Как самостоятельно рассчитать нагрузку на стропы

Инженерно-строительный портал, где можно скачать чертежи и проекты, нормативную и исполнительную документацию, форум, Статьи, Строительство, ремонт, монтаж , Расчет натяжения стропов

Расчет грузоподъемности стропов

В общем случае для определения используют следующую формулу:

S=9.8*G/(m*k*cos(a))

 где:

  • G — вес груза;
  • m — количество используемых ветвей;
  • k — коэффициент распределения массы груза по отдельным стропам;
  • а — угол между вертикалью и наклоном ветвей.

Коэффициент распределения массы при условии, что число стропов не превышает четырех, принимается равным 1, а в других случаях 0.75.

Kak-opredelit-gruzopodemnost-strop-4.jpg 

Полученное при расчете значение не должно превышать величину разрывного усилия стропа, которое указано в паспорте. В последнем параметр учитывает коэффициент запаса прочности, заложенный еще на стадии производства. В реальности его превышать не рекомендуется по следующим причинам:

  • значение дается в статическом режиме, а при подъеме или резком изменении направления перемещения груза возникает динамическая составляющая, которую учитывает запас прочности;
  • со временем отдельные нити каната или текстильной ткани могут повреждаться, а цепь — растягиваться, что постепенно снижает прочностные параметры стропа, что опять же компенсируется запасом прочности.

Одновременно использование очень прочных или длинных стропов неудобно с практической точки зрения. В этом случае рационально использовать многоветвевые схемы крепления или наборы из нескольких, более тонких стропов, которые проще гнутся и устанавливаются.

Kak-opredelit-gruzopodemnost-strop-3.jpg 

Рекомендации по использованию стропов для подъема, перемещения грузов:

  • неукоснительно соблюдайте схему строповки;
  • используйте при необходимости оттяжки;
  • стропы не должны перекручиваться или формировать узлы из-за риска раскручивания груза;
  • крюк при фиксировании стропа должен свободно входить в петлю;
  • все ветви должны иметь равное натяжение и оставаться перпендикулярными друг другу;
  • свободные концы не должны касаться людей, окружающих предметов.

Также перед подъемом на большую высоту оборудования, строительных материалов, других грузов рекомендуем сначала удержать их на небольшой высоте для оценки правильности строполения. При необходимости переместить груз с одного места на другое желательно делать это с минимальным подъемом. Когда проще контролировать его положение, уменьшается риск травматизма и серьезных повреждений при наступлении нештатной ситуации.

  • Вернуться назад в раздел
  • Следующая статья =>

4 ключевых фактора, от которых зависит нагрузка на каждую ветвь

  1. Количество мест зацепки.
  2. Размер и масса грузового места.
  3. Длина каждой составляющей.
  4. Угол между ними.

Для расчета натяжения каждой единицы (S) предложено несколько способов. Один из них реализован в следующей формуле: S=Q/(n cos a), где Q – это масса объекта, n – количество ветвей, а – угол их наклона к вертикали (для подсчета берется его косинус).

Границы опасных зон при перемещение грузов кранами или вблизи строящихся сооружений (ГОЗ)

ГОЗ определяют путем суммирования табличного  значения отлета груза (предмета), проекции   на землю его наименьшего габарита и величины наибольшего габаритного размера  (СНиП 12-03-2001г, приложение Г пункт Г.1)

Высота возможного падения  груза (предмета), м

Расстояние отлета, м

    При падении  с крана

При падении с конструкции

                                 до 10

                4

               3,5

                                 до 20

                7

                5

                                 до 70

               10

                7

                                 до 120

               15

               10

5.Браковка цепных стропов

при отсутствии или повреждении клейма (бирки);

при отсутствии на крюках предохранительных замков;

при неисправностях концевых элементов (наличии трещин, износе поверхности элементов или местных вмятинах, приводящих к уменьшению площади поперечного сечения более 10%);

На цепном гибком элементе цепного стропа недопустимы:

трещины в звеньях цепи;

удлинение звена цепи на 3% и более от первоначального размера (рисунок);

уменьшение диаметра сечения звена цепи вследствие износа более 10% (рисунок );

Как определить грузоподъемность стропа

Рассмотрим пример

Предположим, стоит задача перевезти 16-тоннажный объект при помощи четырехветвевого стропа при условии соблюдения 45°. Натяжение рассчитывается по такой формуле: 16 т/(4 х cos45) = 5,66 т. Таким образом, каждая часть выдерживает 5,66 т, а отнюдь не 4, как могло бы показаться с первого взгляда (если 16 тонн разделить на 4). На основе этой цифры и подбираются грузозахватывающие устройства, например крюки.

Экзаменационный билет № 5

1.Пробный подъем и его назначение

Пробный подъем – подъем, предназначенных для определения надежности тормоза механизма подъема крана. Пробный подъем груза производят так: Сначала поднимают на высоту100- 200 мм, чтобы убедиться в правильности строповки, равномерности натяжения стропов, устойчивости крана, надежности действия тормозов. Затем убедившись, что тормоз держит (груз не опустился) стропы натянуты равномерно, соблюден центр тяжести груза (нет перекоса) подать сигнал о подъеме груза на необходимую высоту и выйти из опасной зоны в сторону, противоположную направлению перемещения груза. При необходимости перестроповки груз должен быть опущен на землю.

Характеристики канатов по ГОСТ 7668-80 по каталогу 2001 г. Череповецкого сталепрокатного завода

Диаметр, мм

Вес, кгсм

Прочность каната, кН

N 1 ,тс

   160

   170              

   180

       8,1                             

      0,254

   37,0

        0,63

         9,7

      0,384

   49,8

   53,0

   56,0

        0,95

        11,5

      0,51

   66,7

   71,0

   75,1

        1,3

        13,5

      0,7

   90,6

   96,3

  101,5

        1,7

        15

      0,81

  104,5

  111,5

  116,5

        2,0

        16,5

      1,05

  135,5

  144,0

  150,0

        2,55

         18

      1,25

  161,5

  171,5

  175,5

         3,0

         20

      1,52

  197,5

  210,0

  215,0

        3,65

         22

      1,83

  237,5

  252,5

  258,5

         4,4

        23,5

      2,13

  277,0

  294,0

         5,0

        25,5

      2,5

  324,0

  344,0

        5,83

         27

      2,80

  364,5

  387,5

         6,6

         29

      3,22

  417,5

  444,0

        7,55

         31

      3,65

  475,0

  505,0

         8,6

         33

      4,15

  540,5

  574,5

        9,75

        34,5

      4,55

  562,0

  629,5

        10,7

         38

      5,50

  717,5

  762,0

       12,95

        39,5

       6,1

  791,5

  841,0

        14,3

         43

       7,1

  919,5

        15,6

        46,5

       8,4

  1090

        18,5

        50,5

      9,94            

  1290

        22,0

        53,5

     11,15

  1455

       24,75

         56

     12,05

  1560

        26,5

        60,5 

     14,25

  1855

        31,5

         63

      15,2

  1970

        33,5

Разместил: admin Дата: 29.08.2017 Просмотров: 1967 Распечатать

Ваше сообщение будет опубликовано только после проверки и разрешения администратора.

Почему так важно отслеживать угол между стропами?

Из формулы видно, что натяжение увеличивается не только с ростом массы, но и с расширением угла за счет растягивающих усилий. Законы физики указывают на то, что критичной может стать отметка в 120°, при достижении которой в случае в двухветвевым приспособлением нагрузка превысит допустимый показатель. Это справедливо для текстильных модификаций: к цепным и канатным требования еще более жесткие.

Следить за величиной этого параметра необходимо еще и потому, что не только возрастает вероятность разрыва такелажа, но и увеличивается сжимающая сила, действующая на груз. А это может привести к его разрушению. Оптимальные показатели – 60-90°.

Не менее важно определиться и с длиной строп. Если они будут слишком короткими, велика вероятность не «вписаться» в положенные 90°. В противоположном случае груз нельзя будет поднять на достаточную высоту или он может закрутиться, спровоцировав опасную ситуацию на площадке.

О чем позаботились некоторые производители

В идеале после зацепления и запуска в работу все компоненты «паука» должны иметь одинаковую длину и натяжение, а также располагаться симметрично. На практике же добиться этого крайне сложно из-за неравномерного усилия. Труднее всего рассчитать нагрузку на трех- и четырехветвевые стропы: как это правильно сделать, знает не каждый стропальщик.Ситуацию упростили сами производители, которые решили обезопасить такелажные работы с участием этого сложного оборудования. Изготавливая модификации стандартного исполнения, многие из них исходят из того, что при обрыве одной ветви оставшиеся не подведут и не оборвутся, поскольку груз на самом деле удерживается не тремя или четырьмя, а двумя составляющими.

Это, конечно, не снимает ответственности с такелажников, скорее, даже наоборот. В случае с подъемом крупного груза расслабляться нельзя, и эксперты в этой отрасли никогда не посоветуют новичкам самостоятельно рассчитывать эти показатели, основываясь на теории из учебников. Гораздо правильнее – довериться профессионалам.

Примеры.

Пример №1.

При подъеме груза массой 10000 кг, числом ветвей стропа n = 4 и α = 45° имеем

S = 1,42•10 000•9,8/(4•0,75) = 46 390 Н,

Грузоподъемная сила, приходящаяся на одну ветвь стропа, равна ~50 кН.

Пример №2.

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 = G•С•g/(А •n•k).

Нагрузка на одну ветвь стропа

S = 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 необходимо проверить, чтобы нагрузка на каждую ветвь стропа не превышала допустимой, указанной на бирке, клейме или в паспорте. В соответствии с действующими правилами Ростехнадзора грузоподъемность стропов, имеющих несколько ветвей, рассчитывают с учетом угла между ветвями 90°. Поэтому, работая групповыми стропами, необходимо лишь следить, чтобы угол α не превышал 45°.

Если груз обвязывается одноветвевыми стропами, например облегченными, рассчитанными на вертикальное положение (α = 0°), то возникает необходимость учитывать изменения утла и, следовательно, нагрузки на ветви стропа.

Нагрузки, действующие на одну ветвь стропа при различных углах между ветвями, приведены в табл. 2.

Таблица.№ 2. Нагрузки, действующие на ветвь стропа, кН.

Масса груза, кг Угол между ветвями стропа
60° 90° 120°
2 4 2 4 2 4 2 4
530 2,5 1,25 3 1,5 3,5 1,75 5 2,5
630 3,15 1,57 3,78 1,89 4,45 2,22 6,3 3,15
800 4,2 2,1 4,5 2,25 5,75 2,88 8 4
1000 5 2,5 5,75 2,78 7,6 3,8 10 5
1250 0,25 3,13 7,25 3,63 9 4,5 12,5 6,25
1600 8 4 9,6 4,8 11,28 5,64 16 8
2000 10 5 11,5 5,75 14,25 7,13 20 10
2500 12,5 6,25 14,5 7,25 17,75 8,88 25,6 12,8
3200 16 8 19,2 9,6 22,56 11,28 32 16
4000 20 10 23 11,5 28,5 14,25 40 20
5000 25 12,5 28,75 14,38 35,5 17,75 50 25
6300 31,5 15,75 37,8 18,9 44,42 22,21 63 31,5
8000 40 20 46 23 56,75 28,33 80 40
10000 50 25 52,5 28,75 71 35,5 100 50
12500 62,5 31,25 72,5 36,25 90 45 125 62,5
16000 80 40 96 48 119,8 56,4 160 80
20000 100 50 115 57,5 142,5 71,25 200 100

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

Материалы текстильных строп

Современные текстильные стропы производятся из прочных искусственных тканевых композиций, которые нечувствительны к перепадам температуры, обладают высокой эластичностью и достаточными значениями сопротивления на разрыв. Выбор тканевых химических композиций для изготовления строп основан на безусловном выполнении требований РД 24-СЗК-01-01, в котором указываются механические требования к данным изделиям. Исходным материалом является лента, которая производится из химических волокон одного из трёх видов – полиамида (РА), полиэстера (PES), полипропилена (ПП). Основные требования к вышеперечисленным материалам состоят в следующем:

  • Предельная температура поверхности груза, который фиксируется стропами, не должна превышать 100ºС;
  • Минимальная температура груза не должна быть ниже -40ºС;
  • Остаточная деформация материала после использования строп не должна превышать 10…15%;
  • При температурах, превышающих 160…170ºС, стропы не должны возгораться, а только плавиться с незначительным деформированием;
  • Коэффициент относительного водопоглощения материалов строп не может быть выше 2…4%;
  • Текстильные стропы должны быть устойчивы к воздействию кислот, щелочей и других агрессивных сред;
  • Ленты не должны впитывать смазки, масла и прочие жиры.

Как определить грузоподъемность стропа

Использование иных материалов для производства текстильных строп – в частности, капрона, полипропилена, лавсана и т. д. – допускается лишь тогда, когда фактические значения вышеприведённых параметров заведомо ниже расчётных на 20…30%. Полипропиленовые волокна не рекомендуются к использованию в стропах, которые предназначены для операций с огнеопасными грузами.

Отраслевые правила безопасной эксплуатации эластичных грузоподъёмных приспособлений устанавливают также требования, касающиеся механической прочности и целостности текстильных строп. Не допускается наличие на поверхности таких дефектов, как частичный срез отдельных волокон, их истирание, прожог, скручивание и остаточная деформация выше предельно допустимой. Нельзя использовать для соединения строп нити из другого материала, а принцип плетения ленты должен минимизировать её механический износ.

Для повышения долговечности текстильные стропы иногда покрываются защитными лентами. Такие ленты не должны снижать установленный предел растягивающих нагрузок, обеспечивать плотное прилегание к основному материалу стропа, независимо от характера груза, а также снижать трение между стропом и грузом при его фиксации на транспортном средстве.

Как определить грузоподъемность стропа

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...