Для расчета грузоподъемных машин на прочность используют 2 метода:

- по допускаемым напряжениям.

- по предельным состояниям.

Метод расчета по допускаемым напряжениям применяют при расчете механизмов грузоподъемных машин. Метод основан на установлении коэффициента запаса прочности детали или машины в зависимости от степени ее ответственности и режима работы. В общем случае коэффициент запаса прочности рассчитывается:

 

п – коэффициент запаса прочности.

При расчете механизмов из пластических материалов, за предельные напряжения  принимают предел текучести материала детали. При расчете детали из хрупких материалов, за предельное напряжение принимают предел прочности материала детали.

При анализе метода расчета по допускаемым напряжениям установлено, что наибольшие напряжение, возникающее в элементах конструкции, не позволяют определить наибольшую нагрузку, которую может выдержать конструкция без разрушения.

Для этих целей используется метод расчета по предельным состояниям. Элементы конструкции должны быть рассчитаны так, чтобы при эксплуатации не возникали недопустимые разрушения, сильные прогибы или вибрация.

При расчете по методу допускаемых напряжений, по коэффициенту запаса прочности трудно оценить состояние конструкции при одновременном действии нескольких нагрузок, т.е. не учитывается специфика воздействия каждой из них.

Для учета действия всех нагрузок, необходимо выразить требования к работе конструкции, которые обеспечили бы ее надежность и установить такие состояния конструкции, когда она перестает удовлетворять этим требованиям. Такие состояния конструкции называют предельными, а метод, основанный на анализе – методом расчета по предельным состояниям.

При достижении предельного состояния, конструкция оказывается на пределе своих эксплутационных возможностей, но еще может продолжать выполнять свои функции. Если предельное состояние превышается, то конструкция непригодна к дальнейшей эксплуатации.

В течение срока службы в конструкции могут возникать различные нагрузки. Разрушение элементов конструкции может происходить в результате одно- или многократного приложения нагрузок.

Состояние, при котором однократное приложение нагрузок приводит к разрушению конструкции, называется первым предельным состоянием.

За начало разрушения принимают превышение предела текучести металла. Целью расчета по первому предельному состоянию является обеспечение несущей способности конструкции при работе крана в неблагоприятных условиях, а также при транспортировании и монтаже.

Для многих конструкций проверка на прочность по первому предельному состоянию оказывается недостаточной. При наличии больших деформаций, конструкция теряет свою работоспособность. Такое состояние называется вторым предельным состоянием.

Достижение второго предельного состояния не исключает дальнейшей эксплуатации конструкции, но ограничивает ее использование в нормальных условиях.

Целью расчета по второму предельному состоянию является ограничение деформаций, устранение неблагоприятных воздействий на обслуживающий персонал и обеспечение выполнения рабочих движений краном в нормальных условиях.

Существует также третье предельное состояние, при достижении которого в конструкции, сохраняющей свою прочность и устойчивость, образуются и раскрываются трещины, что вызывает невозможность дальнейшей эксплуатации конструкции.