Грузоподъемность крана — это максимальная суммарная нагрузка, которую кран может поднять за один подход: при заданном рабочем радиусе, длине стрелы и положении выносных опор, как указано в таблице грузоподъёмности. Чтобы рассчитать грузоподъёмность для реальной операции подъёма, необходимо сложить вес всего, что подвешено под концом стрелы, определить номинальную грузоподъёмность при фактическом радиусе действия и установить, какую долю от этой номинальной грузоподъёмности занимает данный груз, поскольку указанная на заводской табличке грузоподъёмность действительна только в наиболее благоприятном положении — у колонны.
С 2003 года мы производим краны-манипуляторы в Сюйчжоу. В этом руководстве шаг за шагом показано, как рассчитать грузоподъёмность крана: приведена одна формула, бланк расчёта, который можно распечатать и заполнить, как калькулятор, а также три примера с расчётами, взятые из наших собственных таблиц грузоподъёмности.
Основные выводы
- Полная нагрузка = груз + крюк или крюковой блок + стропы + скобы + траверса + любые навесные приспособления. Каждый килограмм под оголовком стрелы имеет значение.
- Используйте номинальную грузоподъёмность при максимальном радиусе подъема. Если радиус находится между двумя строками таблицы, используйте строку с большим радиусом. Никогда не интерполируйте в сторону увеличения.
- Полезная грузоподъёмность = номинальная грузоподъёмность − вес такелажа. Это самый тяжелый груз, который можно подвесить на крюк.
- Процент от номинальной грузоподъёмности по таблице = полная масса груза ÷ номинальная грузоподъёмность × 100. Согласно правилам США, подъем, превышающий 75 процентов номинальной грузоподъёмности при максимальном радиусе, в некоторых случаях требует проверки веса.
- Произведение груза на радиус — полезный способ перепроверки, но окончательное решение всегда принимается на основании таблицы грузоподъёмности.
Формула расчета грузоподъёмности крана
Не существует единого числа, характеризующего грузоподъёмность крана, поскольку она непрерывно изменяется в зависимости от радиуса, длины стрелы, угла наклона стрелы и конфигурации выносных опор; поэтому формула расчета грузоподъёмности крана представляет собой скорее сравнительный показатель, чем постоянную величину. Эти три строки охватывают практически все расчеты по таблицам грузоподъёмности кранов:
- Полная нагрузка = вес груза + вес такелажа (крюк или крюковой блок, стропы, скобы, траверса, крепежные элементы).
- Полезная грузоподъёмность = номинальная нагрузка при данном радиусе − вес такелажа.
- Процент от табличной грузоподъёмности = полная нагрузка ÷ номинальная нагрузка при данном радиусе × 100.
Подъём укладывается в таблицу грузоподъёмности только в том случае, если полная масса груза не превышает номинальной грузоподъёмности, то есть процент составляет 100 или менее. В правилах OSHA по строительным кранам номинальная грузоподъёмность определяется как «максимальная рабочая нагрузка, допускаемая производителем при определенных условиях эксплуатации», таких как «конфигурация оборудования, радиусы, длина стрелы и другие параметры использования» (29 CFR 1926.1401). Именно поэтому никогда нельзя рассчитывать грузоподъёмность, опираясь исключительно на название модели.
Что на самом деле означают старые «методы расчёта»
Вы можете прочитать, что грузоподъёмность крана можно определить с помощью метода расчёта по весу груза, метода расчёта по радиусу, метода расчёта по прочности конструкции или метода расчёта по устойчивости. Речь идёт не о четырёх альтернативных способах расчёта, а о четырёх отдельных предельных значениях, и производитель уже учёл каждое из них в таблице грузоподъёмности.
- Вес груза: это ваша задача. Вы должны знать полную массу поднимаемого груза.
- Радиус: это тоже ваша задача. В таблице приведены различные номинальные значения для каждого радиуса и конфигурации стрелы.
- Прочность конструкции: это задача производителя. Вблизи колонны ограничивающим фактором обычно являются стрела, цилиндры и поворотная основа.
- Устойчивость: также учтена в таблице. При большем вылете ограничивающим фактором обычно становится опрокидывание. Общие правила промышленной безопасности США ограничивают номинальные нагрузки для кранов-манипуляторов и кранов на колесном шасси — как при полностью выдвинутых выносных опорах, так и без них — 85 процентами от опрокидывающей нагрузки (29 CFR 1910.180(c)(1)(i)).
Таким образом, оператор или специалист по планированию подъема не повторяет расчёты прочности конструкции или устойчивости: вы определяете полную массу груза и радиус, затем обращаетесь к таблице и сравниваете данные. Независимый анализ прочности конструкции проводится только в случае исключительных подъёмов, и этим занимается производитель или квалифицированный инженер.
Как рассчитать грузоподъёмность крана за 6 шагов
Выполняйте шаги в указанном порядке для каждого подъема, и если какой-либо шаг не удался, измените настройки и начните заново. В нашем руководстве по тому, как читать таблицу грузоподъёмности крана, объясняется сама таблица; на этой странице речь идет о расчетах.
Шаг 1: Определите полную массу груза
Начните с самого груза, определив его вес по накладной, заводской табличке или расчёту по габаритам, а затем добавьте вес всего такелажа. Согласно OSHA, под грузом понимается объект и «оборудование для крепления груза, такое как грузовой блок, тросы, стропы, скобы и любые другие вспомогательные приспособления» (29 CFR 1926.1401). Сюда входят траверса, грейфер, корзина или подъемный зажим. Если в таблице или руководстве указано вычесть что-либо еще, например сложенный гусёк, вычтите и это. В нашем руководстве по крановым крюкам объясняется, почему крюковой блок учитывается.
В правилах США также указано, каким образом должен определяться вес. Оператор должен убедиться, что груз не превышает номинальную грузоподъёмность, и одним из допустимых способов является определение веса «на основании данных, признанных в отрасли (например, предоставленных производителем груза), либо с помощью метода расчета, признанного в отрасли (например, расчет веса стальной балки на основе измеренных габаритов и известного веса на фут)» (29 CFR 1926.1417(o)(3)(i)). Приблизительная оценка не входит в их число.
Шаг 2: Определите радиус в худшем случае
Радиус — это горизонтальное расстояние от центра поворота крана до крюка. Измерьте его в точке подъема, в точке опускания и в любой промежуточной точке, где груз перемещается дальше, а затем возьмите наибольшее значение. Подъем, начинающийся на вылете 3 m и заканчивающийся на вылете 7 m, считается подъемом на 7 m.
Шаг 3: Определите номинальную нагрузку для данного радиуса
Найдите в таблице радиус, соответствующий той конфигурации стрелы, которую вы будете использовать на практике. Если он находится между двумя указанными радиусами, округлите его в большую сторону и руководствуйтесь значением, указанным для большего радиуса; ни в коем случае не усредняйте значения из двух строк и не принимайте значение, превышающее указанное в таблице. При работе вблизи предельных значений используйте значения в килограммах, поскольку значения в фунтах часто округляются.
Шаг 4: Рассчитайте полезную грузоподъёмность
Полезная грузоподъёмность — это номинальная грузоподъёмность за вычетом веса всего такелажа; этот показатель даёт ответ на практический вопрос, который задаёт себе каждый покупатель: какой вес может иметь сам груз? Если согласно таблице допустимая грузоподъёмность составляет 1 600 kg, а вес такелажа — 50 kg, то полезная грузоподъёмность крана при данном радиусе действия составляет 1 550 kg. Полезная грузоподъёмность всегда ниже значения, указанного в таблице, и эта разница особенно важна при работе на большом вылете, где номинальные значения невелики.
Шаг 5: Рассчитайте процент от таблицы грузоподъёмности
Разделите полную массу груза на номинальную нагрузку и умножьте на 100. Этот процент грузоподъёмности крана показывает, какую долю от имеющейся номинальной грузоподъёмности занимает поднимаемый груз, и любое значение выше 100 означает перегрузку, при которой подъем запрещен. В правилах США прямо указано, что «оборудование не должно эксплуатироваться с превышением его номинальной грузоподъёмности» (29 CFR 1926.1417(o)(1)).
Одно из условий данного правила указано в виде числового значения. Если оператор не располагает достоверными данными о весе груза и вместо этого приступает к подъему с использованием устройства измерения веса груза, индикатора момента нагрузки или ограничителя номинальной грузоподъёмности, он должен проверить, «превышает ли вес груза 75 процентов от максимальной номинальной грузоподъёмности при самом длинном радиусе, который будет использоваться во время подъема». Если это так, подъём приостанавливается до тех пор, пока вес не будет проверен методом, указанным в шаге 1 (29 CFR 1926.1417(o)(3)(ii)).
Остальные плановые запасы являются скорее практикой на объекте, чем требованием законодательства. Многие подрядчики требуют предоставления письменного плана подъема или дополнительной проверки, когда груз приближается к пределу, указанному в таблице, поскольку ветер, раскачивающийся груз или неопределённый вес снижают фактический запас, а точные критерии определяются процедурой подъема, принятой в вашей компании.
Шаг 6: Перепроверьте по грузовому моменту
Умножьте полную массу груза в тоннах на радиус в метрах, чтобы получить грузовой момент в т·м — это позволит быстро проверить правдоподобность расчётов: неожиданно большое значение должно насторожить вас и заставить перепроверить расчёты. Однако не делите максимальный момент крана на радиус для определения грузоподъёмности. Этот упрощённый подход часто даёт значение, превышающее указанное в таблице, как показывают приведённые ниже примеры. В нашей статье о грузовом моменте крана объясняется, почему.
Рабочий лист для расчета грузоподъёмности крана
Распечатайте этот рабочий лист или скопируйте его в электронную таблицу, введите данные о грузе, результатах обследования площадки и таблице грузоподъёмности крана, а затем выполните расчёты, описанные справа. Он работает как калькулятор грузоподъёмности крана, но при этом все цифры остаются на виду, чтобы их мог проверить кто-нибудь другой.
| Строка | Что ввести | Как получить |
|---|---|---|
| A | Вес изделия (kg) | Накладная, паспортная табличка или расчет по габаритам |
| B | Крюк или крюковый блок (kg) | Указанный вес или данные из руководства по эксплуатации крана |
| C | Стропы, скобы, траверсы, навесное оборудование (kg) | Указанные веса или данные поставщика |
| D | Полная нагрузка (kg) | A + B + C |
| E | Радиус в наихудшем случае (m) | Наибольшее из значений: радиус подъема, траектории поворота и радиуса опускания |
| F | Используемый радиус из таблицы (m) | E, округлённое в большую сторону до следующего указанного радиуса |
| G | Номинальная нагрузка при F (kg) | Таблица грузоподъёмности для вашей конфигурации стрелы и выносных опор |
| H | Полезная грузоподъёмность (kg) | G − B − C |
| I | Процент от грузоподъёмности по таблице | D ÷ G × 100 (не должен превышать 100) |
| J | Грузовой момент (t·m) | D ÷ 1 000 × E, только для перепроверки |
| K | Опоры и грунт | Устанавливаются в соответствии с допущениями таблицы; грунт твёрдый и ровный; опорные площадки установлены |
Примеры из таблиц грузоподъёмности BOB-LIFT
Приведенные ниже номинальные нагрузки взяты непосредственно из наших собственных технических чертежей, тогда как задачи придуманы для демонстрации метода, поэтому каждая из них обозначена как «Пример сценария».
| Модель | Тип стрелы | Максимальная грузоподъёмность | Максимальный грузовой момент | Номинальные нагрузки по таблице (радиус / kg) |
|---|---|---|---|---|
| SQ5ZA3 | Шарнирно-сочленённая | 5,000 kg | 10.5 t·m | 2.1 m / 5,000; 4.45 m / 2,350; 6.2 m / 1,600; 8.05 m / 1,100 |
| SQ10SA4 | Телескопическая | 10,000 kg | 25 t·m | Таблица длины стрелы см. в примере 2 |
| SQ12ZA6 | Шарнирно-сочленённая | 12,000 kg | 27 t·m | 2.25 m / 12,000; 4.7 m / 5,450; 6.4 m / 3,500; 8.19 m / 2,500; 10.1 m / 1,850; 12.2 m / 1,400; 14.5 m / 1,000 |
Пример 1: Кран-манипулятор SQ5ZA3 с шарнирно-сочленённой стрелой, вылет 5,8 m
Пример сценария (иллюстрация, а не данные о заказчике): бригада должна разгрузить поддон с брусчаткой весом 1 250 kg с платформы грузовика на вылете 3,5 m и установить его на тротуаре на расстоянии 5,8 m от центра поворота. Две цепные стропы, скобы и крюк на конце стрелы весят в сумме 50 kg.
- Полная нагрузка: 1 250 + 50 = 1 300 kg.
- Радиус в наихудшем случае: 5,8 m — точка опускания.
- Радиус по таблице: 5,8 m находится между 4,45 m и 6,2 m, поэтому используем 6,2 m. Номинальная нагрузка: 1 600 kg.
- Полезная грузоподъёмность: 1 600 − 50 = 1 550 kg.
- Процент: 1 300 ÷ 1 600 × 100 = примерно 81.
- Проверка момента: 1,3 t × 5,8 m = 7,5 t·m, что ниже максимального значения 10,5 t·m.
Подъём с запасом укладывается в пределы таблицы. Однако обратите внимание на ловушку, описанную в шаге 6: если разделить 10,5 t·m на 5,8 m, получится примерно 1 810 kg, что превышает 1 600 kg, допустимые по таблице при вылете 6,2 m. Решающее значение имеет таблица.
Пример 2: Кран-манипулятор SQ10SA4 с телескопической стрелой и траверсой
В таблице грузоподъёмности крана с телескопической стрелой приведены номинальные значения в зависимости от длины стрелы и угла наклона стрелы. Ниже приведена часть таблицы SQ10SA4 из чертежа, в каждой ячейке которой указаны рабочий радиус (m) и грузоподъёмность (kg):
| Угол наклона стрелы | Стрела 5,6 m | Стрела 9,02 m | Стрела 12,44 m | Стрела 15,87 m |
|---|---|---|---|---|
| 30° | 4.3 / 5,700 | 7.6 / 2,700 | 10.5 / 1,810 | 13.5 / 1,300 |
| 40° | 3.8 / 6,300 | 6.8 / 3,100 | 9.3 / 1,950 | 12.0 / 1,500 |
| 50° | 3.2 / 8,700 | 5.7 / 3,600 | 7.8 / 2,450 | 10.0 / 1,850 |
| 60° | 2.4 / 10,000 | 4.4 / 4,300 | 6.1 / 3,000 | 7.8 / 2,170 |
Пример сценария (иллюстрация, а не данные о заказчике): четыре стальные балки, каждая длиной 6 m и весом 95 kg на метр, необходимо разместить на расстоянии 7,2 m от центра поворота. Общий вес балок составляет 4 × 6 × 95 = 2 280 kg, рассчитанный на основе габаритов в соответствии с правилами, действующими в США. Крюковой блок, две стропы и траверса добавляют 180 kg.
- Полная нагрузка: 2 280 + 180 = 2 460 kg.
- Радиус в наихудшем случае: 7,2 m.
- Радиус по таблице: при длине стрелы 9,02 m значение 7,2 m находится между строками 6,8 m и 7,6 m, поэтому следует использовать значение 7,6 m. Номинальная нагрузка: 2 700 kg.
- Полезная грузоподъёмность: 2 700 − 180 = 2 520 kg.
- Процент: 2 460 ÷ 2 700 × 100 = примерно 91.
- Проверка момента: 2,46 t × 7,2 m = 17,7 t·m, что ниже максимального значения 25 t·m.
Подъём находится в пределах таблицы, но близок к её верхней границе. Если грузовик припаркуется так, чтобы радиус не превышал 6,8 m, номинальная грузоподъёмность увеличивается до 3 100 kg, и подъём использует около 79 процентов табличной грузоподъёмности. Теперь предположим, что из-за стены бригаде приходится использовать стрелу длиной 12,44 m. На вылете 7,8 m номинальная грузоподъёмность этой стрелы составляет 2 450 kg, что меньше полной массы груза в 2 460 kg. Подъём не проходит на 10 kg, и это происходит только потому, что в расчёте была учтена траверса. Именно поэтому при каждом расчёте необходимо учитывать такелаж.
Пример 3: Кран-манипулятор SQ12ZA6 с шарнирно-сочленённой стрелой при работе на большом вылете
Пример сценария (иллюстрация, а не данные о заказчике): пакет кровельных ферм весом 1 100 kg (вес указан в накладной поставщика) необходимо поднять на крышу, расположенную на расстоянии 11,6 m от центра поворота. Вес строп, скоб и крюка составляет 60 kg.
- Полная нагрузка: 1 100 + 60 = 1 160 kg.
- Радиус в наихудшем случае: 11,6 m.
- Радиус из таблицы: 11,6 m находится между 10,1 m и 12,2 m, поэтому используем 12,2 m. Номинальная нагрузка: 1 400 kg.
- Полезная грузоподъёмность: 1 400 − 60 = 1 340 kg.
- Процент: 1 160 ÷ 1 400 × 100 = примерно 83.
- Проверка момента: 1,16 t × 11,6 m = 13,5 t·m, что составляет лишь половину от максимального значения 27 t·m.
Именно в этом месте упрощённый расчёт через момент чаще всего вводит в заблуждение. Деление 27 t·m на 11,6 m даёт примерно 2 330 kg. В таблице указано 1 400 kg, поскольку при полном вылете собственный вес стрелы занимает значительную часть грузоподъёмности крана. 12-тонный кран при вылете 12,2 m становится 1,4-тонным. Подробнее о том, как номинальная грузоподъёмность кранов с шарнирно-сочлененной стрелой снижается с увеличением вылета, см. на нашей странице «Грузоподъёмность кранов с шарнирно-сочлененной стрелой».
Установка выносных опор и грунт
Таблица грузоподъёмности действительна только для той конфигурации, для которой она была рассчитана. Если кран стоит на частично выдвинутых выносных опорах, на мягком грунте или на склоне, данные таблицы больше не действуют, и ваш расчет будет недействителен ещё до его начала. Общее промышленное правило США гласит, что на запас устойчивости влияют, среди прочего, «состояние пути, ветер или состояние грунта», и добавляет: «Все эти факторы должны быть учтены пользователем» (29 CFR 1910.180(c)(1)(iv)).
На наших чертежах размах выносных опор указан в виде диапазона от втянутого до полностью выдвинутого положения: 2 272–5 122 mm для модели SQ5ZA3, 2 290–5 990 mm для модели SQ10SA4 и 2 316–5 706 mm для модели SQ12ZA6. Рассчитывайте на полностью выдвинутое положение, если у вашего крана нет отдельной таблицы для уменьшенного размаха. Правила строительства также гласят, что кран не должен использоваться, если условия грунта не являются «твердыми, осушенными и выровненными» в достаточной степени, чтобы соответствовать требованиям производителя к опоре и выравниванию (29 CFR 1926.1402(b)).
Грунт под каждой опорной плитой выносной опоры требует отдельного расчёта. В нашем руководстве по выносным опорам кранов и давлению на грунт подробно рассмотрен вопрос определения размеров опорных плит. Важное значение имеет также поворот, поскольку у некоторых кранов номинальные нагрузки на заднюю и боковую стороны различаются; в нашей статье о повороте кранов-манипуляторов рассматриваются рабочие зоны.
Распространённые ошибки при расчёте грузоподъёмности крана
- Ориентация на заводскую табличку: 10-тонный кран поднимает 10 t только при минимальном радиусе действия.
- Неучёт такелажа: траверса или грейфер могут превратить допустимый подъём в недопустимый при работе на большом вылете, как показано в примере 2.
- Измерение радиуса только в точке подъема: точка опускания груза часто находится дальше.
- Интерполяция в сторону увеличения: выбор значения между двумя строками вместо округления радиуса в большую сторону.
- Деление максимального момента на радиус: это завышает грузоподъёмность при большом вылете.
- Игнорирование конфигурации стрелы: на кране с телескопической стрелой более длинная стрела при том же радиусе имеет меньшую номинальную грузоподъёмность.
- Расчёт для конфигурации, которую вы не будете использовать: частично выдвинутые выносные опоры, уклон или мягкий грунт.
В Великобритании Правила по подъемным работам и подъемному оборудованию требуют, чтобы каждая подъемная операция была «надлежащим образом спланирована компетентным лицом», «находилась под соответствующим надзором» и «выполнялась безопасным образом» (LOLER 1998, regulation 8). В руководстве HSE по планированию и организации подъемных работ среди рисков, которые должны быть учтены в плане, перечислены перегрузка, опрокидывание и снижение грузоподъёмности. Заполненный рабочий лист — это простой способ подтвердить, что планирование было проведено.
Часто задаваемые вопросы
Какова формула расчета грузоподъёмности крана?
Полная нагрузка не должна превышать номинальную нагрузку при данном рабочем радиусе. Полная нагрузка включает в себя груз, а также крюковый блок, стропы, скобы и крепежные приспособления. Номинальная нагрузка определяется по таблице грузоподъёмности крана для данного радиуса, конфигурации стрелы и положения выносных опор.
Какова полезная грузоподъёмность крана?
Полезная грузоподъёмность — это номинальная нагрузка на данном радиусе за вычетом веса всего такелажа. Это максимальный вес груза, который можно поднять. На кране SQ12ZA6 при радиусе 12,2 m номинальная грузоподъёмность 1 400 kg с учетом 60 kg веса такелажа дает полезную грузоподъёмность 1 340 kg.
Как рассчитать процентную долю грузоподъёмности крана?
Разделите полную массу груза на номинальную нагрузку при используемом вами радиусе, указанном в таблице, а затем умножьте результат на 100. Полная нагрузка 1 300 kg при номинальной нагрузке 1 600 kg соответствует примерно 81 проценту грузоподъёмности, указанной в таблице. Значение выше 100 означает перегрузку.
Какой процент от грузоподъёмности крана считается безопасным?
Законодательно установленным пределом является сама таблица: значение никогда не должно превышать 100 процентов. Согласно норме США 29 CFR 1926.1417(o)(3)(ii), 75 процентов номинальной грузоподъёмности на максимальном радиусе действия являются точкой, в которой необходимо проверить вес, если оператор использует весоизмерительное устройство вместо известного веса груза. Любой более строгий плановый запас устанавливается вашей компанией или на вашем объекте, а не определяется универсальным правилом.
Есть ли калькулятор грузоподъёмности крана, которым я могу воспользоваться?
Рабочий лист на этой странице — один из таких инструментов. Введите вес груза, вес такелажа, радиус подъема и номинальные данные из таблицы, и он покажет полную массу груза, полезную грузоподъёмность и процентную нагрузку. Любой калькулятор эффективен только в той мере, в какой точны данные, введенные в него, поэтому всегда используйте таблицу, прилагаемую к вашему крану.
Как мы составили это руководство
Данная статья представляет собой обновленную версию нашей предыдущей статьи, посвященной способам расчета грузоподъёмности кранов. Мы собрали данные о номинальных нагрузках, грузовых моментах и размахе выносных опор на основе чертежей с размерами и таблиц грузоподъёмности BOB-LIFT для моделей SQ5ZA3, SQ10SA4 и SQ12ZA6. Приведенные примеры носят иллюстративный характер, а указанные в них процентные значения и моменты были рассчитаны нами на основе этих таблиц. Цитаты взяты из официального текста eCFR (29 CFR 1910.180, 1926.1401, 1926.1402 и 1926.1417), с сайта legislation.gov.uk и с веб-сайта HSE. Фотографии были сделаны на нашем заводе в Сюйчжоу. Achord Chan, директор по продуктовым операциям, проверил данное руководство в ноябре 2026 года. Оно не заменяет руководство по эксплуатации вашего крана, план подъема, составленный компетентным специалистом, или законодательство, действующее в вашем регионе.
Перед отгрузкой каждый кран BOB-LIFT устанавливается на нашем испытательном стенде, где под нагрузкой проверяются функции подъема, поворота и выдвижения выносных опор. В нашем руководстве по испытанию крана под нагрузкой описаны испытания после доставки, а контрольный список проверки крана-манипулятора содержит перечень ежедневных проверок, обеспечивающих актуальность таблицы.
Получите таблицу грузоподъёмности для вашего подъёма
Пришлите нам информацию о самом тяжёлом грузе, имеющемся у вас такелаже и необходимом радиусе действия, и мы проведём расчёт с использованием соответствующей таблицы грузоподъёмности и порекомендуем подходящий кран. Ознакомьтесь с нашими кранами-манипуляторами с шарнирно-сочленённой стрелой и кранами-манипуляторами с телескопической стрелой, для каждого из которых имеются чертежи и таблицы. На каждый кран предоставляется 12-месячная гарантия на всю машину, стандартные запасные части отправляются с завода в течение 48 часов, а наша сервисная служба отвечает в течение 12 часов. Свяжитесь с нами для получения ценового предложения.
