Cần cẩu trên cao so với cần cẩu giàn: 3 điểm khác biệt chính và cách lựa chọn

Khi lựa chọn thiết bị nâng hạ cho một cơ sở công nghiệp, một trong những câu hỏi phổ biến nhất mà người mua thường gặp phải là liệu cần cẩu trên cao hay cần cẩu giàn là giải pháp tốt hơn. Mặc dù cả hai đều được thiết kế để xử lý vật liệu, nhưng chúng khác biệt đáng kể về cấu trúc, yêu cầu lắp đặt, chi phí và kịch bản ứng dụng. Việc lựa chọn sai loại có thể dẫn đến chi phí dự án cao hơn, sử dụng không gian không hiệu quả hoặc những hạn chế về vận hành theo thời gian.

Bài viết này nhằm mục đích cung cấp sự so sánh rõ ràng và thực tế giữa cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn. Bằng cách phân tích những điểm khác biệt chính và các trường hợp sử dụng điển hình, chúng tôi mong muốn giúp người mua, kỹ sư và quản lý dự án đưa ra quyết định sáng suốt dựa trên điều kiện vận hành thực tế, chứ không phải dựa trên giả định. Cho dù bạn đang lên kế hoạch cho một cơ sở mới hay nâng cấp thiết bị hiện có, hướng dẫn này sẽ hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn giải pháp cần cẩu phù hợp.

1. Sự khác biệt về thiết kế kết cấu giữa cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn

Mặc dù cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn có vẻ tương tự nhau về chức năng nâng hạ, nhưng logic kỹ thuật của chúng khác nhau về cơ bản ở cấp độ cấu trúc. Hiểu được cách mỗi loại cần cẩu truyền tải tải trọng và tương tác với môi trường xung quanh là điều cần thiết để lựa chọn đúng loại. Phần sau đây nêu bật những điểm khác biệt cốt lõi về cấu trúc, quyết định hiệu suất, độ ổn định và tính phù hợp của chúng trong các điều kiện hoạt động khác nhau.

Ưu điểm chính về kết cấu của cần cẩu trên cao: Thiết kế tiết kiệm không gian và được tòa nhà hỗ trợ.

Cần cẩu trên cao là hệ thống nâng hạ được lắp đặt ở vị trí cao bên trong các xưởng, nhà kho và các cơ sở công nghiệp để vận chuyển vật liệu hiệu quả. Cần cẩu chạy trên đường ray hoặc đường dẫn trên cao, thường được gắn trên tường hoặc cột của tòa nhà, với cơ cấu nâng được treo từ kết cấu cầu trục. Vì cần cẩu trên cao dựa vào kết cấu tòa nhà để hỗ trợ, chúng mang lại sự ổn định vận hành tuyệt vời và tích hợp liền mạch với các dây chuyền sản xuất cố định và hệ thống vận chuyển vật liệu.

Về cấu trúc, cần cẩu trên cao bao gồm dầm chính, động cơ, tời hoặc thiết bị nâng điện, cơ cấu di chuyển cho cả cầu trục và xe đẩy, móc nâng và hệ thống phanh. Tùy thuộc vào yêu cầu nâng hạ, cần cẩu trên cao có sẵn ở cấu hình dầm đơn và dầm đôi, trong đó thiết kế dầm đôi thường được sử dụng cho các ứng dụng tải nặng và chu kỳ làm việc cao. Dầm chính thường được thiết kế dạng dầm hộp hoặc dầm giàn: dầm hộp có cấu trúc rỗng, tiết diện kín, cung cấp độ bền và độ cứng vượt trội, trong khi dầm giàn được chế tạo từ các tiết diện thép kết cấu hàn, giúp giảm trọng lượng bản thân nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu tải. Bằng cách hoạt động trên mặt đất, cần cẩu trên cao tối đa hóa việc sử dụng không gian sàn bên dưới cầu trục mà không bị cản trở bởi các thiết bị dưới mặt đất.

Cần cẩu trên cao được đỡ bởi kết cấu tòa nhà, tải trọng được truyền qua các dầm ray đến các cột và móng. Thiết kế tích hợp vào tòa nhà, được nâng cao này cho phép các hoạt động nâng hạ diễn ra mà không chiếm diện tích mặt đất, khiến cần cẩu trên cao đặc biệt phù hợp với các xưởng có bố trí thiết bị dày đặc và dây chuyền sản xuất cố định.

Do cần cẩu hoạt động ở độ cao trên mặt sàn, việc vận chuyển vật liệu diễn ra hiệu quả cao và không bị cản trở, cho phép tích hợp liền mạch với các quy trình làm việc liên tục và lặp đi lặp lại. Ngoài ra, việc không có đường ray dưới đất giúp loại bỏ sự cản trở đối với xe cộ, nhân viên và thiết bị đặt trên sàn.

Hạn chế về cấu trúc

Hạn chế chính của cần cẩu trên cao nằm ở sự phụ thuộc vào kết cấu của tòa nhà. Nếu xưởng ban đầu không được thiết kế để hỗ trợ đường ray của cần cẩu, có thể cần phải gia cố thêm kết cấu. Sau khi lắp đặt, khẩu độ cần cẩu, đường di chuyển và khu vực phục vụ hầu như cố định, hạn chế tính linh hoạt cho những thay đổi bố trí trong tương lai.

Ưu điểm chính về cấu trúc của cần cẩu giàn: Cấu trúc tự đỡ, được chống đỡ bằng chân đế.

Cần cẩu giàn là hệ thống nâng hạ thường được sử dụng cho các công trình lắp đặt và các ứng dụng xử lý hàng nặng, nơi có đủ không gian mặt bằng. Chúng đặc biệt thích hợp để nâng các tải trọng đặc biệt nặng hoặc quá khổ và được ứng dụng rộng rãi trong môi trường ngoài trời như xưởng đóng tàu, công trường xây dựng, nhà máy điện và bãi vật liệu, nơi không thể có hệ thống giá đỡ trên cao.

Về cấu trúc, cần cẩu giàn bao gồm dầm chính, chân đỡ cứng và/hoặc mềm, cơ cấu nâng hạ, hệ thống cầu trục và xe đẩy, và cuộn cáp. Đặc điểm cấu trúc nổi bật của cần cẩu giàn là các chân đỡ, truyền tải trọng trực tiếp xuống mặt đất thay vì lên tòa nhà. Điều này giúp cần cẩu giàn hoạt động độc lập về mặt cấu trúc, cho phép chúng hoạt động trong môi trường không có đường ray trên cao, việc lắp đặt đường ray không khả thi, không thực tế hoặc quá tốn kém.

Nhờ thiết kế có chân đỡ, cần cẩu giàn có thể được triển khai trong nhà hoặc ngoài trời, lắp đặt trên đường ray hoặc bánh xe, và di chuyển dễ dàng hơn so với cần cẩu trên cao. Tính độc lập về cấu trúc này mang lại khả năng thích ứng vượt trội cho các hoạt động theo dự án, lắp đặt tạm thời và các khu vực làm việc rộng lớn.

Hạn chế về cấu trúc

Cấu trúc chân đế mang lại sự linh hoạt cho cần cẩu giàn cũng đồng thời kéo theo những hạn chế. Có thể cần đến đường ray và móng, làm tăng khối lượng công việc xây dựng và chuẩn bị mặt bằng. Chân cần cẩu chiếm diện tích sàn, có thể gây cản trở giao thông mặt đất và làm giảm diện tích làm việc hữu ích bên dưới cần cẩu so với các hệ thống cần cẩu trên cao.

2. Sự khác biệt về ứng dụng giữa cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn trong các ngành công nghiệp khác nhau

Cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, nhưng logic ứng dụng của chúng không thể thay thế cho nhau. Hình dạng kết cấu, phương pháp hỗ trợ và điều kiện lắp đặt quyết định trực tiếp nơi mỗi loại cần cẩu hoạt động hiệu quả nhất. Trong phần tiếp theo, chúng tôi trình bày các hình ảnh ứng dụng cụ thể theo từng ngành của cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn, được dán nhãn rõ ràng theo ngành, để minh họa cách mỗi loại cần cẩu phù hợp với các môi trường vận hành và yêu cầu sử dụng khác nhau trong các dự án thực tế.

Ứng dụng cần cẩu trên cao trong ngành công nghiệp

Trong các ứng dụng công nghiệp, cần cẩu trên cao thường được sử dụng phổ biến hơn trong môi trường trong nhà, nơi cấu trúc tòa nhà có thể hỗ trợ đường ray của cần cẩu và yêu cầu các hoạt động nâng hạ ổn định, lặp đi lặp lại. Các ứng dụng điển hình bao gồm xưởng sản xuất, dây chuyền chế biến thép, sản xuất ô tô, nhà máy dược phẩm và các cơ sở khép kín khác, nơi việc sử dụng không gian, tích hợp quy trình làm việc và tính liên tục của hoạt động là rất quan trọng.

Sản xuất tại xưởng công nghiệp

Ngành công nghiệp thép

Công nghiệp cán thép

Ngành công nghiệp xử lý chất thải

Ngành công nghiệp sản xuất tấm thép và các loại hình thép định hình.

Công nghiệp ô tô

Ngành công nghiệp dược phẩm

Ngành hàng không vũ trụ

Ứng dụng cần cẩu giàn trong ngành công nghiệp

Cần cẩu giàn chủ yếu được sử dụng trong môi trường ngoài trời và bán ngoài trời, nơi cần xử lý các cấu kiện lớn, nhịp dài và tải trọng nặng mà không cần dựa vào kết cấu công trình. Các ví dụ điển hình bao gồm các xưởng sản xuất cấu kiện đúc sẵn, nhà máy bê tông đúc sẵn, kho vật liệu nhà máy cán thép, các cơ sở đóng tàu, bến container và các công trình dầu khí.

Ngành công nghiệp tiền chế

Bê tông đúc sẵn Ngành công nghiệp

Vận chuyển vật liệu trong nhà máy cán thép

Ngành công nghiệp dầu khí

Ngành công nghiệp đóng tàu

Ngành vận tải container

Ngành đường sắt

Ngành công nghiệp phòng sạch

3. So sánh chi phí giữa cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn

Trong các dự án thực tế, tổng chi phí của hệ thống cần cẩu không thể chỉ được đánh giá dựa trên loại cần cẩu. Các yếu tố như môi trường lắp đặt, điều kiện kết cấu, công tác nền móng và yêu cầu bảo vệ thường có tác động lớn hơn đến tổng vốn đầu tư so với chính thiết bị. Để cung cấp một sự so sánh thực tế và khách quan hơn, Dafang Crane trình bày hai dự án thực tế liên quan đến cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn có cùng tải trọng nâng định mức, giúp minh họa cách các điều kiện ứng dụng ảnh hưởng đến tổng chi phí dự án.

Chiều cao của giàn khoan trong dự án này là 14 mét. Cả cần cẩu cầu trục dầm đơn 10 tấn loại LD và cần cẩu giàn dầm đơn 10 tấn loại MH đều có thể được sử dụng trong giàn khoan thủy điện, và cả hai đều đáp ứng các yêu cầu sử dụng về mặt kỹ thuật.

Hai phương án này hoàn toàn giống nhau về trọng tải nâng định mức, khẩu độ (28,5m), chiều cao nâng, điện áp và kịch bản sử dụng. Trên cơ sở đó, sự khác biệt giữa hai phương án chủ yếu nằm ở phương pháp tính toán chi phí, chứ không phải ở khả năng nâng tải. Về mặt giá cả, ưu điểm của cần cẩu cầu trục đến từ việc sử dụng kết cấu nhà máy. Tải trọng nâng được truyền trực tiếp xuống cột và móng nhà máy thông qua dầm ray, không cần phải xây dựng đường ray trên mặt đất và các công trình dân dụng hỗ trợ, do đó phạm vi dự án chủ yếu tập trung vào khâu cung cấp và lắp đặt thiết bị. Vì vậy, trong cùng điều kiện vận hành, tổng vốn đầu tư cho máy móc cầu trục thấp hơn đáng kể. Trong trường hợp này, giá thiết bị cần cẩu cầu trục là 11.161 USD, phù hợp hơn với môi trường bảo trì trong nhà cố định, dài hạn.

Ngược lại, ngay cả trong cùng một nhà máy, cần cẩu giàn vẫn cần truyền tải trọng xuống đường ray P38 trên mặt đất thông qua chân chống, điều này có nghĩa là hệ thống đường ray mặt đất, kết cấu móng và nhiều bộ phận kết cấu thép khác phải được cấu hình. Những yếu tố này trực tiếp làm tăng chi phí sản xuất và lắp đặt thiết bị, khiến giá của cần cẩu giàn trong cùng điều kiện lên tới 26.657 USD, cao hơn đáng kể so với cần cẩu trên cao.

Tóm lại, với điều kiện chiều cao và kết cấu của nhà máy cho phép, cần cẩu trên cao có thể đạt được các mục tiêu vận hành tương tự với giá thành thấp hơn, đây là giải pháp tiết kiệm chi phí hơn; trong khi đó, cần cẩu giàn có chi phí cao hơn nhưng mang lại sự linh hoạt về kết cấu và kỹ thuật, phù hợp với các dự án có hạn chế về xây dựng hoặc nhu cầu thay đổi trong tương lai.

Lựa chọn giải pháp cần cẩu phù hợp nhất với môi trường hoạt động của bạn

Việc lựa chọn giữa cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn nên dựa trên điều kiện kết cấu, môi trường ứng dụng và tổng chi phí dự án, chứ không chỉ dựa vào loại cần cẩu. Từ góc độ kỹ thuật, quyết định này có thể được hiểu rõ thông qua ba khía cạnh sau:

1. Logic cấu trúc: Phương pháp hỗ trợ xác định tính khả thi

Sự khác biệt cơ bản về cấu trúc nằm ở cách thức chịu tải. Cần cẩu trên cao truyền tải trọng thông qua các dầm ray xuống các cột và móng của tòa nhà, khiến nó phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc của nhà xưởng. Ngược lại, cần cẩu giàn là một hệ thống tự chịu lực, được đỡ bằng chân, với tải trọng được truyền trực tiếp xuống các thanh ray hoặc móng. Tính độc lập về cấu trúc này cho phép cần cẩu giàn hoạt động ở những nơi mà tòa nhà không thể xây dựng đường ray cho cần cẩu hoặc nơi việc sửa đổi cấu trúc là không khả thi.

2. Môi trường ứng dụng: Hiệu quả trong nhà so với tính linh hoạt ngoài trời

Trên thực tế, cần cẩu trên cao thường được sử dụng trong nhà. Cần cẩu giàn thường được sử dụng ngoài trời hoặc ở những khu vực bán mở. Tuy nhiên, sự khác biệt này không tuyệt đối. Cần cẩu giàn có thể được sử dụng trong nhà trong những điều kiện cụ thể, và cần cẩu trên cao có thể được điều chỉnh để sử dụng ngoài trời khi các cấu trúc được bảo vệ và phân loại nhiệm vụ cho phép. Môi trường hoạt động và yêu cầu nhiệm vụ cuối cùng sẽ quyết định tính phù hợp.

3. Góc nhìn về chi phí: Tổng chi phí dự án trừ đi giá thiết bị

Xét về khía cạnh chi phí, việc lựa chọn cần cẩu nên tập trung vào tổng vốn đầu tư của dự án, chứ không chỉ riêng giá của cần cẩu.
Cần cẩu trên cao có thể đòi hỏi sự phối hợp kết cấu ban đầu phức tạp hơn nhưng thường mang lại chi phí vòng đời thấp hơn trong các cơ sở trong nhà cố định, có mức sử dụng cao. Cần cẩu giàn thường yêu cầu đường ray mặt đất, móng và các biện pháp bảo vệ môi trường, điều này có thể làm tăng chi phí đầu tư ban đầu nhưng mang lại sự linh hoạt và độc lập về kết cấu khi điều kiện xây dựng bị hạn chế.

Tại sao nên chọn Cẩu Dafang cho Giải pháp Nâng hạ của bạn?

• Kinh nghiệm chuyên môn đã được khẳng địnhĐược thành lập vào năm 2006 với vốn điều lệ 84,65 triệu USD, Dafang Crane có hơn 18 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất cần cẩu.

• Cơ sở sản xuất tiên tiếnNhà máy sản xuất thông minh rộng 1.053.000 m² với hệ thống tự động hóa đảm bảo giao hàng đáng tin cậy và đúng thời hạn.
• Phạm vi toàn cầuSản phẩm được xuất khẩu sang hơn 100 quốc gia với hơn 130 trung tâm dịch vụ hậu mãi quốc tế.
• Hiệu suất đã được chứng minhNăm 2024, doanh thu hàng năm đạt 500 triệu USD, với hơn 80.000 cần cẩu được cung cấp trên toàn thế giới.
• Sự công nhận trong ngànhThành viên Hội đồng quản trị Hiệp hội Công nghiệp Máy móc hạng nặng Trung Quốc; Phó Chủ tịch Ủy ban chuyên môn về Cần cẩu cầu trục.
• Chất lượng và sự tuân thủSở hữu nhiều chứng nhận được quốc tế công nhận. Sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng toàn cầu, với các giải pháp chứng nhận tùy chỉnh dựa trên quốc gia và ngành nghề.
• Kiểm tra nghiêm ngặt11 giai đoạn kiểm tra, hơn 200 hạng mục thử nghiệm, đảm bảo độ bền và độ tin cậy đã được chứng minh.
• Dòng sản phẩm toàn diệnCung cấp đầy đủ các loại cần cẩu tự phát triển và hệ thống kết cấu thép tiên tiến cho các môi trường khắc nghiệt.
• Dịch vụ trọn góiCung cấp dịch vụ thiết kế, sản xuất, hậu cần, lắp đặt và hỗ trợ sau bán hàng.
• Được tin tưởng trong các dự án quan trọng.Được sử dụng rộng rãi trong quân sự và quốc phòng, hàng không vũ trụ, năng lượng và các dự án cơ sở hạ tầng lớn.
• Quan hệ đối tác lâu dàiCam kết cung cấp nguồn hàng ổn định và hỗ trợ dịch vụ trọn đời cho khách hàng trên toàn thế giới.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Tôi là Cindy, với 10 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành cần cẩu và tích lũy được nhiều kiến thức chuyên môn. Tôi đã lựa chọn những chiếc cần cẩu thỏa mãn cho hơn 500 khách hàng. Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu hoặc câu hỏi nào về cần cẩu, vui lòng liên hệ với tôi, tôi sẽ sử dụng chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của mình để giúp bạn giải quyết vấn đề!