В практике такелажных и погрузочно-разгрузочных работ 90% всех операций выполняются тремя фундаментальными способами строповки:
- Строповка на удавку (петлевой захват / Choke Hitch);
- Строповка в обхват («корзина» / люлька / Basket Hitch);
- Прямой зацеп крюками за монтажные элементы (рым-болты, проушины, петли).
Каждый способ характеризуется собственной физикой распределения усилий, контактными напряжениями, коэффициентами изменения грузоподъемности (Mode Factor) и строгими ограничениями по безопасности.
Понимание механики этих способов строповки по Приказу Министра по инвестициям и развитию РК № 359 и стандартам ГОСТ/EN позволяет избежать перегруза стропов, повреждения груза и аварийных ситуаций.
Три базовых способа строповки грузов:
- Удавка (choker hitch), K = 0,8 и ниже. Самозатягивающийся узел, сжимающий груз при подъёме. Коэффициент зависит от угла затяжки петли; осаживать петлю молотком запрещено.
- Обхват (basket hitch), K = 2,0 при вертикальных ветвях. Груз свободно лежит в U-образной петле стропа. При β = 0° грузоподъёмность удваивается, но при крене груз выскальзывает из петли.
- Зацеп за рымы и монтажные петли, K = 1,0 на крюк. Прямая посадка крюка в монтажный элемент. При наклонной тяге в плоскости кольца у рым-болта DIN 580 остаётся 30 % WLL, а тяга поперёк плоскости кольца запрещена.
1. Способ «Удавка» (Choke Hitch): физика затяжки и расчет коэффициента
Строповка «на удавку» применяется для пакетов труб, круглого проката, бревен и профильных балок, не имеющих заводских точек строповки. Конец стропа оборачивается вокруг груза и продевается в собственную концевую петлю или скользящий замок.
Физика процесса и падение грузоподъемности:
В месте прохода тела стропа через петлю возникают комбинированные напряжения: растяжение от массы груза плюс локальный изгиб и контактное смятие.
В европейских и межгосударственных стандартах (EN 1492, ГОСТ 25573-82, РД 10-33-93) базовая грузоподъемность стропа на удавку принимается с коэффициентом M = 0.8 (потеря 20% прочности). Однако этот коэффициент справедлив только при угле смыкания петли α ≥ 120°.
Если диаметр груза мал, угол затяжки α уменьшается, что приводит к резкому перегибу стропа и катастрофическому падению несущей способности.
Таблица 1. Зависимость коэффициента грузоподъёмности от угла затяжки петли удавки
| Угол затяжки петли α | Реальный коэффициент схемы M | Фактическая г/п для стропа WLL = 5.0 т | Статус безопасности по ПБ РК |
|---|---|---|---|
| 120° – 180° | 0.80 | 4.00 т | Штатный режим |
| 90° – 119° | 0.68 | 3.40 т | Требуется пересчет |
| 60° – 89° | 0.56 | 2.80 т | Опасная зона |
| 30° – 59° | 0.44 | 2.20 т | Критический перегруз |
| < 30° | Категорически запрещено! | — | Мгновенный разрыв стропа |
Главные ошибки при строповке на удавку:
- Забивание петли молотком или кувалдой: Стропальщики часто пытаются «уплотнить» затяжку пакета труб, ударяя по петле кувалдой. Это категорически запрещено! Забивание петли создает концентратор поперечного срезающего напряжения. Затяжка должна происходить исключительно самопроизвольно под весом груза при отрыве.
- Использование одной удавки для длинномеров: Одиночный строп в центре длинномерного груза допускает опасное раскачивание и наклон. Длинномеры стропят минимум двумя стропами на удавку под углом ветвей не более 60°.
- Двойная удавка (Double Wrap Choker Hitch): Для пакетов мелкого сортового проката и тонких труб строп оборачивают вокруг груза на 360° (полный виток), после чего продевают в петлю. Это полностью исключает выпадение внутренних прутков из середины пачки.
2. Способ «Обхват» (Basket Hitch / Люлька): удвоение нагрузки и риск скольжения
При строповке в обхват строп пропускается под телом груза, а обе его концевые петли навешиваются на крюк крана или траверсы.
Механика параллельного подвеса:
Если обе ветви стропа поднимаются к крюку или траверсе строго вертикально (β = 0°), нагрузка делится поровну между двумя ветвями. В этом случае грузоподъемность стропа удваивается:
Qдоп = WLL × 2.0
Если же петли сходятся на одном крюке под углом α, суммарная несущая способность падает пропорционально косинусу угла:
M = 2.0 × cos(β) = 2.0 × cos(α / 2)
- При угле между ветвями α = 60° (β = 30°): M = 2.0 × 0.866 = 1.73;
- При угле между ветвями α = 90° (β = 45°): M = 2.0 × 0.707 = 1.41;
- При угле между ветвями α = 120° (β = 60°): M = 2.0 × 0.500 = 1.00.
Критическая опасность схемы «Обхват»:
При свободном обхвате отсутствует стягивающее радиальное усилие (нет затяжки). Груз удерживается исключительно силой трения между поверхностью стропа и металлом.
- При наклоне груза всего на 5°–10° (из-за несимметричного центра тяжести или порыва ветра) гладкая стальная труба или вал мгновенно соскальзывает и падает.
- Решение: Для круглых и скользких грузов применять схему «Двойной обхват с перехлестом» (Double Wrap Basket Hitch) — строп делает полный оборот 360° вокруг груза, создавая фрикционный самозажим, и только затем уходит на крюк.
Подобрать оборудование под вашу задачу
3. Способ «Прямой зацеп»: рым-болты, монтажные петли и посадка крюка
Прямой зацеп осуществляется введением крюка стропа непосредственно в монтажную петлю ЖБИ, проушину металлоконструкции или рым-болт (DIN 580 / ГОСТ 4751).
1. Посадка крюка в проушину:
- Проушина или тело рыма должны свободно опускаться на самое дно зева крюка.
- Категорически запрещается нагружение носка (кончика) крюка. При опирании груза на кончик изгибающий момент возрастает в несколько раз, что приводит к разгибанию или хрупкому излому крюка при нагрузке всего в 30% от WLL.
- Предохранительный замок крюка должен быть полностью закрыт.
2. Вектор нагрузки на рым-болты (DIN 580) и рым-гайки (DIN 582):
Грузоподъемность стандартных рым-болтов рассчитана на строго осевое растяжение вдоль резьбового стержня. При наклонном натяжении ветвями 2СК/4СК грузоподъёмность рым-болта резко снижается, а тяга поперёк плоскости кольца недопустима:
Таблица 2. Снижение грузоподъёмности рым-болта DIN 580 в зависимости от направления силы
| Направление вектора силы относительно оси рыма | Допустимая нагрузка (% от WLL) | Пример для рым-болта M24 (WLL = 1.8 т) |
|---|---|---|
| Вдоль оси стержня (0°) | 100% | 1.80 т |
| Под углом до 45° в плоскости кольца | 30% | 0.54 т |
| Под углом 90° (поперёк оси стержня) | 0% (ЗАПРЕЩЕНО) | Срез резьбы |
| Под любым углом перпендикулярно плоскости кольца | 0% (ЗАПРЕЩЕНО) | Выламывание резьбы |
4. Защита строп от острых кромок
Согласно Приказу Министра по инвестициям и развитию РК № 359, при строповке грузов с острыми ребрами (листовой металл, швеллеры, уголки, бетонные блоки) между ребрами груза и телом стропа в обязательном порядке устанавливаются защитные подкладки или протекторы.
Защитные приспособления, которые ставят между стропом и кромкой груза:
- Полиуретановые чехлы и накладки — для текстильных лент и круглопрядных стропов: стойки к порезам, скользят по ленте и принимают истирание на себя.
- Пластиковые угловые протекторы (corner protectors) — увеличивают радиус изгиба стропа на кромке и защищают ленту от перереза.
- Стальные и деревянные инвентарные подкладки — идут под стальные канаты, чтобы исключить залом проволок.
- Резинотканевые шланги и рукава — надеваются на канатные и цепные стропы.
Инженерный норматив радиуса кромки: Острой считается кромка, радиус закругления которой r < 2 мм. Для стального каната диаметром d перегиб на кромке допустим только при радиусе R ≥ 2.5 × d. При меньшем радиусе происходит необратимый излом проволок сердечника и внешних прядей.
5. Сравнительный инженерный анализ способов строповки
Таблица 3. Сравнение способов строповки
| Параметр сравнения | Удавка (Choke) | Обхват (Basket) | Прямой зацеп за рымы |
|---|---|---|---|
| Коэффициент схемы M | 0.8 (при α ≥ 120°) | 2.0 (при β = 0°) | 1.0 (на одну ветвь) |
| Зажим / сжатие груза | Высокое (самозажим) | Отсутствует | Отсутствует |
| Скорость застропки | Средняя | Высокая | Максимальная |
| Опасность схемы | Перегиб стропа в узле | Проскальзывание груза | Разгиб кончика крюка, излом рыма |
| Лучшее применение | Пакеты труб, прокат, лес | Цилиндры, длинномеры | Оборудование, ЖБИ с петлями |
| Применимые стропы | Текстиль, канат УСК, цепь | Текстиль СТП/КСК, канат | 1СК–4СК, 1СЦ–4СЦ, 1СТ–4СТ |
6. Поставка строповочного оснащения от ИП «Казмеханика»
ИП «Казмеханика» (telfery.kz) производит и поставляет все виды сертифицированных съемных грузозахватных приспособлений и защитных аксессуаров в Казахстане:
- Текстильные ленточные (СТП) и круглопрядные (КСК) стропы грузоподъемностью до 50 тонн.
- Канатные стропы 1СК, 2СК, 4СК, ВК, УСК по ГОСТ 25573-82.
- Цепные стропы 1СЦ, 2СЦ, 4СЦ класса Т(8) и G100 с крюками-укоротителями.
- Полиуретановые защитные чехлы, пластиковые уголки и защитные накладки.
- Рым-болты DIN 580 и рым-гайки DIN 582, поворотные грузовые петли.
Вся продукция испытана на стенде с коэффициентом 1.25 × Qном, сопровождается паспортом изделия по ГОСТ и паспортом соответствия нормам промышленной безопасности РК (Приказ Министра по инвестициям и развитию РК № 359). Склады и быстрая отгрузка: Алматы, Астана, Караганда, Шымкент, Атырау, Актобе, Павлодар.