(8) Lực làm việc an toàn của một chi tiết tháo được SWL là một lực tĩnh tương ứng với SWL của nó.

(9) Tải trọng thử của thiết bị nâng là tải trọng được áp dụng trong quá trình thử tải trên công trình biển, thử theo phương thẳng đứng.

(10) Lực thử của một thiết bị nâng là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng thử của nó.

(11) Tải trọng thử của một chi tiết tháo được là tải trọng được áp dụng trong quá trình thử riêng nó, khi thử theo phương thẳng đứng bằng vật thử.

(12) Lực thử của một chi tiết tháo được là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng thử của nó hoặc lực được áp dụng khi thử trên máy kéo.

(13) Tải trọng phá hủy của một chi tiết là tải trọng nhỏ nhất gây ra sự phá hủy nó khi tiến hành thử.

(14) Lực phá hủy của một chi tiết là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng phá hủy của nó hoặc là một lực nhỏ nhất gây ra sự phá hủy nó.

(15) Hệ thống quay thông thường là quá trình vận chuyển hàng theo mặt phẳng ngang bằng cần trục dây giằng đơn hoặc cần trục quay. Theo quá trình này, giai đoạn vận chuyển ngang được thực hiện bởi palăng quay cần của cần trục dây giằng hoặc bằng cơ cấu quay của cần trục quay (xem Hình A.1.1, A.1.2, A.1.3, và A.1.5 trong Phụ lục A).

(16) Hệ thống làm việc ghép đôi là quá trình vận chuyển hàng bằng 2 cần của cần trục dây giằng, trong đó hai cần vẫn ở vị trí cố định trong quá trình làm hàng: một cần ở vị trí hầm hàng, cần kia ở vị trí mạn. Tải trọng được vận chuyển từ vị trí này sang vị trí kia chỉ bằng 2 dây nâng hàng được nối với nhau. (xem Hình A.1.4 trong Phụ lục A).

...

...

...

(18) Gia tốc trọng trường (g) lấy bằng 10 m/s².

1.4. Hồ sơ kỹ thuật trình Đăng kiểm duyệt

Hồ sơ kỹ thuật trình Đăng kiểm duyệt bao gồm Hồ sơ kỹ thuật thiết bị nâng và bệ đỡ thiết bị nâng.

1.4.1. Thiết bị nâng

(1) Bản thuyết minh phải bao gồm các thông tin tối thiểu sau:

- Các thông số đặc tính thiết kế của thiết bị nâng: các đặc tính chính (SWL; tầm với làm việc lớn nhất, nhỏ nhất hoặc biểu đồ sức nâng; chiều cao nâng và chiều sâu hạ móc lớn nhất, phạm vi làm việc…) và điều kiện làm việc (góc nghiêng, góc chúi, tốc độ gió lớn nhất trong điều kiện làm việc, trạng thái biển…);

- Tiêu chuẩn thiết kế (tải trọng và ứng suất thiết kế);

- Đặc tính vật liệu;

- Danh mục dây cáp thép phải nêu rõ: loại cấu tạo, đường kính danh nghĩa, lực kéo đứt nhỏ nhất thực tế, tiêu chuẩn áp dụng (có thể), diện tích mặt cắt ngang của dây cáp thép được sử dụng làm dây bảo vệ hoặc dây giằng;

...

...

...

- Mô tả và hướng dẫn bảo dưỡng hệ thống phanh;

- Mô tả các thiết bị an toàn hoặc bản vẽ sơ đồ (các công tắc giới hạn hành trình, các thiết bị ngắt quá tải, các thiết bị báo động…);

- Các Hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng, lắp ráp, tháo rời và vận chuyển.

(a) Hướng dẫn sử dụng phải đề cập đến các quy định sau:

- Các lưu ý về điều kiện thời tiết phổ biến nhất tại thời điểm hoạt động hoặc dự đoán trong trường hợp thiết bị hoạt động trong khoảng thời gian dài;

- Nghiêm cấm hoạt động khi máy bay trực thăng hạ cánh hoặc cất cánh và sự hoạt động đồng thời của các thiết bị nâng khi có nguy hiểm;

- Các công trình biển di động được dằn trước và trong khi thiết bị nâng hoạt động;

- Việc sử dụng các dấu hiệu quy ước;

- Nghiêm cấm tác động trực tiếp lên tải trọng nâng (phải sử dụng dây);

...

...

...

- Người điều khiển không được rời buồng điều khiển khi thiết bị nâng đang hoạt động;

- Việc buộc tải trọng nâng phù hợp.

Hướng dẫn sử dụng phải được phổ biến cho mọi người có liên quan thông hiểu.

(b) Hướng dẫn đặc biệt về vận chuyển người bằng giỏ phải quy định đối với:

- Người trên giỏ:

+ Không được với tay ra ngoài giỏ và phải quay mặt vào phía trong giỏ khi giỏ di chuyển;

+ Khối lượng của người trên giỏ phải cân bằng trên chu vi của giỏ;

+ Nơi đặt hành lý bên trong giỏ (khối lượng giới hạn);

+ Không được chất quá tải trọng nâng cho phép của giỏ;

...

...

...

+ Làm theo hiệu lệnh của người phụ trách;

+ Phải mặc áo cứu sinh trong tất cả các trường hợp và phải đội mũ phòng hộ trong trường hợp biển động;

+ Không được lên hoặc xuống giỏ khi giỏ đang di chuyển;

Cấm sử dụng giỏ để vận chuyển người bị thương hoặc thiết bị;

- Người điều khiển:

+ Sử dụng tốc độ chậm để di chuyển giỏ theo phương ngang và phương thẳng đứng và thực hiện êm đối với các chuyển động khác nhằm hạn chế giỏ nâng bị lắc;

+ Không được hạ giỏ khi chỉ dùng phanh;

+ Không được di chuyển giỏ đồng thời theo phương ngang và phương thẳng đứng;

+ Chỉ nâng giỏ lên đến độ cao cần thiết;

...

...

...

(2) Bản vẽ bố trí chung của công trình biển, chỉ ra nơi đặt thiết bị nâng và phạm vi làm việc của nó.

(3) Bản vẽ tổng thể thiết bị nâng có ghi các kích thước và thông số chính.

(4) Bản vẽ lắp các cụm cơ cấu của thiết bị nâng.

Phải thể hiện rõ sơ đồ mắc cáp và bội suất của palăng. Các chi tiết tháo được phải được đánh số phân biệt trên bản vẽ. Phải nêu rõ loại puli được sử dụng (puli lắp ổ trượt hoặc puli lắp ổ lăn).

(5) Biểu đồ lực tác dụng trong các điều kiện làm việc của thiết bị nâng.

Khi xác định các lực bằng tính toán, phải trình Đăng kiểm các bản tính liên quan, bản tính này phải nêu rõ các dữ kiện và các lực lớn nhất được xác định trong các bộ phận kết cấu của thiết bị nâng (bản tính này thay cho biểu đồ lực).

Biểu đồ lực và bản tính được đề cập ở trên phải nêu rõ các lực lớn nhất tác dụng lên các chi tiết tháo được, góc nghiêng cần nhỏ nhất đối với cần trục dây giằng.

(6) Bản vẽ kết cấu cột của cần trục dây giằng phải đưa ra đầy đủ các yếu tố cần thiết để kiểm tra kích thước mặt cắt của chúng.

Đối với các kết cấu phức tạp, Đăng kiểm có thể yêu cầu trình các tính toán liên quan trên máy tính.

...

...

...

(8) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của cần trục quay: kết cấu treo palăng nâng cần, giá đỡ chân cần, kết cấu cần và kết cấu cột.

Phải nêu rõ kích thước mặt cắt và cấp chất lượng của các bulông liên kết cột cần trục quay, các tính toán liên quan của nhà chế tạo phải được đính kèm với các bản vẽ này. Khi các tính toán được thực hiện trên máy tính, các số liệu trên máy tính cùng với các giải thích liên quan phải trình Đăng kiểm.

(9) Các bản vẽ của các thành phần kết cấu được thiết kế đặc biệt. Đăng kiểm không yêu cầu trình duyệt bản vẽ kết cấu của các chi tiết tháo được nêu trong 1.3.1.(6) và các chi tiết cố định hoặc chuyển động khác không yêu cầu thử riêng biệt, nếu các kích thước mặt cắt của chúng phù hợp với các Tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế hoặc với các kích thước đã được Đăng kiểm công nhận. Trong trường hợp này phải nêu rõ Tiêu chuẩn áp dụng và tương ứng với các chi tiết phải nêu rõ phù hợp với Tiêu chuẩn nào với việc đề cập đến cấp chất lượng thép sử dụng. Trong các yêu cầu đặc biệt, các Tiêu chuẩn áp dụng của nhà máy chế tạo có thể phải được sự chấp nhận của Đăng kiểm.

(10) Đặc tính của tời:

Đối với những tời đã được chế tạo hàng loạt theo Tiêu chuẩn, Đăng kiểm không yêu cầu trình duyệt Hồ sơ kỹ thuật, nhưng phải trình duyệt Hướng dẫn sử dụng thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

Đối với các tời chế tạo mới, phải trình Đăng kiểm duyệt Hồ sơ kỹ thuật. Hồ sơ này phải bao gồm: Hướng dẫn sử dụng, bản vẽ tổng thể, bản vẽ kết cấu của các chi tiết chính, các bản tính của nhà chế tạo và quy trình thử tải.

(11) Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động và các đặc trưng kỹ thuật chính của hệ thống điện, thủy lực hoặc khí nén.

Phải trình duyệt bản vẽ mặt cắt của các xilanh thủy lực chịu tải (ví dụ: xilanh nâng của cần trục thủy lực).

Bản tính chọn thiết bị điện, thủy lực hoặc khí nén, thiết bị điều khiển.

...

...

...

1.4.2. Kết cấu bệ đỡ thiết bị nâng

(1) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của công trình biển đỡ thiết bị nâng và chịu tác dụng của các lực tác dụng lên kết cấu đó.

(2) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của công trình biển nơi đặt các điểm cố định các dây giằng và các bộ phận lắp đặt cố định khác.

Một số các bản vẽ này có thể không phải trình duyệt, nếu được Đăng kiểm chấp nhận.

(3) Bản vẽ bệ đỡ cần trục và tời.

1.4.3. Ngoài các Hồ sơ kỹ thuật đã được đề cập ở 1.4.1, 1.4.2 có thể phải trình các bản vẽ và các tính toán liên quan khác nếu Đăng kiểm yêu cầu.

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ

2.1. Quy định chung

2.1.1. Trong tính toán thiết kế phải xét đến ảnh hưởng của gia tốc do lực trọng trường và các chuyển động công tác của thiết bị nâng lên khối lượng bản thân và tải trọng nâng của thiết bị nâng, các ảnh hưởng môi trường và các điều kiện hoạt động đặc biệt như là góc nghiêng cố định của bệ đỡ, độ xiên của dây cáp nâng…

...

...

...

Ngoài ra, còn phải kiểm tra độ bền của thiết bị nâng ở trạng thái không làm việc.

2.1.3. Độ bền và khả năng làm việc tốt của thiết bị nâng trong điều kiện thử phải được kiểm tra trong suốt quá trình thử theo các quy định của Tiêu chuẩn này.

2.1.4. Kết cấu của thiết bị nâng phải sao cho trong trường hợp tai nạn, người điều khiển thiết bị vẫn an toàn và có thể sử dụng lối thoát an toàn.

Với mục đích đó, các tổng thành kết cấu nên được phân loại theo độ bền kết cấu của chúng. Tỷ số giữa ứng suất làm việc của một tổng thành kết cấu có loại bền cao hơn so với tổng thành kết cấu bên cạnh nó với trị số lớn nhất là 0,9.

Các kết cấu thép chịu lực phải có độ dày lớn hơn hoặc bằng 7,5 mm.

Việc lựa chọn vật liệu và các quy trình chế tạo phải được thực hiện theo các quy định của Tiêu chuẩn này.

2.1.5. Các cơ cấu, thiết bị và các mạch điện và mạch điều khiển (điện, thủy lực…) phải được thiết kế sao cho bất kỳ hư hỏng cũng không dẫn đến tình trạng nguy hiểm.

Đặc tính an toàn của thiết bị điện phải phù hợp với các yêu cầu đối với các vùng nguy hiểm mà thiết bị được lắp đặt.

Các thiết bị nâng phải được lắp đặt các thiết bị an toàn tối thiểu được quy định trong Tiêu chuẩn này.

...

...

...

2.1.6. Khi nâng người phải áp dụng các quy định trong 2.9; đặc biệt hệ thống bánh lăn tự do không được chấp nhận trong trường hợp này.

2.2. Các giả thuyết thiết kế

2.2.1. Nhà thiết kế phải xác định được khối lượng bản thân và trọng tâm của mỗi kết cấu.

Tải trọng tác dụng lên thiết bị nâng phải được xét đến đầy đủ trên cơ sở phân tích chính xác, đặc biệt là khối lượng của các chi tiết tháo được và dây cáp thép phải được nêu rõ.

2.2.2. Biểu đồ tải trọng làm việc an toàn phải được gắn cùng với Bảng biểu thị các điều kiện môi trường tương ứng (trạng thái biển, tốc độ gió, nhiệt độ, các tải trọng do đóng băng…), với trạng thái thiết bị nâng (móc được sử dụng, góc nghiêng cần, độ dài cần trong trường hợp cần kiểu ống lồng, quay hoặc không) cũng như các điều kiện làm việc riêng biệt (tốc độ nâng, độ xiên của dây cáp, việc sử dụng đồng thời các móc khác nhau hoặc các cơ cấu khác nhau…).

2.2.3. Phải nêu rõ loại công việc (tải trọng nặng ngoại lệ, sử dụng hàng ngày vận chuyển hàng nhẹ, nâng người hoặc không…)

Sự phân loại sau đây được áp dụng đối với các thiết bị nâng:

- Các cổng trục dùng để nâng hạ thiết bị chống phun ở miệng giếng khoan: loại công việc I;

- Các cần trục chính đặt trên các công trình biển, các móc chính và móc phụ: loại công việc II;

...

...

...

- Các cần trục phục vụ có sức nâng nhỏ dùng để vận chuyển lưới treo hàng: loại công việc IV.

Khi thiết bị nâng được dùng để nâng người với tải trọng xấp xỉ tải trọng định mức, các thiết bị nâng này phải được phân loại công việc tiếp theo trên.

Khi thiết bị nâng được phân loại với nhiều loại công việc khác nhau liên quan đến một móc riêng biệt, khi đó loại công việc của thiết bị nâng sẽ được xác định theo loại công việc của móc riêng biệt này.

2.2.4. Ngoại trừ các trường hợp riêng biệt, việc phân loại công việc như trên sẽ được áp dụng đối với các cơ cấu.

2.2.5. Tải trọng thiết kế

Kích thước kết cấu, các đặc tính của dây cáp thép và các chi tiết tháo được, được xác định dựa trên các tải trọng thiết kế.

Điều này có thể được viết dưới dạng tập hợp sau:

trong đó:

...

...

...

a_G: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng của môi trường tác động lên khối lượng bản thân của kết cấu;

y_G: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng do các chuyển động công tác của thiết bị nâng tác động lên khối lượng bản thân của kết cấu;

S_G: Khối lượng bản thân kết cấu và các chi tiết liên quan;

a_C: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng của môi trường, trong các điều kiện làm việc tác động lên tải trọng nâng và các chi tiết tháo được liên quan;

y_C: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng do các chuyển động công tác của thiết bị nâng tại tốc độ danh nghĩa và trong các điều kiện làm việc tác động lên tải trọng nâng và các chi tiết tháo được liên quan;

S_C: Tải trọng làm việc an toàn và khối lượng của các chi tiết tháo được liên quan;

S_v: Tải trọng gió trong các điều kiện làm việc.

2.2.5.1. Các giá trị của hệ số M được cho trong Bảng 2.1, phụ thuộc vào loại công việc của thiết bị nâng:

Bảng 2.1 Hệ số M

...

...

...

M

I

1

II

1,06

III

1,12

IV

1,20

...

...

...

Hệ số động a_CX, a_CY và a_CZ tác động dọc theo các phương của các trục chuẩn của thiết bị nâng. X là trục dọc, Y là trục ngang và Z là trục thẳng đứng (xem Hình 2.9).

Giá trị của các hệ số a_CX, a_CY và a_CZ phụ thuộc vào các điều kiện của môi trường và các đặc trưng của bệ đỡ. Các hệ số này nên được xác định từ các tính toán lý thuyết hoặc từ các kết quả thử mô hình khi thiết bị nâng được sử dụng ở những vùng mà ở đó các điều kiện môi trường hoặc các chuyển vị của bệ đỡ không thể xác định chính xác. Tuy nhiên khi thiếu các dữ liệu tính toán, các giá trị tương đối sau được Đăng kiểm chấp nhận khi điều kiện làm việc là bình thường và đối với thiết kế sơ bộ.

Các hệ số a_CZ được xác định từ các đường cong Hình 2.1 và Bảng 2.2 phụ thuộc vào bệ đỡ, loại công việc và các trạng thái biển.

Bảng 2.2 Các yếu tố xác định hệ số a_CZ

Loại công việc

Trạng thái biển

Hệ số a_CZ xác định theo đường cong số

Giàn khoan cố định

Giàn khoan di động

...

...

...

Tàu

Phục vụ

Ở mọi trạng thái

4

4

5

6

Công việc chính

Bình thường

...

...

...

2

3

4

Động

2

3

4

5

Vận chuyển nội tại

...

...

...

a_CZ = 1

1

2

3

Việc lắp đặt các thiết bị giảm chấn phải được xem xét đặc biệt vì lý do sẽ giảm bớt giá trị của hệ số a_CZ trên.

Hệ số a_CX và a_CY có thể được xác định là giá trị lớn nhất của biểu thức:

Và  = Sin (góc nghiêng tĩnh) + 0,30 (a_CX - 1)

Hệ số a_CX và a_CY được giả thiết không tác động đồng thời.

...

...

...

Hình 2.1 Các đường cong xác định hệ số a_CZ

2.2.5.3. Hệ số động a_G phụ thuộc vào các thông số tương tự như hệ số động a_C. Các giá trị của nó có thể được xác định từ các gia tốc chuyển vị của bệ đỡ.

Đối với các cần trục phục vụ đặt trên các giàn khoan cố định a_GZ = 1.

Đối với các thiết bị nâng khác với điều kiện hoạt động bình thường và đối với thiết kế sơ bộ,  có thể được xác định là giá trị lớn nhất của biểu thức:

Và  = Sin (Góc nghiêng tĩnh) + 0,15 (a_CZ - 1)

Hệ số a_GZ có thể được xác định:

a_GZ = 0,55 + 0,45 a_CZ

Hệ số a_GX và a_GY được giả thiết không tác động đồng thời.

...

...

...

2.2.5.4. Hệ số y_G biểu diễn các tác động lên khối lượng bản thân kết cấu khi gia tốc / giảm tốc độ trong khi quay và thay đổi tầm với đối với cần trục quay và khi khởi động / hãm đột ngột trong quá trình di chuyển đối với cổng trục di chuyển.

Hệ số y_C biểu diễn các tác động riêng khi gia tốc / giảm tốc độ trong chuyển động của tải trọng nâng.

Đối với cần trục quay hệ số y_GX, y_GY, y_CX và y_CY có thể được xác định như sau:

- Nếu gia tốc g_o tại đầu cần không xác định, giá trị sau được áp dụng:

(m/s²)

trong đó:

x_o: Tầm với lớn nhất của cần trục, (m) (xem Hình 2.10);

N: Tốc độ quay lớn nhất tại tầm với lớn nhất x_o, (vg/ph);

t: Thời gian phanh của chuyển động quay khi cần trục mang tải SWL tương ứng với tầm với x_o, (s).

...

...

...

(m/s²)

trong đó:

x₁: Khoảng cách giữa trọng tâm cần và trục thẳng đứng của cần trục, (m) (xem Hình 2.10).

- Tác động của gia tốc tiếp tuyến ngang lên thân cần và tải trọng nâng được xét đến khi đưa vào một hệ số động y_Y tác động lên tải trọng nâng tại đầu cần, hệ số này phụ thuộc vào gia tốc g_o được xác định ở trên:

Hệ số y_CZ có thể được xác định như sau:

trong đó:

a = 1 Đối với cần trục quay;

...

...

...

V_L: Tốc độ nâng tải trọng danh nghĩa, (m/s).

Dấu (+) khi nâng

        (-) khi hạ

Hệ số y_CZ = 1 khi tải trọng được giữ cân bằng.

Hệ số y_CZ không được lấy nhỏ hơn 1,15; không được lớn hơn 1,3 đối với cần trục quay và 1,6 đối với cổng trục và cần trục di chuyển.

Đối với các tính toán, ảnh hưởng của độ xiên cáp có thể được bao gồm trong y_CX và y_CY.

Hệ số có kể đến ảnh hưởng của độ xiên cáp có thể lấy bằng:

Sin (góc xiên cáp hoặc góc nghiêng)

2.2.5.5. Hiệu suất của các puli và palăng phải được xét đến trong tính toán các kết cấu mà các lực được truyền qua các puli này. Hiệu suất của puli được xác định trong 2.2.5.5.(1) và palăng được xác định trong 2.2.5.5.(2).

...

...

...

Nên thiết kế cách mắc cáp để sao cho sự biến thiên của tải trọng giữa điều kiện nâng và hạ là nhỏ nhất.

(1) Hiệu suất của puli

(a) Hiệu suất K của các puli lắp ổ trượt hoặc puli ổ có ống lót được lấy bằng 0,95 đối với các puli có cỡ tiêu chuẩn.

(b) Hiệu suất K của các puli lắp ổ lăn (ổ bi hoặc ổ đũa) được lấy bằng 0,98 đối với các puli có cỡ tiêu chuẩn.

(2) Hiệu suất của palăng

(a) Hiệu suất của palăng phụ thuộc vào số nhánh dây n của palăng

Hình 2.2 (a) và (b) xác định các lực căng t₀, t₁,…, t_i, …, t_n-1 và t_n trong mỗi nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị. Hai palăng biểu diễn trên hình vẽ có số nhánh dây n bằng nhau và tương đương.

Hình 2.2 Lực căng trong các nhánh dây của palăng

...

...

...

Khi nâng

Khi hạ

...

...

...

trong đó:

K: Hiệu suất của puli

Các công thức trên xác định lực căng (t_i) trong dây khi palăng chịu tác dụng của một lực đơn vị, công thức trên vẫn được áp dụng khi i > n và cho phép tính toán trực tiếp lực căng trong dây khi nó được luồn qua các puli dẫn hướng sau palăng.

Lực căng trong dây tại puli dẫn hướng thứ (j) sau palăng được xác định như sau:

Khi nâng:

Khi hạ:

(c) Bảng 2.3 cho các giá trị của t_o, t_n-1 và t_n trong các nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị trong quá trình nâng và hạ.

...

...

...

T_i = F t_i

(3) Hiệu suất của palăng và puli dẫn hướng phải được xét đến khi xác định lực kéo đứt nhỏ nhất của dây cáp thép.

(4) Thông thường hiệu suất của palăng và puli dẫn hướng được xét đến khi xác định SWL của các chi tiết tháo được; tuy nhiên nó có thể được bỏ qua một phần hoặc toàn bộ khi các chi tiết tháo được, được chọn theo Tiêu chuẩn (ảnh hưởng của nó sẽ không đáng kể).

Bảng 2.3 Lực căng trong các nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị

Số nhánh dây n

Puli lắp ổ lăn

K = 0,98

Puli lắp ổ trượt

K = 0,95

...

...

...

Hạ

Nâng

Hạ

t₀

t_n-1

t_n

t₀

t_n-1

t_n

...

...

...

t_n-1

t_n

t₀

t_n-1

t_n

1

-

1,0

1,02

...

...

...

1,0

0,98

-

1,0

1,05

-

1,0

0,95

2

...

...

...

0,505

0,515

0,505

0,495

0,485

0,487

0,513

0,540

0,513

...

...

...

0,463

3

0,327

0,340

0,347

0,340

0,327

0,320

0,316

...

...

...

0,369

0,351

0,316

0,301

4

0,242

0,258

0,263

0,258

...

...

...

0,238

0,231

0,270

0,284

0,270

0,231

0,220

5

0,192

...

...

...

0,212

0,208

0,192

0,188

0,180

0,221

0,233

0,221

0,180

...

...

...

6

0,158

0,175

0,179

0,175

0,158

0,155

0,146

0,189

...

...

...

0,189

0,146

0,139

7

0,134

0,152

0,155

0,152

0,134

...

...

...

0,122

0,166

0,174

0,166

0,122

0,116

8

0,116

0,134

...

...

...

0,134

0,116

0,114

0,104

0,149

0,156

0,149

0,104

0,099

...

...

...

0,102

0,120

0,123

0,120

0,102

0,100

0,090

0,135

0,142

...

...

...

0,090

0,085

10

0,091

0,109

0,112

0,109

0,091

0,089

...

...

...

0,125

0,131

0,125

0,079

0,075

11

0,082

0,100

0,102

...

...

...

0,082

0,080

0,069

0,116

0,122

0,116

0,069

0,066

12

...

...

...

0,093

0,095

0,093

0,074

0,073

0,062

0,109

0,114

0,109

...

...

...

0,059

13

0,068

0,087

0,088

0,087

0,068

0,067

0,055

...

...

...

0,108

0,103

0,055

0,053

14

0,062

0,081

0,083

0,081

...

...

...

0,061

0,050

0,098

0,103

0,098

0,050

0,048

15

0,058

...

...

...

0,078

0,076

0,058

0,056

0,045

0,093

0,098

0,093

0,045

...

...

...

16

0,053

0,072

0,074

0,072

0,053

0,052

0,041

0,089

...

...

...

0,089

0,041

0,039

17

0,050

0,069

0,070

0,069

0,050

...

...

...

0,038

0,086

0,090

0,086

0,038

0,036

18

0,047

0,066

...

...

...

0,066

0,047

0,046

0,035

0,083

0,087

0,083

0,035

0,033

...

...

...

0,044

0,063

0,064

0,063

0,044

0,043

0,032

0,080

0,085

...

...

...

0,032

0,030

20

0,041

0,060

0,061

0,060

0,041

0,040

...

...

...

0,078

0,082

0,078

0,029

0,028

Xem hình 2.2

2.2.5.6. Nếu nhà thiết kế không đưa ra tốc độ gió tính toán riêng, tốc độ gió ở điều kiện làm việc có thể được lấy bằng:

(m/s)

trong đó: SWL (t) được định nghĩa ở 1.3.1.(3)

...

...

...

Lực do gió tác động lên các kết cấu của thiết bị nâng được tính toán như sau:

(1) Tốc độ gió thiết kế nêu trong 2.2.5.6 là tốc độ gió tại độ cao 10 m so với mặt nước biển. Tốc độ gió V (thổi liên tục) tại độ cao H so với mặt nước biển có thể được xác định theo công thức sau:

(m/s)

(2) Áp lực gió đơn vị q_o được xác định theo công thức:

(daN/m²)

V (m/s): Tốc độ gió được xác định trong 2.2.5.6.(1)

(3) Áp lực gió thiết kế được xác định bằng áp lực gió đơn vị nhân với hệ số cản C_d, phụ thuộc vào hình dạng và kết cấu của các bộ phận.

Hệ số cản C_d được lấy theo Bảng 2.4; trong đó j là tỷ số diện tích của các phần kín với diện tích giới hạn bởi đường bao của kết cấu.

Đối với tháp dàn có mặt cắt ngang hình vuông, có thể:

...

...

...

- Xem bộ phận là kín, tương đương với diện tích bao của nó và lấy C_d = 1 khi j > 0,4.

(4) Ảnh hưởng chắn gió của một dầm đối với một dầm khác phải được xét đến khi:

≥ 6 hoặc > 20

b: Khoảng cách giữa các dầm;

h: Chiều cao của dầm chắn gió;

j: Tỷ số điền đầy của dầm chắn gió.

Trong các trường hợp khác hệ số suy giảm b được áp dụng đối với các phần bị chắn gió của dầm; khi j ≤ 0,6, b có thể được xác định theo công thức sau:

trong đó:

...

...

...

Tuy nhiên, việc giảm được giới hạn tới b_o khi j > 0,6.

(5) Ảnh hưởng của gió tác động lên tải trọng nâng cũng có thể được xác định theo phương pháp trên. Đối với công te nơ tiêu chuẩn 10 feet (L = 3,00 m, B = 2,44 m; H = 2,44 m), C_d sẽ được lấy bằng 1,2.

Hình 2.4 Hệ số cản C_d

Kiểu kết cấu

C_d

Dàn phẳng được chế tạo bằng thép hình

Dàn phẳng được chế tạo bằng thép ống

2 - 0,8 j

0,6(2 - 0,8 j)

...

...

...

1,16 + 0,022

Dầm hình trụ

0,6

Tháp dàn có mặt cắt ngang hình vuông, gió thổi theo phương vuông góc tới một mặt

Thép hình

3,2 - 2 j

Thép ống

0,7(3,2 - 2 j)

Tháp dàn có mặt cắt ngang hình vuông, gió thổi dọc theo một đường chéo

...

...

...

1,2 (3,2 - 2 j)

Thép ống

0,85 (3,2 - 2 j)

Tháp dàn có mặt cắt ngang hình tam giác

Thép hình

3,2 - 4 j

Với giá trị nhỏ nhất bằng 2.

Thép ống

0,7(3,2 - 4 j)

...

...

...

2.2.5.7. Trong quá trình thiết kế phải xét đến điều kiện của giá đỡ cần, ảnh hưởng của chi tiết hãm và độ mềm dẻo của dây cáp nâng.

2.2.6. Kiểm tra thiết bị nâng trong điều kiện không làm việc phải thực hiện đối với:

- Các cần trục phục vụ đặt trên các giàn khoan cố định với các điều kiện môi trường được dự tính trong vòng 100 năm;

- Các thiết bị nâng khác đặt trên các công trình biển di động, với các điều kiện di chuyển khắc nghiệt nhất.

2.2.7. Khi kiểm tra trong điều kiện thử được yêu cầu, tương ứng với tải trọng thiết kế được xác định theo 2.2.5 với các điều kiện thử: tĩnh hoặc động, nâng hoặc hạ.

Kiểm tra này không xét đến hệ số M. Hệ số a_CZ sẽ biểu thị cho thử quá tải cuối cùng (Hệ số M và a_CZ được nêu ở 2.2.5).

2.3. Kiểm tra các kết cấu chính

2.3.1. Ứng suất cho phép liên quan tới việc thỏa mãn các ứng suất gây ra bởi các tải trọng thiết  kế được xác định theo 2.2.5. Ứng suất cho phép được xác định như sau:

...

...

...

h =

0,67

Khi thiết bị nâng hoạt động trong điều kiện làm việc không có gió;

0,75

Khi thiết bị nâng hoạt động trong điều kiện làm việc có gió;

0,85

Khi kiểm tra thiết bị nâng ở trạng thái không làm việc;

...

...

...

0,85

Khi kiểm tra thiết bị nâng ở trạng thái thử.

R_C:

Giới hạn chảy của vật liệu sử dụng, liên quan đến giới hạn chảy nhỏ nhất R_minc và độ bền kéo nhỏ nhất R_minb được xác định như sau:

R_C = R_minc nếu R_minc < 0,7 R_minb

R_C = 0,417 (R_minc + R_minb) nếu R_minc ≥ 0,7 R_minb

2.3.2. Điều kiện bền

...

...

...

- Ứng suất (N/mm²) được tính toán tại một điểm riêng biệt.

s_t: Ứng suất kéo pháp tuyến do lực kéo tổng hợp gây ra (s_t ≥ 0);

s_c: Ứng suất nén pháp tuyến do lực nén tổng hợp gây ra (s_c ≤ 0);

s_f: Ứng suất uốn pháp tuyến do mômen uốn gây ra (s_f ≥ 0 khi ứng suất kéo, s_f ≤ 0 khi ứng suất nén);

t: Ứng suất cắt tiếp tuyến tổng hợp do lực cắt và mômen xoắn gây ra (t = t_x + t_y + t_o).

- h, R_C: được xác định theo 2.3.1

2.3.2.2. Các ứng suất được biểu thị trong 2.3.2.1 được xác định bằng các phương pháp tính toán cổ điển về độ bền của vật liệu trong miền đàn hồi.

2.3.2.3. Điều kiện bền sau phải thỏa mãn tại mỗi mặt cắt ngang đang xét đối với các kết cấu hoặc các bộ phận kết cấu không chịu một lực nén tổng hợp.

...

...

...

1)  Khi s_f ≤ 0

2)  Khi s_f > 0

3)  Khi s_f < 0

trong đó

w Hệ số uốn dọc của dầm được xác định theo 2.3.3.3;

V: Khoảng cách từ trục trung hòa tới điểm xa nhất của mặt cắt ngang đang xét, (mm);

V': Khoảng cách từ trục trung hòa tới điểm đối diện với điểm tại khoảng cách V, (mm) (xem Hình 2.3);

Điều kiện (1) được kiểm tra khi mặt cắt ngang đang xét đối xứng qua trục trung hòa hoặc khi điểm xa nhất trên mặt cắt cách trục trung hòa một khoảng V chịu nén bởi mô men uốn trong trường hợp mặt cắt không đối xứng.

Điều kiện (2) và (3) chỉ được kiểm tra trong trường hợp mặt cắt ngang không đối xứng khi điểm xa nhất trên mặt cắt cách trục trung hòa một khoảng V' chịu nén bởi mô men uốn (Điều kiện (1) không được áp dụng trong trường hợp này).

...

...

...

Điều kiện bền (1), (2) và (3) có thể được áp dụng tại mọi thời điểm có khoảng cách X (m) từ đầu của chiều dài tính toán  của dầm (xem Hình 2.4) bằng việc thay thế w bằng:

trong đó:

: Chiều dài tính toán của dầm được xác định trong 2.3.3.1, (m);

Góc ≥ 0 (được tính bằng độ).

Hình 2.3 Mặt cắt ngang không đối xứng

2.3.3. Tính toán hệ số uốn dọc của dầm

2.3.3.1. Chiều dài tính toán của dầm

...

...

...

2.3.3.2. Hệ số độ mảnh của dầm

Hệ số độ mảnh l của dầm được xác định theo công thức sau:

trong đó:

: Chiều dài tính toán của dầm được xác định trong 2.3.3.1, (m)

I: Mômen quán tính của mặt cắt ngang đang xét của dầm, (cm⁴);

S: Diện tích mặt cắt ngang đang xét của dầm, (cm²).

Hình 2.4 Chiều dài tính toán của dầm

...

...

...

Hệ số uốn dọc w của dầm được xác định theo công thức sau:

trong đó:

R_C: Giới hạn chảy của vật liệu được xác định trong 2.3.1, (N/mm²);

l: Hệ số độ mảnh của dầm được xác định trong 2.3.3.2;

(trong đó l < 30.(235/R_C)^1/2, w = 1 có thể được áp dụng)

x = 0,1 Đối với các dầm có mặt cắt ngang kín (dầm hình trụ, dầm hộp…);

...

...

...

Để thuận lợi, giá trị của hệ số uốn dọc w của các dầm có mặt cắt ngang kín được cho trong Bảng 2.5(a) và các dầm có mặt cắt ngang hở được cho trong Bảng 2.5(b). Các giá trị w cho trong bảng được tính toán với một hệ số độ mảnh l' chính xác theo giới hạn chảy R_C của thép được sử dụng.

Bảng 2.5(a) Hệ số uốn dọc w của dầm có mặt cắt ngang kín

Hệ số độ mảnh chính xác l' = l(R_C/235)^1/2

Giá trị của w

l' + 0

l' + 1

l' + 2

l' + 3

...

...

...

l' + 5

l' + 6

l' + 7

l' + 8

l' + 9

20

30

40

50

...

...

...

70

80

90

100

110

120

130

140

150

...

...

...

170

180

190

200

210

220

230

240

250

...

...

...

1,026

1,054

1,090

1,136

1,202

1,295

1,424

1,593

1,803

...

...

...

2,325

2,630

2,963

3,322

3,706

4,114

4,546

5,001

5,480

...

...

...

6,508

7,057

7,628

1,005

1,029

1,057

1,094

1,142

1,210

...

...

...

1,439

1,613

1,826

2,074

2,354

2,663

2,998

3,359

3,746

...

...

...

4,590

5,048

5,530

6,034

6,562

7,113

7,687

1,007

1,032

...

...

...

1,098

1,148

1,218

1,317

1,454

1,632

1,849

2,101

2,383

...

...

...

3,033

3,397

3,786

4,198

4,635

5,095

5,579

6,086

6,616

...

...

...

7,745

1,009

1,034

1,064

1,102

1,154

1,226

1,329

1,470

...

...

...

1,873

2,128

2,413

2,728

3,068

3,435

3,826

4,241

4,680

...

...

...

5,629

6,138

6,670

7,226

7,804

1,012

1,037

1,067

1,107

...

...

...

1,235

1,342

1,487

1,673

1,897

2,155

2,444

2,760

3,104

...

...

...

3,866

4,284

4,725

5,190

5,679

6,190

6,725

7,283

7,863

...

...

...

1,040

1,071

1,111

1,166

1,244

1,354

1,503

1,693

1,921

...

...

...

2,474

2,794

3,140

3,511

3,907

4,327

4,771

5,238

5,729

...

...

...

6,780

7,340

7,922

1,017

1,034

1,074

1,116

1,173

1,254

...

...

...

1,521

1,714

1,946

2,210

2,505

2,827

3,176

3,549

3,948

...

...

...

4,816

5,286

5,779

6,295

6,835

7,397

7,982

1,019

1,045

...

...

...

1,121

1,180

1,263

1,381

1,538

1,736

1,971

2,238

2,536

...

...

...

3,212

3,588

3,989

4,414

4,862

5,334

5,830

6,348

6,890

...

...

...

8,042

1,021

1,048

1,082

1,126

1,187

1,273

1,395

1,556

...

...

...

1,996

2,267

2,567

2,895

3,248

3,627

4,030

4,458

4,908

...

...

...

5,880

6,401

6,945

7,512

8,102

1,024

1,051

1,086

1,131

...

...

...

1,284

1,409

1,575

1,780

2,022

2,296

2,599

2,929

3,285

...

...

...

4,072

4,502

4,955

5,432

5,931

6,455

7,001

7,570

8,162

...

...

...

Bảng 2.5(b) Hệ số uốn dọc w của dầm có mặt cắt ngang hở

Hệ số độ mảnh chính xác l' = l(R_C/235)^1/2

Giá trị của w

l' + 0

l' + 1

l' + 2

l' + 3

l' + 4

l' + 5

...

...

...

l' + 7

l' + 8

l' + 9

20

30

40

50

60

70

...

...

...

90

100

110

120

130

140

150

160

170

...

...

...

190

200

210

220

230

240

250

1,004

1,045

...

...

...

1,149

1,223

1,319

1,443

1,601

1,793

2,020

2,279

2,568

...

...

...

3,229

3,599

3,995

4,414

4,858

5,326

5,818

6,333

6,871

...

...

...

8,017

1,008

1,049

1,097

1,156

1,232

1,330

1,457

1,618

...

...

...

2,044

2,306

2,598

2,918

3,265

3,638

4,035

4,458

4,904

...

...

...

5,868

6,385

6,926

7,490

8,077

1,012

1,054

1,102

1,163

...

...

...

1,341

1,472

1,637

1,836

2,069

2,334

2,629

2,952

3,301

...

...

...

4,077

4,501

4,950

5,423

5,919

6,438

6,981

7,548

8,137

...

...

...

1,058

1,108

1,170

1,249

1,353

1,487

1,655

1,858

2,094

...

...

...

2,660

2,986

3,338

3,715

4,118

4,545

4,996

5,471

5,970

...

...

...

7,037

7,605

8,197

1,020

1,063

1,113

1,177

1,258

1,365

...

...

...

1,674

1,880

2,120

2,391

2,691

3,020

3,374

3,754

4,160

...

...

...

5,043

5,520

6,021

6,545

7,093

7,664

8,257

1,024

1,067

...

...

...

1,184

1,268

1,377

1,518

1,693

1,902

2,146

2,420

2,723

...

...

...

3,411

3,794

4,201

4,633

5,089

5,569

6,072

6,599

7,149

...

...

...

8,318

1,028

1,072

1,125

1,191

1,277

1,390

1,534

1,712

...

...

...

2,172

2,449

2,755

3,088

3,448

3,834

4,244

4,678

5,136

...

...

...

6,124

6,653

7,205

7,781

8,379

1,032

1,077

1,131

1,199

...

...

...

1,403

1,550

1,732

1,948

2,198

2,478

2,787

3,123

3,486

...

...

...

4,286

4,723

5,183

5,668

6,176

6,707

7,262

7,839

8,440

...

...

...

1,082

1,137

1,207

1,298

1,416

1,567

1,752

1,972

2,225

...

...

...

2,819

3,158

3,523

3,914

4,328

4,768

5,231

5,718

6,228

...

...

...

7,318

7,898

8,501

1,041

1,087

1,143

1,215

1,308

1,429

...

...

...

1,772

1,996

2,252

2,538

2,852

3,194

3,561

3,954

4,371

...

...

...

5,278

5,768

6,280

6,816

7,375

7,958

8,563

Các giá trị trung gian có thể được xác định bằng phương pháp nội suy tuyến tính

2.3.4. Phương pháp kiểm tra

...

...

...

- Kiểm tra uốn tổng thể: theo 2.3.4.3;

- Kiểm tra uốn cục bộ: theo 2.3.2.4, 2.3.3;

- Kiểm tra độ bền chống uốn của các bản tấm: theo 2.3.4.4;

- Kiểm tra mối ghép bu lông: theo 2.3.4.5;

- Kiểm tra cột cần trục quay: theo 2.3.4.6.

Đối với việc kiểm tra sau cùng này, các lực tương ứng với các điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất phải được xét đến.

2.3.4.2. Ứng suất trong các bộ phận không bao gồm trong 2.3.4.1 sẽ được tính toán qua các phương pháp tính toán cổ điển trong cơ học kết cấu.

Đặc biệt, việc tập trung ứng suất tại mép của các lỗ trên bệ đỡ và các rãnh và gờ của trục nên được xem xét.

Ứng suất cho phép nêu trong 2.3.1 áp dụng đối với tính toán các trục puli, các chốt cần, các trục lắp ghép (các đoạn cần, cột trên bệ quay…) và đối với tất cả các mối hàn.

...

...

...

2.3.4.3. Kiểm tra uốn tổng thể

(1) Lưu ý rằng "Uốn" liên quan đến các dầm và được sử dụng để biểu thị sự mất ổn định đàn hồi của toàn bộ kết cấu, nhưng nó cũng được sử dụng để biểu thị mất ổn định đàn hồi của kết cấu phía dưới hoặc cục bộ.

Ví dụ: Độ bền thân cần của cần trục có 2 chân kết cấu dàn (xem Hình 2.5) phải kiểm tra đối với:

a. Uốn tổng thể kết cấu cần

b. Uốn chân cần, phải xét đến các ứng suất bổ sung do uốn tổng thể gây ra.

c. Uốn cục bộ kết cấu chân cần, phải xét đến cả uốn tổng thể kết cấu cần và uốn chân cần (xem Hình 2.5).

Ứng suất nén s_C (được nhân với hệ số uốn dọc w - xem 2.3.3.3) đối với kiểm tra uốn tổng thể kết cấu cần được tính toán dựa trên lực nén tổng hợp tác dụng lên cần.

Ứng suất nén s_C đối với kiểm tra chân cần được tính toán dựa trên lực nén tác dụng lên chân cần đang xét; xác định theo lực nén tổng hợp và các mômen uốn tác dụng lên cần, theo phản lực tác dụng tại chốt chân cần.

Ứng suất nén s_C đối với kiểm tra uốn cục bộ kết cấu chân cần được tính toán dựa trên lực nén tác dụng lên kết cấu này, xác định theo lực nén và mômen uốn tác dụng lên chân cần.

...

...

...

Hình 2.5 Kiểm tra uốn cần

(2) Việc kiểm tra uốn cần phải được xem xét trong mặt phẳng thẳng đứng (mặt phẳng thân cần) và trong mặt phẳng ngang (mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng thân cần).

Trong mặt phẳng thẳng đứng cần được tính là một thanh cố định liên kết khớp ở hai đầu, trong mặt phẳng ngang cần được tính là một thanh ngàm cứng tại chân cần có đầu cần là tự do.

(3) Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần thay đổi, hệ số uốn dọc w của cần được xác định như 2.3.3.3 có thể được tính toán sử dụng một mômen quán tính giả định (I_f) được xác định theo công thức sau:

I_t = x I_m

trong đó:

Khi thân cần như biểu diễn trong hình vẽ (a) của Bảng 2.6

...

...

...

Khi điều kiện liên kết ở hai đầu và hình dạng của cần như biểu diễn trong hình vẽ (b) hoặc (c) của Bảng 2.6.

x = x_b = (0,2.10^-3 + m)^q với q = 0,27 (1 - v)^2.2

Trong hai công thức trên, các giá trị m và v được xác định theo công thức:

 và

trong đó:

I_I: Mômen quán tính của mặt cắt ngang tại đầu cần có chiều dài L (m), (cm⁴);

I_m: Mômen quán tính của mặt cắt ngang được xem như không đổi trên một đoạn cần có chiều dài L_m, (cm⁴) (xem Bảng 2.6).

Trong hai trường hợp xét đến ở trên, các giá trị của x được cho trong Bảng 2.6 tương ứng với các giá trị của m và v.

Hệ số độ mảnh của cần được tính toán theo công thức sau:

...

...

...

trong đó:

S_m: Diện tích mặt cắt ngang của cần được giả định là không đổi trên toàn bộ chiều dài L_m, (cm²).

Bảng 2.6 Thân cần có hệ số quán tính x thay đổi

Cần như hình vẽ (a)

Giá trị của x_a

v

m

0

...

...

...

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,01

0,173

...

...

...

0,357

0,479

0,629

0,784

0,911

0,983

1,0

0,02

0,211

...

...

...

0,401

0,520

0,663

0,806

0,921

0,985

1,0

0,03

0,240

...

...

...

0,431

0,549

0,685

0,820

0,927

0,986

1,0

0,04

0,263

...

...

...

0,456

0,571

0,702

0,831

0,932

0,987

1,0

0,06

0,303

...

...

...

0,495

0,605

0,729

0,847

0,939

0,988

1,0

0,08

0,336

...

...

...

0,526

0,632

0,749

0,859

0,944

0,989

1,0

0,10

0,365

...

...

...

0,552

0,654

0,766

0,869

0,948

0,990

1,0

0,15

0,427

...

...

...

0,606

0,699

0,798

0,888

0,956

0,992

1,0

0,20

0,480

...

...

...

0,649

0,734

0,823

0,903

0,962

0,993

1,0

0,30

0,570

...

...

...

0,718

0,789

0,862

0,925

0,971

0,995

1,0

0,40

0,647

...

...

...

0,774

0,833

0,891

0,941

0,977

0,996

1,0

0,50

0,716

...

...

...

0,822

0,869

0,915

0,955

0,982

0,997

1,0

0,60

0,780

...

...

...

0,864

0,901

0,936

0,966

0,987

0,998

1,0

0,80

0,896

...

...

...

0,937

0,955

0,971

0,985

0,994

0,999

1,0

1,00

1,0

...

...

...

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Cần như hình vẽ (b) và (c)

...

...

...

v

m

0

0,2

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

...

...

...

1,0

0,01

0,290

0,469

0,669

0,764

0,848

0,916

0,965

...

...

...

1,0

0,02

0,349

0,525

0,710

0,795

0,869

0,928

0,970

...

...

...

1,0

0,03

0,389

0,561

0,736

0,814

0,882

0,935

0,973

...

...

...

1,0

0,04

0,420

0,588

0,754

0,828

0,891

0,940

0,975

...

...

...

1,0

0,06

0,468

0,629

0,781

0,848

0,904

0,948

0,978

...

...

...

1,0

0,08

0,506

0,659

0,801

0,862

0,913

0,953

0,980

...

...

...

1,0

0,10

0,537

0,684

0,817

0,874

0,921

0,957

0,982

...

...

...

1,0

0,15

0,599

0,731

0,847

0,895

0,934

0,964

0,985

...

...

...

1,0

0,20

0,648

0,767

0,868

0,910

0,944

0,970

0,987

...

...

...

1,0

0,30

0,723

0,820

0,900

0,932

0,958

0,977

0,991

...

...

...

1,0

0,40

0,781

0,860

0,923

0,948

0,968

0,983

0,993

...

...

...

1,0

0,50

0,829

0,892

0,941

0,960

0,975

0,987

0,995

...

...

...

1,0

0,60

0,871

0,919

0,956

0,970

0,982

0,990

0,996

...

...

...

1,0

0,80

0,942

0,964

0,981

0,987

0,992

0,996

0,998

...

...

...

1,0

1,00

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

...

...

...

1,0

(4) Đối với tính toán cần kết cấu dàn trong mặt phẳng uốn, biến dạng do lực cắt phải được xét đến.

Trong trường hợp này, phương pháp tính toán sau có thể được áp dụng:

(a) Trong hình 2.6 cho hai ví dụ về mặt cắt ngang của cần kết cấu dàn. Các thành phần dọc dưới đây được gọi là các nhánh (các thành phần có diện tích mặt cắt ngang s hoặc S).

Hình 2.6 Mặt cắt ngang của cần kết cấu dàn

(b) Hệ số độ mảnh l của cần được tính theo công thức sau:

trong đó:

...

...

...

S và s: Diện tích của hai nhánh xem Hình 2.6, (cm²);

: Chiều dài tính toán của cần tương ứng với mặt phẳng uốn xem 2.3.4.3.(2), (m);

r: Bán kính quán tính của mặt cắt ngang của cần, (cm);

: Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần không thay đổi trên toàn bộ chiều dài;

: Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần thay đổi (xem 2.3.4.3.(3));

trong đó:

h: Chiều cao giả định của nhánh liên kết dàn bằng với khoảng cách giữa trục trung hòa của hai nhánh, (cm);

I_f: Mômen quán tính giả định được tính toán như 2.3.4.3.(3) theo mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần (cm⁴) đối với chiều dài L_m (xem Bảng 2.6), (cm⁴);

(c) Điều kiện bền sau phải được thỏa mãn tại điểm giữa chiều dài tính toán của cần:

...

...

...

                        (2)

           (3)

trong đó:

w: Hệ số uốn dọc của toàn bộ cần được tính toán theo 2.3.3 đối với cần có mặt cắt ngang hở [Xem bảng 2.5(b)], theo hệ số độ mảnh l được xác định trong 2.3.4.3.(4).(b);

w_s và w_S: Hệ số uốn dọc riêng của hai nhánh tương ứng với diện tích s và S. Các hệ số này được xác định theo 2.3.3, khi xét với một chiều dài tính toán bằng (Xem bảng 2.7) và mômen quán tính nhỏ nhất của nhánh đang xét;

F_C: Lực nén tổng hợp tác dụng lên cần, (kN);

M_f: Mômen uốn được tính toán tại điểm giữa chiều dài tính toán của cần, (kN.m);

h: Chiều cao giả định của nhánh tại mặt cắt ngang đang xét (xem Hình 2.6), (cm);

S và s: Diện tích mặt cắt ngang của hai nhánh như được xác định trong Hình 2.6, (cm²);

...

...

...

Việc kiểm tra theo điều kiện (1) được áp dụng khi mặt cắt đang xét đối xứng qua trục trung hòa (S = s) hoặc khi nhánh có diện tích s cách trục trung hòa 1 khoảng V chịu nén bởi mô men uốn trong trường hợp mặt cắt không đối xứng.

Điều kiện (2) và (3) được kiểm tra chỉ trong trường hợp mặt cắt không đối xứng khi nhánh có diện tích S cách trục trung hòa 1 khoảng V' chịu nén bởi mô men uốn (khi đó điều kiện (1) không được áp dụng trong trường hợp này).

Điều kiện bền (1), (2) và (3) có thể được áp dụng tại một điểm bất kỳ có khoảng cách X (m) từ đầu của chiều dài tính toán của cần (xem Hình 2.4) bằng việc thay thế w bằng:

 trong đó:

: Chiều dài tính toán của cần được xác định như 2.3.3.1, (m);

Góc (được tính bằng độ).

(d) Các lực F₁ và F₂ trong các thanh dàn (các thanh chéo hoặc các thanh chống đứng) có diện tích S₁ và S₂ tương ứng (xem Bảng 2.7) được xác định bằng các công thức sau tại đầu của chiều dài tính toán của cần:

(kN) (Đối với các thanh chéo có diện tích S₁ của tất cả các kiểu dàn).

...

...

...

F₂ = T_f + T (kN) (Đối với các thanh chống có diện tích S₂ của dàn chữ N và K).

trong đó: (kN)

F_C, h, s, và S: Được xác định theo 2.3.4.3.(4).(c);

: Chiều dài tính toán của cần, (m);

T: Lực cắt trong mặt cắt đang xét, (kN);

q₁ và q₂: Các góc được xác định trong Bảng 2.7.

Điều kiện bền sau phải được thỏa mãn:

trong đó:

...

...

...

w_l: Hệ số uốn dọc riêng của thanh chéo hoặc thanh chống đứng đang xét. Hệ số này được tính toán theo 2.3.3 với một chiều dài tính toán bằng , (hoặc h đối với các thanh chống đứng: xem Bảng 2.7) và mômen quán tính nhỏ nhất của thanh dàn đang xét.

h và R_C: Được xác định trong 2.3.1.

Bảng 2.7 Diện tích a của 1 nhánh liên tục tương đương với 1 nhánh liên kết dàn

Kiểu dàn

Giá trị của a (cm²)

Dàn chữ V đối xứng

hoặc

...

...

...

Dàn chữ V không đối xứng

hoặc

Dàn chữ N

hoặc

...

...

...

Dàn chữ K

hoặc

2.3.4.4. Kiểm tra độ bền chống uốn của các bản tấm

(1) Nếu các quy định về sự phân bố kết cấu trong 2.3.4.4.(1)(a) đến 2.3.4.4.(1).(d) không được tuân theo hoàn toàn, độ bền chống uốn của các bản tấm phẳng và các nẹp gia cường phải được tính toán trực tiếp thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

(a) Tỷ lệ giữa độ rộng b(mm) của một bản tấm phẳng không được gia cường

(hoặc khoảng cách giữa các nẹp gia cường của bản tấm phẳng này) và độ dày của nó t(mm) phải lớn hơn:

...

...

...

(b) Khi ứng suất tổng hợp lớn nhất s_cb được xác định theo các điều kiện bền nêu trong 2.3.2 nhỏ hơn ứng suất cho phép h R_C (xem 2.3.1) tỷ lệ có thể được lấy bằng giá trị lớn nhất của biểu thức sau:

khi

khi

Tỷ lệ không được vượt quá 100 trong bất cứ trường hợp nào.

(c) Phương pháp sau có thể được áp dụng khi xác định kích thước và diện tích mặt cắt ngang của các nẹp gia cường:

- Khi một bản tấm phẳng được gia cường bằng các nẹp gia cường dọc, mômen quán tính của mỗi nẹp gia cường này với tấm liên kết i_o (cm⁴) phải không nhỏ hơn giá trị sau:

trong đó:

S: Diện tích mặt cắt ngang của nẹp gia cường, (cm²);

...

...

...

b_o: Độ rộng của bản tấm phẳng được đỡ bởi nẹp gia cường đang xét (b_o = 0,5 (b₁ + b₂), b₁ và b₂ (mm): khoảng cách giữa nẹp gia cường đang xét và hai nẹp gia cường gần nhất về 2 phía tương ứng), (mm);

: Chiều dài của nẹp gia cường đang xét (: Khoảng cách giữa 2 thanh sườn ngang hoặc 2 vách ngang đỡ các nẹp gia cường dọc (xem Hình 2.7), (m);

- Mômen quán tính I_o (cm⁴) với tấm liên kết của mỗi thanh sườn ngang (hoặc tấm vách ngang hở) đỡ các nẹp gia cường dọc phải không nhỏ hơn giá trị sau:

(cm⁴)

trong đó:

L: Chiều dài của thanh sườn ngang (L phải được lấy bằng chiều rộng bên trong của bản tấm phẳng), (m);

B_o: Chiều rộng của bản tấm được đỡ bởi thanh sườn ngang đang xét, (B_o = 0,5 (), (m) và (m): Khoảng cách từ thanh sườn ngang đang xét tới hai thanh sườn ngang gần nhất được đặt về hai phía tương ứng của nó, (m);

N: Số lượng nẹp gia cường dọc được đỡ bởi thanh sườn ngang đang xét.

i_o: Mômen quán tính thực tế của mỗi nẹp gia cường dọc với tấm liên kết, được giả định là như nhau và có khoảng cách bằng nhau (xem Hình 2.7), (cm⁴).

...

...

...

Hình 2.7 Sự phân bố các nẹp gia cường trên bản tấm phẳng

(d) Khi các bản tấm phẳng được liên kết với các bản tấm hình trụ, các quy định trong 2.3.4.4(1).(a), 2.3.4.4(1).(b), 2.3.4.4(1).(c) vẫn phải tuân theo đối với các phần hỗn hợp, khi xét với một độ rộng giả định b₁ bằng với chiều rộng của phần phẳng được tăng lên 0,3D (xem Hình 2.8).

Hình 2.8 Mặt cắt ngang hỗn hợp

(2) Đối với các bản tấm hình trụ phải tuân theo phân bố kết cấu như sau:

(a) Đối với cột cần trục có mặt cắt ngang hình tròn tỷ lệ D/t giữa đường kính ngoài D(mm) và độ dày t(mm) của mỗi mặt cắt ngang đang xét không được vượt quá 150 hoặc giá trị cho trong Bảng 2.8 theo SWL: P của cần trục và giới hạn chảy R_C (N/mm²) của vật liệu chế tạo cột cần trục như được xác định trong 2.3.1.

Bảng 2.8 Cột cần trục có mặt cắt ngang hình tròn Tỷ số D/t

SWL của cần trục

P(t)

...

...

...

P ≤ 5

5 < P < 160

P ≥ 160

(b) Đối với các kết cấu có mặt cắt ngang hình tròn (không kể cột cần trục), tỷ số D/t không được vượt quá 2/3 giá trị được quy định trong 2.3.4.4.(2).(a).

(c) Khi ứng suất tổng hợp lớn nhất s_cb được xác định theo điều kiện bền nêu trong 2.3.2 nhỏ hơn ứng suất cho phép h R_C (xem 2.3.1), tỷ số D/t cho trong Bảng 2.8 có thể được tăng lên một lượng bằng:

...

...

...

(1) Cấp chất lượng của các bu lông được sử dụng trong các liên kết giữa cần trục với cột của nó hoặc trong liên kết của vành mâm quay phải không nhỏ hơn 8.8. Cấp 10.9 được khuyến nghị dùng.

Ren của các bulông phải được chế tạo bằng phương pháp cán ren. Đăng kiểm không chấp nhận các phương pháp chế tạo khác.

(a) Cấp chất lượng của các bulông và đai ốc dùng trong các liên kết chịu lực của thiết bị nâng phải thỏa mãn yêu cầu ISO 898/1 - 1999 nêu trong Bảng 2.9

Bảng này cũng đưa ra độ bền kéo danh nghĩa R_b và giới hạn chảy R_C của các bulông, các giá trị này phải được xét đến trong các tính toán độ bền.

Bảng 2.9 Ký hiệu cấp chất lượng của các bulông và đai ốc

Ký hiệu cấp chất lượng của bulông.

6.8

8.8

10.9

...

...

...

Độ bền kéo danh nghĩa của bulông (N/mm²)

600

800

1000

1200

Giới hạn chảy của bulông (N/mm²)

480

640

900

...

...

...

Ký hiệu cấp chất lượng của đai ốc

6

8

10

12

Chú thích: Việc lựa chọn cấp chất lượng khác theo các Tiêu chuẩn quốc gia có thể được chấp nhận.

(b) Trong một bulông (bulông + đai ốc) ký hiệu cấp chất lượng của đai ốc tương ứng với ký hiệu đầu tiên của ký hiệu cấp chất lượng của bulông, có chiều cao đai ốc tiêu chuẩn bằng 0,8 lần đường kính danh nghĩa của bulông.

(c) Ký hiệu cấp chất lượng phải được biểu thị trên mỗi bulông và đai ốc được sử dụng.

(d) Đối với các bộ phận lắp ráp bằng các bulông có độ bền cao được tạo ứng suất trước, ký hiệu cấp chất lượng của các bulông phải là 8.8, 10.9, hoặc là 12.9 và tương ứng các ký hiệu cấp chất lượng của các đai ốc sẽ là 8, 10 hoặc 12. Cấp chất lượng của các vòng đệm phải phù hợp với các ký hiệu cấp chất lượng của các bulông và đai ốc.

...

...

...

(mm²)

trong đó:

d_b: Đường kính danh nghĩa của bulông, (mm);

p:  Bước ren (mm).

Nếu đường kính của thân bulông nhỏ hơn (d_b - 0,94p), diện tích chịu ứng suất danh nghĩa của bu lông sẽ được lấy bằng diện tích mặt cắt ngang của thân bu lông.

Nếu bước ren không xác định, nó sẽ được giả định là ren hệ mét ISO phù hợp với ISO 261 - 1998. Các giá trị bước ren của bulông (ren bước lớn - ren thô) được cho trong Bảng 2.10 theo đường kính danh nghĩa của bulông.

Bảng 2.10 Ren hệ mét ISO - Giá trị của bước ren

(Đơn vị tính: mm)

Đường kính danh nghĩa của bulông

...

...

...

Bước ren (ren thô)

p

10

12

14

18

24

30

36

...

...

...

16

20

27

33

39

...

...

...

1,5

1,75

2

2,5

3

3,5

4

(3) Diện tích chịu ứng suất danh nghĩa S_b (mm²) của mỗi bulông phải không nhỏ hơn giá trị sau:

...

...

...

M_t: Mômen lật lớn nhất của cần trục được tính toán như 2.3.4.6.(3), (kN.m);

Q: Lực nén lớn nhất được tính toán với điều kiện tương tự như M_t, (xem 2.3.4.6.(3), (kN);

D_p: Đường kính vòng chia của các bulông, (mm);

n: Tổng số các bulông được giả định phân đều trên đường kính vòng chia D_p;

R_C: Giới hạn chảy của bulông (xem Bảng 2.9), (N/mm²).

(4) Lực xiết chặt bulông phải được kiểm tra bằng các phương pháp thích hợp và việc tạo ứng suất trước phải trong khoảng 70 % đến 80 % giới hạn chảy của bulông.

Nếu lực xiết chặt được kiểm tra bằng cách đo mômen xiết chặt thì giá trị của mômen này phải được nêu rõ. Nếu giá trị của mô men xiết chặt không trong khoảng giá trị nhỏ nhất C_min và lớn nhất C_max dưới đây, thì phải có thuyết minh liên quan và được Đăng kiểm xem xét.

C_min = 0,14.10^-4S_bd_bR_C (daN.m)

C_max = 0,16.10^-4S_bd_bR_C (daN.m)

...

...

...

S_b: Diện tích chịu ứng suất danh nghĩa của bulông (xem 2.3.4.5.(2)), (mm²);

d_b: Đường kính danh nghĩa của bulông, (mm);

R_C: Giới hạn chảy của bulông tương ứng với cấp chất lượng của nó (xem 2.3.4.5.(1).(a)), (N/mm²).

Các giá trị của mô men xiết chặt trên đây được áp dụng đối với các bulông (bulông, đai ốc và vòng đệm) đã được làm sạch thích hợp không còn bụi bẩn hoặc gỉ và dầu.

2.3.4.6. Kiểm tra cột cần trục quay

(1) Các loại tải trọng tác dụng

Phương chiều của các tải trọng tác dụng được xác định liên quan đến một hệ tọa độ (X, Y, Z) của cần trục như trên Hình 2.9

Mặt phẳng tạo bởi hai trục X và Y song song với mặt bệ đỡ cột cần trục.

Mặt phẳng tạo bởi hai trục X và Z (bao gồm trục thân cần) vuông góc với mặt bệ đỡ cột cần trục.

...

...

...

Hình 2.9 Các loại tải trọng tác dụng

Có ba loại tải trọng tác dụng:

Loại

Loại

Loại

Các tải trọng loại SX được xác định như sau:

trong đó:

F: Lực làm việc an toàn của thiết bị nâng (SWF), (kN);

...

...

...

SX₁ = y_xG₁; SX₂ = y_xG₂; …; SX_m = y_xG_n

trong đó: G₁, G₂,…, G_n (kN): Các khối lượng bản thân được xét đến

Các tải trọng loại SY được xác định như sau:

SY₁ = y_xG₁; SY₂ = y_xG₂; …; SY_m = y_xG_n

Các tải trọng loại SZ được xác định như sau:

SZ₁ = G₁; SZ₂ = G₂; …; SZ_n = G_n