JIB CRANE CALCULATION AS PER BGR REQUIREMENT R03 BME FORMAT PDF

Preview

Summary

4000 300 670 4000 Capacity :‐ 1500 Kg (SWL) EHB WT :‐ 37 Kg Class :‐ Impact Factor :‐ 1.32 Duty :‐ Indoor Duty Factor :‐ 1.5 Swivel Angle :‐ 270 Rotation :‐ Manual (A) Jib Design ISMB ISMC FLAT Jib section :‐ 350 200 ‐‐‐‐ 350200‐‐‐‐ Mechanical Properties of Section :‐ Ixx :‐ 18795 Cm4 Zxx :‐ 846 Cm3...

Description

4000

300

670

4000

(A)

Capacity

:‐

1500

Kg

EHB WT

:‐

37

Kg

Class

:‐

Impact Factor

:‐

1.32

Duty

:‐

Indoor

Swivel Angle

:‐

270

Rotation

:‐

Manual

:‐

ISMB 350

(SWL)

Duty Factor

:‐

ISMC 200

FLAT ‐‐‐‐

1.5

Jib Design Jib section

350200‐‐‐‐

Mechanical Properties of Section

:‐

Ixx

:‐

18795

Cm4

Zxx

:‐

846

Cm3

Area

:‐

94.9

Cm2

Weight

:‐

74.5

Kg/m

Live Load B.M. with impact

:‐

=

1500

x

=

806800

Kg ‐ Cm

Dead Load B.M.

1.32

+

37

4.3

x

200

64070

:‐

=

74.5

x

=

64070

Kg‐Cm

Total B.M.

=

806800

+

=

870870

Kg‐Cm

Therefore , Maximum Bending Stress Induced , fb

=

870870

=

1029.397

/

846

Kg/Cm2

Allowable stress for bending , =

0.66

x

Fy

=

0.66

x

250

<

1618.65 Kg/Cm2

=

1618.65 Kg/Cm2

1029.397 Kg/Cm2 Hence ,

x 

Jib is adequate for Bending.

9.81

x

400

(B)

Jib Deflection Calculation W 4000

300

Maximum  Deflection (Y Max)

Deflection Due to Hoist Weight and Safe Working Load, W

=

SWL

+

=

1500

+

=

1537

Kg

L

=

4300

mm

a

=

300

mm

Ixx

=

18795

Cm4

E

=

2.1 x 10 ^ 6

Max. Deflection at the end of the span  Y max

+

=

0.830751171

+

=

0.924210677

=

+

Cm

Deflection due to self weight of the Jib, W

=

37

(At 4600 Distance)

W(L‐a)3 3EI 98368000000 1.18409E+11

=

Hoist weight

Dead Weight of the Jib

=

74.5

Kg/m

=

0.745

Kg / Cm

a W(L‐a2) 2EI 7377600000 78939000000 0.093459507

Y max

=

WL4 8EI

=

25470067450 3.15756E+11

=

0.080663764

Therefore, Total Deflection,

(C)

=

0.924211

=

1.004874 Cm

=

10.04874 mm

Allwable Deflection , +

0.080664

=

4000 250

=

16

mm

355.6

mm

Column Design Column Section Pipe,

19 Ixx

=

Iyy

=

15478.02

Cm4

Zxx

=

Zyy

=

870.53

Cm3

r1r2

=

12.24

Area

=

103.29

Cm2

Weight

=

980.72

Kg

Axial Load Coming on the column

=

1857.35

Compressive stress

=

Slenderness Ratio

Axial Load Z

=

1857.35 870.53

=

2.134

=

38.15

Kg/Cm2

mm Thk

Allowable Stress (fc) for steel conforming IS :226 & IS :2062 for St 42 Material

=

1000

Kg/Cm2

Therefore,

1000

>

=

870870 870.5

=

1000.39

1000.39 1417

+

2.134 1000

=

0.705992

+

0.002134

=

0.708126

<

1

Bending Stress ,

38.15019224

Kg/Cm2

Interaction Formula :

Hence Column is Safe. (D)

Deflection of Column  Live Load B.M. =

1500

=

614800

+

37 x

400

Kg.Cm

Deflection Due to B.M.  =

614800

x 2 x 2 x 10 ^6 x

=

9.84E+10 6.5E+10

=

1.513175 Cm

=

15.13175 mm

Total Deflection of Jib & Column

26

<

4000

26

<

26.7

160000 15478.02

=

10.04874441

=

25.18049499

=

26

+ 300

4000

Hence the Design is Safe.

+

mm

15.13175058

355.6 (E)

Design of Base Plate of Jib Crane

Assuming bearing capacity of concrete is (P), 42 η

KG/CM^2 =

Length of base plate in contact with  concrete

=

3(A‐B)

A

=

800

66.7

cm

b

=

width of plate in this case is 

C

=

Total Pressure on base plate in contact with concrete.

=

P η b 2

=

223977.6 2

=

111988.8

Total Dead Load

2089

Kg

=

111988.8

=

109899.8

Permissible shear stress

=

945

Net area of bolt required

=

109899.8

=

116.30

Total No. of Bolt 

=

‐

2089

Kg/Cm^2 /

945

Cm^2

20 (I.e 6 bolts on one side will always be in tension)

Core area of bolt required

=

116.30

= Core Diameter of bolt required 12

We select 

cm

kg

=

Tension of anchor bolt

80

10

11.62960847 cm^2

=

pi/4*d^2

=

0.785398163

d^2

=

15.27887454

d

=

3.908820095 cm

=

39.08820095 mm

Ø

/

42

bolt x 

x

d^2

20

nos

Live Load

Wc

=

1500

Kg

(SWL)

Hoist Weight

Wh

=

37

Kg

Boom Weight

Wb

=

320.35

Kg

Slew Radius

I

=

400

cm

Over all length of boom  L

=

430

Column weight 

Wcl

=

1100.372

Column Base Dia

D

=

800

E

=

Young Modulus of steel

Mh

=

Turning moment at the base of column due to horizontal force

Mf

=

Turning moment at the base of column due to vertical force

FH

=

M

=

Horizontal force factor = 0.05 for Class II , ( as per Is 807 , clauses 4.4.3.2 & table 2 ) Total moment of inertia

m

=

modular ratio

fc

=

Permissible compressive stress in concrete

If

= = = =

7 N/mm^2 permisible tensile stress in steel 120 N/mm^2 Impact factor 1.3 for class II

M1

=

Moments above compressive zone

T

=

Force acting on the base plate bolt

C 

=

Vertical compressive force

AC

=

Area of Concrete

T max

=

Tension in the farthest bolt

f1

=

Meximum tensile stress in foundation bolts

Kg mm

Glossary of Terms

ft

DeSign of Column base plate for Jib Crane  Vertical Load at column base with Impact factor

=

13

P

=

(If x Wc) + Wh+Wb+Wcl

=

3407.721877 Kg

Turning moment at the base of column due to vertical force, M1

=

If x Wc

+ 

=

1987 +

=

70862.25

Wh

+

(Wb*L/2)

68875.25 Kg‐Cm

Turning moment at the base of column due to horizontal forces MH

=

M1 x FH

=

3543.1125

Kg‐Cm

Total moment of inertia , M

=

74405.3625 Kg ‐ Cm

No of Bolts =

20 No

PCD of Bolt=

700 mm

Size of Bolt =

42

P dia of bolt 

=

Db

=

37.5

Let "n" be the distance line of the rotation / bending from edge fc ft/m

=

7

n d‐n x

13

where 

d

=

n 1025‐n

120 91 = 120 0.758333 =

n

750

n 1025‐n

568.75 ‐

n 1025‐n 0.758333333 x

568.75 =

0.758333333 +

568.75 =

1.758333333 x

=

=

323.4597156

n

n

=

n

1x

n

with referance , Let Y 1 , Y2 , Y3 , Y4 , Y5 be the distance from line n Y1

=

51.54028436 mm

Y2

=

136.2129478 mm

Y3

=

231.8036106 mm

Y4

=

311.6409733 mm

Y5

=

376.0546335 mm

∑ Y

=

1107.252449 mm

∑ Y^2

=

1226007.987 mm^2

Taking moments above compressive zone , M1 (∑ Y/∑ Y^2)x (∑ Y/∑ Y^2) + (2 n/3) + r (D/2) ‐ (n/3) = M M1

T

C

=

M ‐(Px9.81 x (D/2 ‐n/3))

=

7299166.061 ‐

=

‐2468341.933 /

=

‐11446.59661

=

(M1 x (∑ Y/∑ Y^2))

=

‐10.33783815

=

AC

33419.41377

8.15655E‐07 +

215.6398 N ‐ mm

N

N

=

82464.45 ‐

25.77014 x

=

‐0.35498 ‐

10222.13

=

‐10222.5

=

(AC X Fc)/2

Fc

=

2 X C / AC

=

9767508 /

Cos‐1 (2Y1/D) x D^2)/4 ‐ (Y1/2)x √(D/2)^2 ‐ (Y1)^2

=

C

=

(∑ Y/∑ Y^2)x (∑ Y/∑ Y^2) + (2 n/3) 

P + T

= Area 

/

‐6.538413567...