно, хотя понимание ими этого вопроса является залогом безопасной работы!..

…Непонимание реально может угрожать здоровью, и даже жизни, как самого стропальщика, так и окружающих его людей.

В этой маленькой статье я покажу на диаграмме Excel, как при увеличении угла между двумя стропами лавиной нарастает действующее в них разрывное усилие. Все это элементарно просто и на первый взгляд не заслуживает особого внимания, но из-за значительной важности понимания этого вопроса я решился кратко коснуться темы расчета стропов с ветвями, работающими под углом к вертикали. Для всех, кто связан с погрузо-разгрузочными работами – это очередное и, думаю, нелишнее напоминание о важности знания и соблюдения правил строповки грузов!

Схема строповки, о которой пойдет речь, изображена на рисунке, размещенном чуть ниже этого текста.

Условия задачи:

Груз весом G с центром тяжести в точке C зацеплен за точки A и B двухветвевым стропом. Верхним кольцом строп надет на крюк крана (на рисунке не показан). Угол между ветвями стропа – α. Требуется найти усилия в ветвях стропа T при различных углах α.

Загружаем MS Excel или OOo Calc и начинаем расчет стропов!

Общие правила форматирования, которые действуют во всех файлах Excel представленных на сайте, можно посмотреть на странице «О блоге».

Исходные данные:

1. Угол между ветвями стропа α  в градусах вписываем

в ячейку C15: 30

Расчет усилий в ветвях стропа:

2. Усилие, возникающее в каждой из ветвей стропа T, выраженное в процентах от веса поднимаемого груза G рассчитываем

в ячейке C16: =½/COS (C15/2*ПИ()/180)=52%

T=1/(2*cos(α/2))

Далее повторяем расчет в Excel для других углов и строим график, который показывает интересующую нас зависимость.

На графике прекрасно видно быстрое нелинейное нарастание усилия в ветвях стропа (о котором мы говорили в самом начале статьи) при увеличении угла более 120 градусов! Если при угле α равном 90 градусов каждая ветвь стропа нагружена силой T равной 71% от веса груза G, то при угле α равном 120 градусов усилие в каждой из ветвей T  уже равно весу груза G, а при угле α равном 150 градусов усилие в каждой из ветвей T  достигнет почти двойного веса груза G!

Краткие выводы и рекомендации:

Подбирая строп, следует знать вес груза и понимать местоположение центра тяжести для грамотного определения точек зацепов.

Важно правильно выбрать длину ветвей стропа! Правильно – это когда угол между стропами находится в диапазоне  от 60 до 90 градусов. При таком угле груз наиболее устойчив от произвольных разворотов и переворотов. При этом, как правило, еще не слишком теряется высота подъема.

Исходя из вышесказанного, рекомендуется стропальщику (и крановщику, и мастеру) следить, что бы угол между стропами не превышал 90 градусов (или 45 градусов к вертикали)! Конечно, строп должен быть подобран с ветвями соответствующей грузоподъемности и необходимой длины.

Чаще всего нарушения озвученного выше правила происходят при небольшом выборе стропов или при недостаточной высоте подъема. Тогда приходится производить строповку груза с углом между ветвями большим 90 градусов, а иногда большим 120 градусов. В таком случае нужно быть трижды внимательным и перепроверить расчетом прочность ветвей стропа, не смотря на то, что они  изготавливаются со значительным коэффициентом запаса прочности (5 — для цепных стропов, 6 – для канатных стропов, 7 – для текстильных стропов)!

Ответственные за безопасное производство работ, не забывайте проводить освидетельствование стропов каждые 10 дней и делать соответствующие записи в  журнале регистрации грузозахватных приспособлений! Испытывать стропа необходимо через каждые полгода эксплуатации.

Ссылка на скачивание файла: raschet-stropov (xls 33,0KB).

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Подбор стропов к перемещаемым грузам

Стропы и канаты являются основным средством для подъема груза

Выбор стропов начинают с определения массы груза и расположения его центра тяжести. Если на грузе таких обозначений нет, то необходимо уточнить эти параметры у мастера, бригадира или лица, ответственного за производство грузоподъемных работ. Во всех случаях стропальщик должен сам убедиться в том, что груз, подлежащий перемещению может быть поднят имеющимися в его распоряжении грузоподъемными средствами. Определив массу поднимаемого груза и расположение центра тяжести, стропальщик определяет число мест застропки и их расположение с таким расчетом, чтобы груз не мог опрокинуться или самостоятельно развернуться. Из этого расчета выбирают строп или подходящее грузозахватное приспособление, закрепленные за стропальщиком. Одновременно следует учитывать длину выбираемого многоветвевого стропового грузозахватного приспособления.
При выборе длины стропа  следует исходить из того, что при малой длине угол между ветвями строп будет больше 90°, а при большой длине – теряется высота подъема груза и возникает возможность его кручения. Оптимальные углы между ветвями строп находятся в пределах 60-90° (рис. 1). При выборе строп следует также определить, из каких элементов должна состоять гибкая часть стропа (стальной канат или цепь, траверса или другой вид жестких строп и т. п.) и какие концевые и захватные элементы целесообразнее использовать для подъема конкретного груза. Перед работой следует тщательно проверить состояние крановой подвески с крюком и крюковой обоймы.

Рис. 1. Схема распределения нагрузок на ветви стропа:
I – рекомендуемая зона захвата груза; II – нерекомендуемая

При обнаружении неисправности следует доложить об этом крановщику.

Определив массу поднимаемого груза, стропальщик должен правильно выбрать строп с учетом нагрузки, которая возникает в каждой его ветви. Нагрузка, приходящаяся на каждую ветвь, меняется в зависимости от числа мест зацепки груза, от его размеров, от угла между ветвями стропа, от длины его ветвей. Усилия, возникающие в ветвях стропа при подъеме груза, можно определять двумя способами (рис. 2). Нагрузку, приходящуюся на каждую ветвь стропа, можно определить по первому способу так
S – Qg/nk cos а,
где Q – масса груза; n – число ветвей стропа; а – угол между вертикально опущенной осью и ветвью стропа; k- коэффициента неравномерности нагрузки стропа на каждую ветвь, зависящую от п; g – ускорение свободного падения 9,8 м/с2). Заменив для простоты расчета ~l/cosa коэффициентом m, получим S = mQg/nk. Значения величин, применяемых в формуле, приведены ниже:

При подъеме груза массой 1000 кг, числом ветвей стропа п = 4 и а = 45° имеем

Рис. 2. Схема строповки грузов четырехветвевым стропом
S= 1,42-10 000-9,8/4-0.75 = 46 390 Н,
Грузоподъемная сила, приходящаяся на одну ветвь стропа, равна ~50 кН.
При подсчете усилий в ветвях стропа вторым способом замеряем длину С ветвей (в нашем случае 3000 мм) и высоту А треугольника, образованного ветвями стропа (в нашем случае 2110 мм). Полученные значения подставляем в формулу
S = QCg/Ank.
Нагрузка на одну ветвь стропа 5= 10 000.3000.9,8/2110-4.0,75 = 46 450 Н,
т. е. также равна ~50 кН.
Нагрузка, приходящаяся на одну ветвь стропа, прямо пропорциональна углу между ветвями стропа и обратно пропорциональна числу ветвей. Таким образом, для подъема того или иного груза имеющимся стропом стропальщик должен проверить, чтобы нагрузка на каждую ветвь стропа не превышала допустимой, указанной на бирке, клейме или надписи. В соответствии с действующими правилами Госгортехнадзора грузоподъемность стропов, имеющих несколько ветвей, рассчитывают с учетом угла между ветвями 90°. Поэтому, работая групповыми стропами, нужно лишь следить, чтобы угол а не превышал 45°. Если груз обвязывается одноветвевыми стропами, например облегченными, рассчитанными на вертикальное положение (а = 0°), то возникает необходимость учитывать изменения угла и, следовательно, нагрузки на ветви стропа.
Нагрузки, действующие на одну ветвь стропа при различных углах между ветвями, приведены в табл.
НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ВЕТВЬ СТРОПА, кН

При строповке груза групповым стропом нагрузка на его ветви, если их более трех, в большинстве случаев распределяется неравномерно, поэтому стропальщик должен стремиться так зацепить груз, чтобы все ветви стропа после зацепления и натяжения имели по возможности одинаковую длину, симметричность расположения и одинаковое натяжение.

Если Вы затрудняетесь в подборе строп и канатов, просто свяжитесь с нашими менеджерами, которые профессионально подберут для Вас оптимальный вариант!

Northern Strands — Калькулятор натяжения строп

ВАЖНО.

ПОЖАЛУЙСТА, ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ:

1. Для вашей собственной безопасности и безопасности других настоятельно рекомендуется пройти сертифицированный курс обучения такелажу, прежде чем приступать к такелажу или использовать калькуляторы на этой странице. Если вы еще не прошли курс обучения такелажу, свяжитесь с нами по адресу [email protected] или посетите нашу страницу «Под крюком».
2. Свяжитесь с Northern Strands, если вы каким-либо образом не уверены в состоянии вашего стропа или такелажа. Чтобы получить дополнительную информацию или связаться с нами по поводу инспекции такелажа и оборудования, отправьте электронное письмо по адресу [email protected] или позвоните по телефону (306) 242-7073.

Калькулятор натяжения уздечки для двух ног

Нагрузка в фунтах:

Результат — строп 1 в фунтах:

Длина в футах:

Результат — строп 2 в фунтах:

Высота в футах:

Результат — угол горизонтального стропа:

НЕ используйте стропу, если угол меньше 30 градусов.

Калькулятор натяжения 3-х опорной стропы

Нагрузка в фунтах:

Результат — строп 1 в фунтах:

Длина в футах:

Результат — строп 2 в фунтах:

Высота в футах:

Результат — Строп 3 в фунтах:

Калькулятор натяжения уздечной стропы для двух ног (смещение центра тяжести)

Нагрузка в фунтах:

Результат — натяжение стропы 1 в фунтах:

S1 в футах:

Результат — натяжение стропы 2 в фунтах:

D1 в футах:

S2 в футах:

D2 в футах:

H в футах:

L в футах:

Калькулятор натяжения троса Highline

D1 в футах:

Результат — натяжение 1 в фунтах:

D2 в футах:

Результат — натяжение 2 в фунтах:

H в футах:

Тянуть в фунтах:

Нагрузка в фунтах:

© 2023 Северные берега. Все права защищены. Гордый канадец. | Политика конфиденциальности   | Хостинг и дизайн веб-сайтов от Insight Hosting.

Группа компаний «Северные берега»   | www.certifiedsalesandrentals.com   | www.fortiscorporation.com

Калькулятор натяжения стропов Northern Strands был разработан, чтобы помочь вам выбрать стропы с достаточной грузоподъемностью для ваших подъемных работ. Вы несете ответственность за то, чтобы стропы, которые вы используете, подходили для вашего применения.

Необходимо учитывать следующие факторы:

• Тип сцепки/способ крепления
• Влияние угла на грузоподъемность
• химически активная среда
• Защита от острых краев
• Температура окружающей среды груза и лифта
• Состояние стропы — соответствует всем критериям проверки
• Концевые фитинги под нагрузкой будут воспринимать такое же усилие, как и прикрепленный к ним строп, и они также должны соответствовать назначению. Пожалуйста, проконсультируйтесь со службой заказов Northern Strands для получения информации о возможностях с использованием аппаратного обеспечения или добавлением топового Masterlink.
• Оптимальный угол горизонтальной стропы 60 градусов. Это достигается за счет того, что длина стропа равна расстоянию между точками захвата.

Нажимая «Согласен», вы подтверждаете, что предоставленный калькулятор предназначен только для общего использования и его точность зависит от введенных в него переменных. Вы соглашаетесь с тем, что ваша окончательная покупка и использование стропов Northern Strands должны определяться вами, чтобы они подходили для ваших конкретных применений. Northern Strands не гарантирует правильность информации, представленной в калькуляторе.

Northern Strands — Калькулятор длины стропа

ВАЖНО. ПОЖАЛУЙСТА, ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ:

1. Для вашей собственной безопасности и безопасности других настоятельно рекомендуется пройти курс обучения такелажу перед тем, как приступать к такелажу или использовать калькуляторы на этой странице. Если вы еще не прошли курс обучения такелажу, свяжитесь с нами по адресу [email protected] или посетите нашу страницу «Под крюком».
2. Свяжитесь с Northern Strands, если вы каким-либо образом не уверены в состоянии вашего стропа или такелажа. Чтобы получить дополнительную информацию или связаться с нами по поводу инспекции такелажа и оборудования, отправьте электронное письмо по адресу [email protected] или позвоните по телефону (306) 242-7073.

2 Уздечка для ремня: необходимая длина ремня

Этот калькулятор используется, когда расстояние между единственными двумя точками крепления такелажа на грузе, доступное или желательное пространство между грузом и подъемным устройством и вес груза являются измеримыми/выбранными значениями.

Расстояние между точками выбора:

Результат — длина стропы и крепежного оборудования:

Расстояние от верхней части груза до чаши крюка:

Результат — угол горизонтального стропа:

НЕ используйте стропу, если угол меньше 30 градусов.

Вес нагрузки:

Результат — Натяжение стропы (в каждой стропе):

3 Уздечка для ремня: необходимая длина ремня

Этот калькулятор используется, когда 3 стропы будут прикреплены к грузу с 3 равноудаленными точками крепления, которые находятся на одинаковом расстоянии от центра тяжести, и выбран идеальный угол стропа.

Распределение точек выбора:

Результат — вертикальная доля нагрузки на каждую стропу:

Желаемый угол:

Результат — длина стропы и крепежного оборудования:

Результат — запас:

Результат — множитель угла нагрузки:

Результат — минимальная вместимость одной ветви

4 Уздечка для ремня: необходимая длина ремня

Этот калькулятор используется, когда 4 стропа будут прикреплены к грузу, имеющему 4 точки крепления, которые находятся на одинаковом расстоянии от центра тяжести груза. Расстояние между точками крепления, которые проходят вдоль груза, расстояние между точками крепления, которые проходят поперек груза, и вес груза должны быть известными значениями, и должен быть выбран желаемый угол стропа.

Длина спреда:

Результат — вертикальная доля нагрузки на опору:

Ширина распространения:

Результат — длина стропы и крепежного оборудования:

Желаемый угол:

Результат — запас:

Результат — минимальная вместимость одной ветви

Результат — множитель угла нагрузки:

2 Строповая уздечка с симметричным или асимметричным центром тяжести (ЦТ)

Должны быть известны местоположение центра тяжести (ЦТ) и его расстояние от каждой точки выбора. Пользователь должен решить, размещать ли регулируемую оснастку или строп/оборудование фиксированной длины в точке захвата, ближайшей к центру тяжести. Такелаж, ближайший к ЦТ, всегда будет нести наибольшую долю веса груза.

Этот калькулятор для случая, когда регулируемая оснастка наиболее близка к ЦТ.

Длина фиксированной стропы и крепежного оборудования (SL2):

Результат — Расстояние между точками выбора (D1 + D2):

Расстояние: от шестерни до самой дальней точки выбора (D2):

Результат — Множитель угла нагрузки (фиксированный строп):

Расстояние: зубец до ближайшей точки выбора (D1):

Результат — Включенный угол между стропами:

Результат — угол горизонтального стропа (фиксированный строп):

Результат — Регулируемая оснастка: Требуемая длина (SL1):

Результат — высота над уровнем моря (H):

Результат – минимальная грузоподъемность стационарной оснастки:

Результат — Множитель угла нагрузки (регулируемый такелаж):

Результат – минимальная грузоподъемность регулируемой оснастки:

Результат — Угол горизонтальной стропы (регулируемый такелаж):

2 Строповая уздечка с симметричным или асимметричным центром тяжести (ЦТ)

Должны быть известны местоположение центра тяжести (ЦТ) и его расстояние от каждой точки выбора.