Как рассчитать строповку грузов
Схемы строповки грузов
Под строповкой понимают обвязку и зацепку различных грузов, обеспечивающих их безопасный подъем и перемещение к месту назначения. Типовые схемы строповки обеспечивают детализацию методов зацепки, поднятия и перемещения конструкций. Графические изображения и схемы строповки и зацепки выдаются стропальщикам и крановщикам на руки либо развешивают в местах проведения работ. Разработка безопасных способов строповки грузов производится отправителем продукции или специализированными компаниями.
Как делается обвязка груза
Обвязка и зацепка груза выполняются с использованием нескольких видов оснастки. На любой строительной или производственной площадке не обойтись без таких приспособлений, как:
Методы обвязки грузов:
Грузоподъемность стропов
Выбор грузовых строп должен учитывать массу и тип поднимаемого оборудования/материала. Также важно учесть число ветвей и допустимые углы строповки. Стропы общего назначения подбирают так, чтобы угол между ветвями не превышал 90°. Расчет грузоподъемности оборудования производится с учетом вида строповки и сложности такелажных работ.
Небольшие металлоконструкции и небольшие металлоизделия поднимаются и перемещаются с помощью захватов и скоб. Железобетонные плиты перекрытия, перемычки, прогоны и другие ж/б и стальные элементы поднимают с использованием траверс, предусматривающих возможность многоярусного размещения конструкций. Траверсы обеспечивают равномерное распределение нагрузки. Данное оборудование может быть линейного или пространственного типа – в зависимости от характеристик товара.
При работе с листовой продукций используется схема строповки труб текстильными стропами универсального двухпетлевого типа методом «на удавку». Строповка труб, круглого проката, бревен производится методом «на удавку». В петлю продевается один конец стропа, а второй – накидывается на крюк крана так, чтобы при подъеме петля затянулась, и был обеспечен надежный захват. Схема строповки двутавровой балки предусматривает использование 2-х одноветьевых стропами по тому же принципу «на удавку».
Грузоподъемные работы со стропами должны выполняться квалифицированными специалистами. При расчете грузоподъемности и длины строп учитываются следующие показатели:
Нагрузка на стропы может снижаться в зависимости от применяемой схемы обвязки. Для расчета рабочей грузоподъемности применяют определенные коэффициенты.
Таблица коэффициентов и грузоподъемности строп при разных схемах строповки
Изменение грузоподъемности грузоподъемного оборудования происходит в зависимости от количества ветвей. При выборе такелажа, захватных приспособлений важно рассчитать нагрузку на каждую ветвь. Выполнить расчет можно по формуле:
где
S – нагрузка на одну ветвь;
G ‒ вес груза;
m ‒ количество ветвей;
k – коэффициент распределения веса на ветви;
b – угол наклона ветвей к вертикали;
9.8 – ускорение свободного падения (g=9.8).
Коэффициент распределения веса груза на ветви (k) рассчитывается по количеству ветвей.
Расчет нагрузки на ветвь позволяет определить разрывное усилие стропа:
, где kзап – коэффициент запаса прочности.
Данный коэффициент отражает во сколько раз натяжение ветви должно быть меньше разрывного усилия стропа, прописанного в паспорте изделия. У изделий, произведенных из разных материалов, показатель может отличаться.
Как зацепить ветвевые стропы
Основные правила строповки грузов содержат условия зацепа поклажи ветвевыми изделиями:
Наибольшей уязвимостью среди текстильных, канатных и цепных строп отличаются текстильные. Их не рекомендуется применять во влажном виде при минусовых температур, подвергать действию пламени, щелочей, кислот и других химически агрессивных сред. Выбирая способы зацепки грузов с целью предупреждения разреза текстильных строп, их следует осторожно использовать для работы с товарами с острыми кромками, защитить ленты прокладками.
Правила перемещения грузов
При выборе способа строповки груза важно учесть основные требования к проведению данной процедуры:
Чаще всего схемы строповки представляются в виде плаката с графическим изображением. Особых требований относительно цветового исполнения схем законодательство не предъявляет. Стенды могут содержать фирменную символику, иметь подсветку.
К основным правилам строповки и перемещения товаров относятся:
Примеры схем строповки различных грузов.
Строповка строительных конструкций, арматурного каркаса, фундаментных стеновых блоков (ФБС), вагончика бытовки, бочки 200 литров, еврокуба с пенообразователем, барабана с кабелем, складирование, перемещение краном поддонов с кирпичом производится согласно заранее разработанным схемам. Учитывается высота подъема и опускания грузов, необходимость складирования грузов, в том числе лестничных маршей, тип погрузочно-разгрузочного оборудования.
Как определить грузоподъемность стропа
Качество и безопасность проведения грузоподъемных и погрузочно-разгрузочных работ зависит от правильной оценки возможностей грузоподъемных оборудований и съемных приспособлений.
Строповка, в том числе, требует определенных знаний и навыков. Для безопасного перемещения грузов с помощью стропов самым важным фактором является определение нужной грузоподъемности. Канатные, текстильные и цепные стропы могут иметь разные грузоподъемности, зависящие от их особенностей. На бирке стропа производитель, как правило, указывает допускаемую грузоподъемность, но этот показатель относится только к прямой строповке груза. По мере изменения схемы строповки грузоподъемность стропа меняется. В этой статье мы расскажем, как определить нужную грузоподъемность стропов и их ветвей, и от чего зависят грузоподъемности канатных, текстильных и цепных стропов.
Определение грузоподъемности стропа
Грузоподъемные работы со стропами должны проводиться квалифицированными стропальщиками. Это ответственная работа, требующая определенных знаний по расчету грузоподъемности и длины стропов. Для определения последних важно учитывать следующие показатели:
В зависимости от схемы строповки нагрузка на строп может снизиться. Поэтому для определения рабочей грузоподъемности используются определенные коэффициенты. Ниже представляем таблицу, в которой указаны коэффициенты и грузоподъемности при разных схемах строповки.
Из таблицы понятно, что, например, при параллельной схеме строповки рабочая грузоподъемность стропа с прямой грузоподъемностью в 500 кг составит 1000 кг и так далее.
Грузоподъемность стропов меняется также при разных количествах ветвей. Для выбора не только стропа, но и захватных приспособлений нужно оценить нагрузку на каждую ветвь. Для определения нагрузки используется следующая формула:
, где
S – нагрузка на ветвь;
G ‒ вес груза;
m ‒ число ветвей;
k – коэффициент распределения массы груза на ветви;
b – угол наклона ветвей к вертикали;
9.8 – ускорение свободного падения (g=9.8).
Коэффициент распределения массы груза на ветви (k) определяется по числу ветвей.
Расчет нагрузки на ветвь дает возможность рассчитать разрывное усилие стропа по следующей формуле:
, где kзап – это коэффициент запаса прочности.
Этот коэффициент показывает, во сколько раз натяжение на ветвь должно быть меньше разрывного усилия стропа, указанного в паспорте изделия. У стропов из разных материалов он может отличаться.
Канатные стропы изготавливаются из стальных проволок по техническим требованиям специальных ГОСТов. Грузоподъемность стропа определяется по большей части диаметром изделия. Чем больше толщина каната, тем выше его грузоподъемность. У канатных стропов запас прочности должен быть не менее 6:1.
Грузоподъемность цепных стропов отличается в зависимости от параметров звеньев. Чем больше диаметр и длина звеньев, тем выше грузоподъемность стропа. Разрывное усилие указывается на бирке. Запас прочности цепных стропов должен быть не менее 4:1.
Текстильные стропы изготавливаются из текстильных волокон в соответствии с правилами РД 24-СЗК-01-01. Грузоподъемность стропов зависит от ширины ленты. Чем шире лента, тем выше нагрузки может она выдержать. По требованиям безопасности текстильных стропов коэффициент запаса прочности у них должен быть не менее 7:1.
Текстильные стропы разных грузоподъемностей также красятся в разные цвета. Это помогает быстрее определиться с нужной грузоподъемностью и не перепутать изделия.
Как рассчитать необходимую длину стропов
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):
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
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.
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.
Как самостоятельно рассчитать нагрузку на стропы
Эффективность и безопасность работы с многоветвевыми стропами напрямую зависит от умения грамотно распределить нагрузку между ветвями. Неискушенному в работе с такелажным оборудованием человеку может показаться, что решение этого вопроса лежит на поверхности: нужно просто разделить грузоподъемность на количество составляющих. А вот опытные стропальщики знают, насколько ошибочно это мнение, ведь успех зависит от ряда сопутствующих факторов. От каких же?
4 ключевых фактора, от которых зависит нагрузка на каждую ветвь
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).
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.
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.
Проектирование и производство грузоподъемного оборудования
Как определить грузоподъемность строп?
Для обеспечения безопасности проведения погрузочно-разгрузочных работ и надежного удержания оборудования, строительных материалов или иного груза на высоте необходимо верно предварительно рассчитать грузоподъемность оборудования и строп. Последние могут иметь различную максимальную нагрузку, которая зависит от:
Первые два параметра стандартизованы и могут быть определены по справочникам из-за требований по выпуску стропов в соответствии с ГОСТ. На грузоподъемность от схемы крепления груза влияют следующие факторы:
Использование для подъема груза нескольких стропов снижает нагрузку на каждый из них и делает его более устойчивым, предотвращая опрокидывание и падение. Для удобства большинство видов оборудования имеет на корпусе проушины, рым-болты и другие приспособления для подъема, учитывающие расположение центра тяжести и конкретное распределение массы.
Расчет грузоподъемности стропов
В общем случае для определения используют следующую формулу:
S=9.8*G/(m*k*cos(a))
Коэффициент распределения массы при условии, что число стропов не превышает четырех, принимается равным 1, а в других случаях 0.75.
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:
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.
Рекомендации по использованию стропов для подъема, перемещения грузов:
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.