Для безпечного виконання будівельних, монтажних, ремонтних, такелажних робіт, де потрібно піднімати та переміщати вантажі з використанням кранового обладнання та вантажних строп (чалок), важливо правильно розрахувати вантажопідйомність (в/п) навісних пристосувань. Як розрахувати вантажопідйомність чалки? В/п стропа залежить від фізико-механічних особливостей матеріалу вантажозахоплювального виробу та схеми стропування вантажу. І якщо перший параметр стандартизовано згідно з вимогами стандартів ДСТУ EN, то схема стропування визначається індивідуально, залежно від:
- маси вантажу;
- розташування центру тяжкості вантажу;
- конфігурації та кількості точок фіксації вантажу;
- методу стропування;
- кута між гілками та умовною вертикаллю (для строп з 2, 3, 4 гілками).
Потрібно знати. Основні види строп і за якими стандартами вони виготовляються:
1. Канатні стропи – виготовляються зі світлих та оцинкованих канатів діаметром 6,2-65 мм. Стандарти: В.2.8-10-98, EN 13414-1, EN 13414-2, EN 13414-3.
2. Ланцюгові стропи - виготовляються з вантажного ланцюга з термозміцненням в маслі калібром від 6х18 до 32х116. Стандарт: EN 818-
3. Стропи текстильні – можуть виготовлятися з поліестерової стрічки (стрічкові) шириною 50 – 300 мм або волоконних пасом певної кількості, покладених у захисний рукав (круглосталкові). Стандарти: EN 1492-1 (стрічкові), EN 1492-2 (круглосталкові).
Вибір стропу починається з визначення маси вантажу та центру його тяжіння. Якщо дані параметри не вказані на вантажі, що піднімається, стропальник повинен дізнатися цю інформацію у особи, призначеною відповідальною за безпечне виконання вантажопідйомних робіт. Не допускається підйом та переміщення вантажів з невідомою вагою та центром ваги.
Для зручності стропування на багатьох видах вантажів передбачені стаціонарні точки кріплення (провушини, рим-гайки, рим-болти), які розміщені відповідно до розташування центру ваги вантажу. Якщо такі елементи відсутні, необхідно самостійно вибрати оптимальну схему стропування таким чином, щоб вантаж, котрий піднімається, не перекидався і не перевертався. Детальний опис процесу роботи з вантажем зі зміщеним центром тяжкості описано у серії відеороликів за посиланням.
Розрахунок вантажопідйомності одногілкового стропу.
Що стосується простих одногілкових стропів з петлями на кінцях (наприклад, строп канатний петльовий - СКП або строп текстильний петльовий - СТП), то при розрахунку в/п таких знімних пристроїв враховується коефіцієнт вантажопідйомності, величина якого залежить від обраного способу стропування та кутів відхилення від вертикалі кінців стропу. На цей коефіцієнт необхідно помножити номінальну в/п стропа, вказану на його бирці. Вага вантажу, що піднімається, не повинна перевищувати результат добутку. У таблиці нижче описані значення коефіцієнта для різних методів стропування та кутів відхилення від вертикалі кінців стропу:
Методи розрахунку в/п багато гілкового стропу.
Вантажопідйомність багатогілкового стропу так само залежить від методу стропування й кута відхилення його гілок від вертикалі. Базою розрахунку служить вантажопідйомність однієї гілки помножена на коефіцієнт гілки. Довідкові дані представлені у таблиці нижче. Такий метод розрахунку затверджено у відповідних ДСТУ EN для кожного з видів строп.
Вантажопідйомність стропу – стандартизований параметр, регламентований стандартами ДСТУ EN. Цей параметр потрібно неухильно дотримуватися виробнику стропів, використовуючи відповідні матеріали (канат потрібного діаметра, стрічка необхідної ширини або ланцюг певного калібру). Також зверніть увагу на цікавий факт, що в/п у трьох- і чотиригілкових стропів з ідентичними за розривними характеристиками гілкам, буде однаковою. Справа в тому, що європейські та українські гармонізовані стандарти четверту гілку не враховують у розрахунках в/п і вважають її запасною. Все тому що навіть у промислових умовах важко виготовити гілки абсолютно однакової довжини, а це означає, що найкоротша гілка зазнаватиме найбільшого тиску і може бути зруйнована при номінальному навантаженні.
При виборі довжини гілок 2-х, 3-х чи 4-х гілок важливе врахувати, що через недостатню довжину гілок збільшується кут відхилення гілки від вертикалі. Кут понад 45° зменшує в/п вантажозахоплювального пристрою мінімум на 30%. Оптимальне значення кута відхилення гілок від вертикалі - 45 °. А якщо підібрати строп із довгими гілками, втрачається максимальна висота підйому вантажу, що обмежує використання строп при експлуатації в умовах обмеженого простору по висоті та призводить до кручення вантажу.
Давайте розберемося докладніше у зусиллях, які відчуває гілка стропа під час операцій із вантажем. Якщо розділити в/п багатогілкового стропу на кількість його гілок, то отримане значення буде менше, ніж розривне зусилля кожної окремої гілки. Чому так? Справа в тому, що при збільшенні кута відхилення від вертикалі зростає навантаження (сила натягу) на кожну гілку. Сила натягу розраховується за такою формулою:
S=Q/(n x cos a), де:
S – сила натягу гілок;
Q - вантажопідйомність стропу;
n – кількість гілок;
cos a – косинус кута між гілкою та умовною вертикальною лінією.
Розглянемо з прикладу: ми маємо двухгілковий канатний строп в/п Q=1,6 тонни. При стропуванні вантажу кут між гілкою та вертикаллю становить 30°. Підставляючи дані у вихідну формулу, отримуємо значення натягу на кожну гілка стропу:
S = 1,6 / (2х cos 30) = 1,6 / (2х 0,86) = 0,93 тонни.
Таким чином, кожна гілка двогілкового канатного стропу в/п 1,6 т зазнаватиме навантаження, що дорівнює 0,93 тонни, але не 0,8 тонни, як може здатися на перший погляд недосвідченій людині. Не допускається перевищувати цей параметр, навіть незважаючи на те, що знімні вантажозахоплювальні пристрої виготовляються з урахуванням коефіцієнта запасу міцності:
- ланцюгові – 4:1;
- канатні – 6:1;
- текстильні – 7:1.
Важливо розуміти, що збільшення кута між гілками не тільки призводить до збільшення натягу та виникнення небезпеки руйнування вантажонесучого елементу стропа (сталевого канату, ланцюга, стрічки). Великий кут також провокує збільшення стискаючого зусилля, через яке вантаж, що піднімається, може деформуватись та пошкодитись.
Щоб запобігти можливим негативним наслідкам неправильного використання стропів, виробник вказує в/п і короткі інструкції зі стропування на бирці виробу. Саме тому експлуатація стропів без бірок заборонена.
