Thiết kế và thẩm tra Loading Beam và Bracket

[Minh Quân Kiểm định Econs]

️ Thiết kế và thẩm tra Loading Beam và Bracket ​

Tổng quan về Loading Beam và Bracket trong công trình công nghiệp​

Trong các công trình công nghiệp hiện đại, đặc biệt là nhà máy sản xuất, kho logistics, cầu cảng, bãi trung chuyển thiết bị, nhu cầu nâng – hạ – trung chuyển hàng hóa và thiết bị tải trọng lớn ngày càng phổ biến.

Để đáp ứng nhu cầu đó, hệ Loading Beam và Bracket được sử dụng như một giải pháp kết cấu chuyên biệt, cho phép:

• Truyền tải tải trọng tập trung rất lớn
• Làm việc trong điều kiện tải động, tải lặp
• Phục vụ nâng hạ bằng palang, trailer, spreader beam
• Không ảnh hưởng đến hệ khung chính của công trình

Tuy nhiên, Loading Beam & Bracket không phải là cấu kiện tiêu chuẩn như dầm – cột – sàn thông thường. Đây là nhóm cấu kiện có rủi ro cao, nếu thiết kế hoặc thi công sai có thể gây:

• Võng dầm nghiêm trọng
• Nứt mối hàn, xé bản mã
• Gãy bracket, sập kết cấu cục bộ
• Nguy hiểm trực tiếp đến con người và thiết bị

Vì vậy, thiết kế và thẩm tra Loading Beam và Bracket là hạng mục bắt buộc phải thực hiện bài bản, đặc biệt với các công trình có tải trọng lớn.

---

Loading Beam & Bracket là gì?​

Loading Beam​

Loading Beam là dầm thép chịu tải tập trung lớn, thường dùng để:

• Đỡ phản lực từ trailer, thiết bị nâng
• Trung chuyển tải trọng từ spreader beam
• Phân phối tải xuống hệ gối tựa hoặc bracket

Đặc điểm của Loading Beam:

• Nhịp lớn
• Tải trọng tập trung
• Ứng suất uốn – cắt – xoắn cao
• Thường dùng thép tổ hợp bản dày

Bracket​

Bracket là cấu kiện dạng console (tay đỡ), liên kết vào:

• Cột thép
• Dầm thép
• Kết cấu bê tông cốt thép

Bracket có nhiệm vụ:

• Đỡ đầu dầm Loading Beam
• Truyền tải trọng lớn về kết cấu chính
• Chịu mô men uốn và lực cắt rất lớn

---

Vì sao​

Trên thực tế, rất nhiều công trình gặp rủi ro do:

• Gia công Loading Beam theo “kinh nghiệm”
• Tận dụng dầm – cột có sẵn
• Không xét đầy đủ tải động
• Không kiểm tra liên kết

Các rủi ro thường gặp:​

• Dầm bị võng vượt giới hạn cho phép
• Mối hàn bị nứt do mỏi
• Bu lông bị kéo vượt khả năng chịu lực
• Bracket bị xoắn hoặc mất ổn định

Vì vậy, thiết kế và thẩm tra Loading Beam và Bracket không chỉ là yêu cầu kỹ thuật, mà còn là:

• Yêu cầu an toàn lao động
• Yêu cầu audit nhà máy
• Yêu cầu từ bảo hiểm
• Yêu cầu pháp lý khi xảy ra sự cố

---

Căn cứ tiêu chuẩn thiết kế​

Việc thiết kế Loading Beam & Bracket thường áp dụng tiêu chuẩn quốc tế, do tải trọng lớn và tính chất đặc thù:

• ASCE 7 – Xác định tải trọng & tổ hợp tải
• AISC 360 (LRFD) – Thiết kế kết cấu thép
• MBMA – Hệ kết cấu thép công nghiệp
• AWS – Thiết kế & kiểm tra mối hàn

Việc áp dụng các tiêu chuẩn này giúp:

• Kiểm soát tải trọng động
• Đảm bảo độ tin cậy khi kiểm định
• Dễ dàng thuyết minh với đơn vị audit, bảo hiểm

---

Vật liệu và tải trọng sử dụng​

Vật liệu​

• Thép kết cấu cường độ cao (nhóm Q355 hoặc tương đương)
• Thép tấm dày tổ hợp
• Bu lông cường độ cao cấp 10.9
• Mối hàn chịu lực theo AWS

Tải trọng tính toán​

• Tĩnh tải bản thân kết cấu
• Hoạt tải nâng – hạ
• Tải trọng tập trung lớn
• Hệ số động
• Tổ hợp tải SLS & ULS

---

Quy trình​

Bước 1: Xây dựng mô hình tính toán​

Loading Beam được mô phỏng với:

• Hai đầu tựa lên Bracket
• Một gối cố định – một gối di động
• Các điểm đặt tải mô phỏng phản lực thực tế

Mô hình được:

• Mesh chi tiết bằng phần tử shell
• Ràng buộc biên chính xác
• Đảm bảo truyền lực đúng thực tế

---

Bước 2: Kiểm tra chuyển vị đứng​

Chuyển vị đứng của Loading Beam được:

• So sánh với giới hạn cho phép
• Thường khống chế theo L/240

Đảm bảo không ảnh hưởng đến:

• Thiết bị nâng
• An toàn vận hành
• Tuổi thọ kết cấu

---

Bước 3: Kiểm tra ứng suất​

Ứng suất được kiểm tra tại:

• Bản cánh
• Bản bụng
• Các tấm tăng cường

Tất cả ứng suất phải nhỏ hơn ứng suất cho phép theo AISC.

---

Bước 4: Thiết kế liên kết dầm​

Liên kết dầm là hạng mục rất quan trọng, bao gồm:

• Bu lông chịu kéo – cắt – tổ hợp
• Mối hàn chịu lực
• Bản mã, sườn tăng cứng

---

Quy trình​

Bracket được tính toán như kết cấu console chịu mô men lớn, gồm:

• Mô hình chịu uốn – cắt – xoắn
• Kiểm tra ứng suất
• Kiểm tra chuyển vị
• Kiểm tra liên kết neo

Bracket đạt yêu cầu khi:

• Ứng suất < cho phép
• Chuyển vị trong giới hạn
• Không gây quá tải kết cấu liên kết

---

Thẩm tra Loading Beam & Bracket – Vì sao không thể bỏ qua?​

Thẩm tra không đơn thuần là kiểm tra lại số liệu, mà là:

• Rà soát giả thiết tải
• Kiểm tra mô hình
• Đánh giá mức độ an toàn tổng thể

Nội dung thẩm tra bao gồm:​

• Tải trọng và tổ hợp tải
• Mô hình tính toán
• Chuyển vị
• Ứng suất
• Liên kết bu lông – mối hàn
• Ảnh hưởng đến kết cấu hiện hữu

---

Khi nào cần thiết kế & thẩm tra Loading Beam & Bracket?​

Lắp mới hệ nâng tải lớn
Cải tạo công trình đang vận hành
Không có bản vẽ thiết kế gốc
Phục vụ audit nhà máy
Yêu cầu từ bảo hiểm, cơ quan quản lý

---

Lợi ích khi làm đúng ngay từ đầu​

• Đảm bảo an toàn con người
• Tránh sự cố nghiêm trọng
• Đáp ứng audit – pháp lý – bảo hiểm
• Hồ sơ kỹ thuật minh bạch
• Tăng độ tin cậy cho công trình

Kết luận​

Loading Beam & Bracket là hạng mục:

Tải trọng lớn – rủi ro cao – không được phép làm theo cảm tính

Thiết kế và thẩm tra đúng giúp:

• Công trình vận hành an toàn
• Chủ đầu tư yên tâm lâu dài
• Đáp ứng mọi yêu cầu kiểm định & audit

 

[Minh Quân Kiểm định Econs]

Tư vấn kiểm định Econs
Hotline: 089 68 52 678
Mr Quân - 097 1162 567 (zalo)
Mr Linh - 0963 007 808