Các yêu cầu khi thiết kế kết cấu thép

Cũng như mọi kết cấu khác, khi thiết kế kết cấu thép cần phải đạt được những yêu cầu bên dưới đây nhằm không chỉ đảm bảo kỹ thuật mà còn cả về chất lượng.

Những yêu cầu dưới đây không chỉ áp dựng cho các loại thiết bị nâng, cầu trục, cổng trục mà còn đối với tất cả các loại thiết bị công nghiệp khác.

I. Yêu cầu về sử dụng: Là yêu cầu cơ bản nhất đối với người thiết kế thể hiện ở các mặt:

– Kết cấu thép phải thảo mãn về mặt hình học do yêu cầu làm việc như: chiều cao nâng, tầm với, khẩu độ, chiều dài công son, các yêu cầu về hệ cân bằng (nếu có)… tóm lại cần thảo mãn về khoảng không gian yêu cầu phục vụ của cầu trục.

– Kết cấu thép phải thiết kế sao cho khi làm việc không làm ảnh hưởng, cản trở hay làm hư hại các thiết bị khác.

Ví dụ: Khi thiết kế cầu cảng, một trong các thông số cần xác định là áp lực đơn vị của cần trục lên cầu cảng, ngược lại khi thiết kế hay mua một cần trục để làm việc tại cầu cảng đó cũng cần căn cứ vào áp lực đơn vị cho phép của cầu cảng. Tương tự như vậy khi thiết kế một xe nâng trong kho, trong lòng container, trên bãi,…

– Kết cầu thép phải thỏa mãn các yêu cầu cần chịu lực: độ bền, độ cứng vững, độ bền mỏi (độ bền lâu), độ ổn định.

– Tính thẩm mỹ: kết cấu có hình dáng đẹp, thanh thoát, hài hòa.

Hình ảnh thiết kế cầu trục trong một nhà máy.

II. Yêu cầu về kinh tế thể hiện ở các mặt:

– Tiết kiệm vật liệu: Vật liệu thép cần được sử dụng một cách hợp lý, đúng chỗ,  đặc biệt việc chọn giải pháp kết cấu hợp lý tiết kiệm rất lớn khối lượng vật liệu thép cần thiết để chế tạo. Ngoài ra cần dùng những phương pháp tính toán tiên tiến.

– Tính công nghệ của kết cấu bao gồm:

1. Tính công nghệ trong chế tạo: kết cấu được chế tạo sao cho phù hợp với điều kiện chế tạo của phân xưởng và việc sử dụng những thiết bị chuyên dùng hiện có. Cũng có thể một số bộ phận máy trục tự lắp dựng như cổng trục tự dựng hay tự dựng một phần trong qui định công nghệ lắp ráp. Kết cấu thép đã được chế tạo khi vận chuyển từ nơi chế tạo đến nơi sử dụng cũng phải dễ dàng nhanh chóng bằng cách chia thành từng đơn vị vận chuyển hay vận chuyển cả kết cấu.

2. Tính công nghệ trong lắp ráp, vận chuyển: Kết cấu thép đã được chế tạo đến khi lắp dựng phải dễ dàng, nhanh chóng với những thiết bị có sẵn. Cũng có thể một số bộ phận trục tự lắp dựng như cổng trục tự dựng hay tự dựng một phần trong qui trình công nghệ lắp ráp. Kết cấu thép đã được chế tạo khi vận chuyển từ nơi sử dụng cũng phải dễ dàng nhanh chóng bằng cách chia thành từng đơn vị vận chuyển hay vận chuyển cả kết cấu.

>>>Xem thêm: Dịch vụ sữa chữa bảo dưỡng cầu trục cổng trục palang thiết bị liên quan

3. Tính công nghệ trong việc sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng: Kết cấu thép phải có hình dáng, cấu tạo tiện cho việc sử dụng, kiểm tra, sơn bảo vệ.

4. Tính điển hình hóa trong thiết kế kết cấu thép. Ví dụ: điển hình hóa kiểu kết cấu cần, kết cấu tháp, điển hình hóa kết cấu chân đỡ.. theo kết cấu từng thể loại cần trục. Lợi ích của việc điển hình hóa cũng tương tự như việc tiêu chuẩn hóa.

5. Về mặt thiết kế tránh được việc thiết kế lắp lại.

6. Về mặt chế tạo có thể chế tạo hàng loạt lớn những cấu kiện, do đó tạo điều kiện sử dụng những thiết bị chuyên dùng, tăng được năng suất lao động và giảm thời gian chế tạo. Việc dựng lắp cũng nhanh chóng dễ dàng hơn do có thể sử dụng những thiết bị dựng lắp thích hợp cho loại kết cấu được dùng lặp nhiều lần.