Безопасность строительно-монтажных работ, при производстве которых выполняются грузоподъемные операции, в большой степени зависит от надежности строповочных приспособлений и устройств.
При монтаже оборудования и подъеме разных грузов применяются гибкие стропы разных видов: цепи, стальные канаты и др. При выборе канатных стропов, используемых в качестве грузовых, несущих, стреловых, тяговых и пр., необходимо руководствоваться Правилами безопасности, ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и прочими нормативными документами. Перед установкой стропов на грузоподъемный механизм выполняется инженерный расчет их прочности, позволяющий обеспечить безопасность выполняемых работ.
Порядок выбора и расчета стропов
Для расчета всех характеристик стропов и их правильного выбора предварительно определяют массу груза и расположение его центра тяжести. После этого определяют расположение и количество точек застропки, обеспечивающих надежное положение груза при его перемещении или подъеме. На основании этого выбирают строп.
При выборе стропа учитывается нагрузка, приходящаяся на каждую ветвь стропа. Эта нагрузка зависит от размеров груза, количества мест зацепки, длины ветвей стропа и угла между ними.
Выбор стропа также включает определение вида гибкой части стропа (цепь, стальной канат или другой вид), а также концевых и захватных элементов, которые наиболее целесообразно применять при строповке конкретного груза.
Расчет прочности стропа заключается в определении усилия (натяжения) в одной ветви по формуле:
где: S1 — усилие в одной ветви стропа, Н;
9,8 —ускорение свободного падения, м/с2;
G — масса груза, кг;
m — количество ветвей стропа;
k — коэффициент неравномерности распределения массы груза на ветви стропа (табл. 1);
α — угол наклона ветви стропа, град.
Определив усилие в ветви, рассчитывают разрывное усилие по формуле:
R1 = kзап´S1,
где: kзап — коэффициент запаса прочности;
S1 — нагрузка на ветвь стропа;
R1— величина разрывного усилия ветви стропа.
По величине разрывного усилия R1 подбирается канат с определенными техническими характеристиками: ближайшее большее к расчетному временное сопротивление разрыву и диаметр.
Длина стропа выбирается, исходя из оптимальной величины угла между его ветвями (не меньше 90 °). При малой длине стропов угол между его ветвями будет больше 90 °, большая длина приводит к уменьшению высоты подъема груза и появляется опасность его кручения.
Минимальная длина ветви стропа Lmin в метрах определятся, исходя из условия, что угол наклона ветви к вертикали α не должен быть больше 60°:
Lmin = 1,12∙b,
где b — максимальное расстояние между местом крепления стропа и центром тяжести груза в метрах.
Грузоподъемность цепных стропов зависит от параметров звеньев цепи. Чем больше длина и диаметр звеньев, тем и грузоподъемность стропа больше. Запас прочности цепных стропов не менее 4:1.