Enkelbjelke vs. Dobbelbjelke hengende brokraner: Hva er forskjellen?

Konstruksjonsdesign og stivhet av Takbrokrane

Bjelkekonfigurasjon, trolleysupport og sidestabilitet

Enkeltbjaelke-takkrane har kun en hovedbjelke med en kjettingblokk som henger under. Denne oppsettet sparer plass i takhøyden, men klarte ikke tunge laster eller eksentriske vekter særlig godt når det gjelder å forbli stabil sidelengs. Dobbelbjeelke-modeller fungerer annerledes. De bruker to parallelle bjelker som støtter en kjettingblokk som kjører på toppen. Hele konstruksjonen danner en slags stiv boksform som motvirker vridning og reduserer sideveis bevegelse under løfteoperasjoner – noe som er svært viktig ved nøyaktige løft. For de fleste standardapplikasjoner vil valset stålbjelker fungere helt fint. Men når det gjelder lange spenn over 30 meter, gir fabrikerte boksbjelker laget ved sveisning av stålplater mye bedre stivhet. Der kjettingblokken er montert, betyr også mye. Dobbeltbjeelkesystemer med toppløpende kjettingblokker holder sine skinner riktig justert uten å drifte. Enkeltbjeelkeoppsett med hengende kjettingblokker har en tendens til å vandre sidelengs og krever regelmessige justeringer for å forbli sentrert.

Avbøyningskontroll og belastningsklassekompatibilitet (M3–M6)

Hvor mye en bro gjennomgående senkes vertikalt når den er lastet, kjent som nedbøyning, spiller en stor rolle for å bestemme både sikkerhet og hvor lenge utstyr vil vare før det må byttes. De fleste enkeltbjelke-kraner tenderer til å få en nedbøyning på omtrent L/450, noe som begrenser bruken deres hovedsakelig til lettere driftskategorier som M3 og M4, der antall løft per år holder seg under 5 000. Dobbelbjelke-systemer gir bedre kontroll og holder vanligvis nedbøyningen under L/800 takket være egenskaper som to separate lastbaner, sterkere platestivningskonstruksjoner og innebygde redundanser. Dette gjør dem egnet for tyngre operasjoner med rangering på M5 og M6-nivå med over 20 000 løft per år. Ta et typisk eksempel: en dobbelbjelke-kran på 25 tonn med en spennvidde på 40 meter viser ikke mer enn 50 mm nedbøyning selv ved full belastning, og oppfyller alle krav i ISO 8686-1-standardene for håndtering av bevegelige laster. Tester på termisk utmattelse viser at disse dobbelbjelke-modellene kan takle omtrent 65 % flere arbeidssykluser sammenlignet med tilsvarende enkeltbjelke-opplegg før de viser tegn på slitasje, noe som forklarer hvorfor de foretrekkes i miljøer som krever konstant tung løfteoperasjoner.

Lastekapasitet, spenn og krokshøydeytelse

Løfteområde og spennbegrensninger: Enkeltbjelke (≤20t) mot dobbeltbjelke (20t–200t+)

Enbjelegkraner fungerer best når de håndterer laster opp til omtrent 20 metriske tonn, med spennlengder som vanligvis ikke overstiger 30 meter. Disse brukes ofte der lettere operasjoner foregår, for eksempel i små produksjonsanlegg, lager for distribusjon og grunnleggende montering. Dobbeltbjelegmodeller derimot kan håndtere mye tyngre vekter, fra 20 tonn og helt opp til over 200 tonn, og de kan også dekke lengre avstander siden vekten fordeles mellom to hovedkonstruksjoner. Den måten disse kranene fordeler belastning på, gjør at de klarer å holde nedbøyningen under L/1000, selv under full last, noe som oppfyller de strenge kravene gitt i ISO-standard 16881 fra 2022. På grunn av denne ytelsesfordelen velger mange industrisektorer – inkludert stålværk, verft og fabrikker som produserer store maskiner – dobbeltbjelegløsninger, selv om de koster mer i utgangspunktet.

Vertikal frihøyde-kompromisser: Hodeklaringskrav og effektiv krok-høyde

Hvordan vi setter opp stålbjelkene, gjør all forskjellen når det gjelder begrensninger i vertikalt rom. Med enkelbjelke-kraner sparer vi typisk rundt 18 til 30 centimeter i takhøyde fordi heisen sitter under hovedbjelken. Dette gir bedre hekkerekkevidde i bygninger med lavt tak. Dobbelbjelke-systemer derimot, krever høyere løpebaner, men lar vogna bevege seg fritt mellom bjelkene. Dette blir svært viktig når man håndterer store, kronglete laster som turbindeler eller prefabrikkerte byggedeler. Selvfølgelig reduserer disse dobbelbjelke-oppløsningene den bruksbare hekkehøyden med omtrent 12 til 18 tommer sammenlignet med enkelbjelke-variantene, men mange lager mener at den ekstra vertikale løftekraften er verdt det i høyere lokaler. En nylig studie fra Material Handling Institute bekrefter også dette. Før endelige beslutninger tas, bør prosjektingeniører alltid først sjekke tre ting: faktisk bygningshøyde, hvor langt hekken må reise, og hvilke former lastene vil ha.

Total eierkostnad og integrering av anlegg

Kapitalinvestering, strukturelle støttebehov og installasjonskompleksitet

Når man ser på total eierkostnad for hengende brokraner, glemmer de fleste de skjulte kostnadene etter den opprinnelige kjøpet. Enkelthovedstolper-modeller koster typisk mellom 15 000 og 50 000 USD. Disse fungerer bra for tilfeldige oppgaver eller lette løfteoppgaver. Men her kommer det – de er rett og slett ikke bygget for å håndtere krevende operasjoner over tid. Den strukturelle designen begrenser hva disse kranene kan gjøre i tøffere industrielle miljøer. Dobbeltbæresystemer koster fra 30 000 USD til over 200 000 USD. De krever selvfølgelig mer penger opprinnelig, men de varer lenger og trenger mindre reparasjonsarbeid i løpet av levetiden sin. Anlegg som opererer under M5- eller M6-forhold vil finne disse systemene mye mer pålitelige dag for dag uten konstante feil.

• Strukturelle modifikasjoner : Dobbelbjelkeinstallasjoner krever vanligvis forsterkede søyler, dypere fundamenter og oppgraderte løpebaner – noe som øker installasjonskostnadene med 20–40 % sammenlignet med minimale oppgraderinger av anlegg for enkelbjelkeoppsett.
• Innvirkning på takhøyde : Enkelbjelkekonstruksjoner bevarer vertikalt rom; dobbelbjelkesystemer ofrer nyttig krokshøyde, noe som påvirker fleksibiliteten i plasseringen i begrensede anlegg.
• Vedlikehold & Lengde : Dobbeltbjelkekraner viser vesentlig lavere svikt- og reparasjonsfrekvens over tid, spesielt i drift med høy syklusfrekvens – noe som kompenserer de høyere startkostnadene innen 3–5 år for M5/M6-anvendelser.

Kompleksiteten knyttet til elektrisk integrasjon, justering av løpebane og sertifisering påvirker ytterligere den totale livssykluskostnaden (TCO). En helhetlig vurdering – som tar hensyn til belastningssyklus, forventet levetid og anleggets tilpasningsevne – unngår kostbare ettermonteringer og sikrer optimal tilpasning mellom kranens ytelse og driftskrav.

Anvendelsesspesifikk egnethet for Takbrokrane

Tilpasning av girder-type til belastningsprofil, bransjespesifikke bruksområder og operative krav

Valg av riktig girderoppsett avhenger av flere sammenhengende faktorer, inkludert intensiteten i belastningsprofilen i henhold til ISO 4301-standarder, hvilken type miljø og laster bransjen står overfor, samt eventuelle begrensninger innen selve anlegget. Enkelgirder-modeller egner seg best for M3 til M4 oppgaver, typisk funnet på steder som lager, lettere monteringsarbeid eller emballasjeoperasjoner der det er viktig å spare penger, effektivt utnytte plass og håndtere gjennomsnittlige laster. Dobbeltgirder-systemer er derimot bygget spesielt for tyngre arbeidsoppgaver med rangering fra M5 til M6. Disse gir større strukturell styrke mot slitasje og kan takle mye større vekter, noe som kreves i bransjer som stålproduksjon, skipbygging og produksjon av flydeler.

Operative forhold ytterligere avgjør valget:

• Høytemperaturmiljøer : Støperier som opererer over 400 °C krever dobbelbjelke-kraner med varmebestandige materialer og tillatelser for termisk utvidelse.
• Nøyaktig posisjonering : Bil- og elektronikkmontasje profiterer av manøvreringsevnen og lavere treghet hos enkelbjelke-systemer – spesielt når de er integrert med svingestyrte eller servostyrte heisemekanismer.
• Plassbegrensninger : Smale verksteder eller ombygningsprosjekter foretrekker enkelbjelke-kraner på grunn av minimale høydekrav og kolonnepåkjenning.

Veiledning for bransjebruk :

Anleggsøyde, automatiseringsklarhet (for eksempel integrering med PLC-er eller kranstyringsprogramvare) og tilgjengelighet for vedlikehold påvirker også egnetheten. Som fremhevet i Material Handling Institute-studien fra 2023, skyldes 68 % av unngåelige driftsfeil relatert til kraner feil valg av bjelke – noe som understreker at teknisk utforming tilpasset bruksområdet, ikke bare kapasitet eller budsjett, definerer langtidsholdbarhet.

Ofte stilte spørsmål

Hva er forskjellen på enkeltbjelke- og dobbeltbjelkekraner?

Enkelbjelkekraner har én hovedbjelke og er egnet for lettere laster opp til 20 tonn, og sparer plass i høyden, mens dobbeltbjelkekraner har to bjelker som tillater tyngre laster over 200 tonn og gir bedre stabilitet og større spennvidde.

Hva er kostnadsimplikasjonene for disse kranene?

Enkelbjelkekraner varierer fra 15 000 til 50 000 USD og er kostnadseffektive for lette oppgaver, mens dobbeltbjelkekraner kan koste over 200 000 USD, men tilbyr høyere pålitelighet og lavere vedlikeholdskostnader i tunge operasjoner.

Når bør jeg velge et dobbeltbjelkesystem?

Dobbeltbjelkesystemer er ideelle for anlegg som håndterer tunge laster, og som krever økt stabilitet, minimal nedbøyning og evne til lange spenn, spesielt i industrier som stålproduksjon og samling innen luft- og romfart.

Hvordan påvirker anleggets høyde valget av kranetype?

Enkelbjelkesystemer sparer plass i høyden og er egnet for lavere tak, mens dobbeltbjelkekraner krever mer vertikal frihøyde, men gir større krok-høyde for høye rom.