| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | F.O.S | |||||||||||||||||||||||||
2 | Bearing on Plate @ Pin | @ Pin | below Pin | |||||||||||||||||||||||
3 | #DIV/0! | Shear, 0,05 | Shear, 0,04 | F.O.S | ||||||||||||||||||||||
4 | Welds for Lug Layout | Tension, 0,13 | Tension, 0,19 | F.O.S | ||||||||||||||||||||||
5 | 0,18 | Comb, 0,13 | Comb, 0,17 | #DIV/0! | ||||||||||||||||||||||
6 | ||||||||||||||||||||||||||
7 | The User is to Please note this Lifting Lug Design Spreadsheet uses and references the DESIGN FACTORS given in | Rev 1.5 | Grade | 0.33Fu | weld size | |||||||||||||||||||||
8 | ENGINEERING REFERENCE DOCUMENT, Manual: Guidelines for Lifting Points and Heavy Lift Criteria, (Doc â„–: EM/039 Rev 3) | User Input | 33 | 16 | 1/4 | |||||||||||||||||||||
9 | by Shell UK Exploration and Production Dated 1991. | 36 | 5/16 | |||||||||||||||||||||||
10 | the user is directed to read this document for anything other than for LIGHT Packages. | 50 | 3/8 | |||||||||||||||||||||||
11 | FRAME LIFTING LUG (ASSUMES 4 LIFT LUGS) | YES | 7/16 | |||||||||||||||||||||||
12 | NO | 1/2 | ||||||||||||||||||||||||
13 | JOB/ITEM NO. : | 1234 | ||||||||||||||||||||||||
14 | CLIENT : | Siemens | ||||||||||||||||||||||||
15 | PLANT LOCATION : | PUK 3 | ||||||||||||||||||||||||
16 | ENGINEER : | pr | CI | Checked : | 1. STRESSES BASED ON AISC-ASD | |||||||||||||||||||||
17 | Date : | 06/22/09 | a | Revision : | A | 2. DESIGN LOADS HAVE BEEN | ||||||||||||||||||||
18 | INPUT IN SHADED GREEN & RED AREAS | INCREASED BY DESIGN FACTOR. | ||||||||||||||||||||||||
19 | TOTAL LIFTED LOAD | 20 | kips | Considered a LIGHT Package! | ||||||||||||||||||||||
20 | PLATE THICK t= | 1,500 | inches | |||||||||||||||||||||||
21 | PLATE WIDTH b= | 6,000 | inches | |||||||||||||||||||||||
22 | HOLE DIAM DIA= | 1,700 | inches | Warning, Confirm Dia size for propsed Shackle, see tab below | 1 | |||||||||||||||||||||
23 | PLATE RADIUS | 4,000 | inches | DESIGN FACTOR made up from | ||||||||||||||||||||||
24 | BOTTOM OF PLATE TO TOP OF FRAME d= | 2,50 | inches | 1,25 | Dynamic Impact factor (Fh) | |||||||||||||||||||||
25 | TOP OF FRAME TO CENTER OF RADIUS h= | 2,75 | inches | 1,05 | Consequence factor | |||||||||||||||||||||
26 | FY | 36,00 | ksi | 1,03 | Weight factor | 19,1 | ||||||||||||||||||||
27 | SLING ANGLE W/ HORIZONTAL | 60 | deg | 1,03 | Tilt & Yaw factor | 1 | ||||||||||||||||||||
28 | FILLET WELD SIZE | 0,438 | of an inch | 1,00 | Skew Load factor (Heavy lifts only!) | factor for welds | ||||||||||||||||||||
29 | DESIGN FACTOR | 1,40 | 1,40 | Generally Accepted Min Design Factor | 1,43 | |||||||||||||||||||||
30 | ASSUME OUT OF PLANE LOADING | 5 | % | 1 | ||||||||||||||||||||||
31 | DO YOU INTEND TO USE A SPREADER BAR? | YES | Loads Proportioned for 0.6 x Total Lift Load per pair of lugs | 1,2 | ||||||||||||||||||||||
32 | DESIGN LOAD PER LIFTING LUG Pvert = | 8,40 | kips | |||||||||||||||||||||||
33 | DESIGN LOAD PER LIFTING LUG Ph = | 4,85 | kips | these are factored SWL | ||||||||||||||||||||||
34 | Sling Load = Shackle SWL = | 9,70 | kips | LUG LAYOUT | ||||||||||||||||||||||
35 | CHECK STRESS IN HORZ. PLANE AT PIN | ASD cl ref | ||||||||||||||||||||||||
36 | NET AREA An=(b-DIA)*t | 6,45 | in2 | |||||||||||||||||||||||
37 | NET SECTION Sxn=t*b2/6-t*DIA2/6 | 8,28 | in3 | |||||||||||||||||||||||
38 | Syn=(b-DIA)*(t2)/6 | 1,61 | in3 | |||||||||||||||||||||||
39 | SHEAR fv = Ph/An | 0,75 | ksi | |||||||||||||||||||||||
40 | SHEAR RESULTANT fvr =(fv2+(PER/100*fv)2)0.5 | 0,75 | ksi | |||||||||||||||||||||||
41 | SHEAR ALLOWABLE Fv = 0.4Fy | 14,40 | ksi | (EQU, F4-1) | ||||||||||||||||||||||
42 | SHEAR STRESS RATIO | 0,05 | 1 | |||||||||||||||||||||||
43 | ||||||||||||||||||||||||||
44 | TENSION ft = Pvert/An | 1,30 | ksi | |||||||||||||||||||||||
45 | IN PLANE BENDING STRESS = 0 | |||||||||||||||||||||||||
46 | OUT OF PLANE fbo = PER/100*b*Pvert/Syn | 1,56 | ksi | |||||||||||||||||||||||
47 | RESULTANT AXIAL STRESS far = ft + fbo | 2,87 | ksi | |||||||||||||||||||||||
48 | TENSION ALLOWABLE Ft = 0.6Fy | 21,60 | ksi | (EQU, D1) | ||||||||||||||||||||||
49 | TENSION STRESS RATIO | 0,13 | 1 | |||||||||||||||||||||||
50 | COMBINED STRESS f = (far2+3*fvr2)0.5 | 3,15 | ksi # | |||||||||||||||||||||||
51 | COMBINED STRESS ALLOW Fa = 0.66Fy | 23,76 | ksi | NOTE : this is for a welded side plate, for top welded | ||||||||||||||||||||||
52 | COMBINED STRESS RATIO @ PIN | 0,13 | lugs d = the plate thickness!! | 1 | ||||||||||||||||||||||
53 | CHECK BEARING ON PLATE AT PIN | |||||||||||||||||||||||||
54 | SHACKLE PIN DIAMETER from Crosby Tab below | 1,5 | inches | PIN SWL = | 34,00 | kips, Shackle Pin Dia OK! | ||||||||||||||||||||
55 | SHACKLE PIN DIAMETER = DIA1, User Input | 4 | inches | Warning! Ch'k & confirm Pin size for adequacy! | ||||||||||||||||||||||
56 | BEARING AREA Ap = DIA1*t | 0,000 | in2 | Note: In General FPBW are required | ||||||||||||||||||||||
57 | BEARING STRESS fp = SL/Ap | #DIV/0! | ksi | for all but light lifts!! & recommended | ||||||||||||||||||||||
58 | BEARING STRESS ALLOW = 0.9FY | 32,40 | ksi | (EQU, J8-1) | min safety factor of 2.0 applied. | |||||||||||||||||||||
59 | BEARING STRESS RATIO | #DIV/0! | DESIGN WELD SIZE BASED ON 0.33Fu = 19,1 ksi | min FW | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||
60 | AND ELASTIC METHOD | size for | ||||||||||||||||||||||||
61 | CHECK STRESS IN PLANE BELOW PIN | e = | 4,196 | e=((d/2)*2*d+2*b+d*b)/(2*d+3*b)+h | plate thk. | Rev 1.5, min weld size fixed! | ||||||||||||||||||||
62 | AREA A=b*t | 9,00 | in2 | Lw = | 23,00 | Lw=2*(b+d)+b | 0,3125 | |||||||||||||||||||
63 | SECTION Sx=t*b2/6 | 9,00 | in3 | Ix = | 34,35 | Ix=2*b*(e-h)2+b*(d-(e-h))2+2*d3/12 | ||||||||||||||||||||
64 | Sy=b*(t2)/6 | 2,25 | in3 | Iy = | 99,00 | Iy=2*d*(b/2)2+3*b3/12 | ||||||||||||||||||||
65 | SHEAR fv = Ph/A | 0,54 | ksi | Ip = | 133,35 | Ip=Ix+Iy | ||||||||||||||||||||
66 | SHEAR RESULTANT fvr =(fv2+(PER/100*fv)2)0.5 | 0,54 | ksi | fx = | ,09 | fx=Pvert*PER/100*e*d/2/Ix, (see ##) | ||||||||||||||||||||
67 | SHEAR ALLOWABLE Fv = 0.4Fy | 14,40 | ksi | f'x = | 0,30 | f'x=Ph/Lw, (see ##) | ||||||||||||||||||||
68 | SHEAR STRESS RATIO | 0,04 | f"x = | 0,16 | f"x=(Ph*e*(d-(e-h)))/Ip, (see ##) | 1 | ||||||||||||||||||||
69 | f'y = | 0,52 | f'x=Pvert/Lw, (see ##) | |||||||||||||||||||||||
70 | TENSION ft = Pvert/A | 0,93 | ksi | f"y = | 0,65 | f"y=(Ph*e*b/2)/Ip, (see ##) | ||||||||||||||||||||
71 | IN PLANE BENDING STRESS = Ph*h/Sx | 1,48 | ksi | f = | 1,27 | f=SQRT((f'x+f"x)2+(f'y+f"y)2+fx2) | ||||||||||||||||||||
72 | OUT OF PLANE fbo = PER/100*b*Pvert/Sy | 1,63 | ksi | 0,077 | Weld Size=f/(19,1*SIN(60*PI()/180)) | |||||||||||||||||||||
73 | RESULTANT AXIAL STRESS far = ft + fbo | 4,05 | ksi | 0,438 | ||||||||||||||||||||||
74 | TENSION ALLOWABLE Ft = 0.6Fy | 21,60 | ksi | Weld Size = | 7/16 | INCHES | 1 | |||||||||||||||||||
75 | TENSION STRESS RATIO | 0,19 | S.R. = | 0,18 | ## (design factor of 2 used) | 2,00 | 1 | |||||||||||||||||||
76 | COMBINED STRESS f = (far2+3*fvr2)0.5 | 4,15 | ksi # | Weld f.o.s = | 11,78 | |||||||||||||||||||||
77 | COMBINED STRESS ALLOW Fa = 0.66Fy | 23,76 | ksi | #DIV/0! | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||
78 | COMBINED STRESS RATIO BELOW PIN | 0,17 | 1 | |||||||||||||||||||||||
79 | The min Factor of Safety for the design as noted | F.O.S = | #DIV/0! | Must Comply with the requirements of ASME | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||
80 | BTH-1-2005 Chapter 3-1.2 | #DIV/0! | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||||
81 | NOTE: for Category A lifts, Min F.O.S is 2.0 - 2.5 for lug and for Category B lifts, Min F.O.S is 3.0 - 3.6 for the lug. | |||||||||||||||||||||||||
82 | Additional Notes # - the formula used to combine these stresses is equ (3-37) from ASME BTH-1-2005 with fy =0 | |||||||||||||||||||||||||
83 | ||||||||||||||||||||||||||
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85 | ||||||||||||||||||||||||||
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99 | ||||||||||||||||||||||||||
100 | ||||||||||||||||||||||||||