WISSENSDATENBANK / OFFSHORE-HEBEVORGÄNGE

Dynamischer Vergrößerungsfaktor (DAF)

Eine Spitzenlast braucht eine Referenz.

Der DAF ist der Spitzenwert einer benannten Lastantwort, geteilt durch die zugehörige statische oder quasi-statische Referenz. Anzugeben sind: wo er gemessen wird, womit er verglichen wird und welche Hubphase er beschreibt.

01 / ANTWORT ABLESEN

Eine Kurve. Drei Angaben erforderlich.

Der Spitzenwert liefert den DAF. Die Referenz gibt ihm Bedeutung. Die Mindestspannung erfordert eine eigene Prüfung.

SCHEMA · KEINE FALLWERTESpitze, Referenz und Minimum der LastantwortSchematische Lastkurve mit drei nummerierten Markierungen. Eins: Spitzenwert für den DAF. Zwei: passende quasi-statische Referenz bei einem Antwortverhältnis von eins. Drei: Mindestspannung, eigene Prüfung. Die Nulllinie ist dargestellt. Erläuternde Grafik, kein modelliertes Hubergebnis.Lastantwort / Referenz1.00123IntervallbeginnIntervallende
Derselbe Antwortpunkt und dieselbe Referenz gelten durchgehend. Die Kurve erläutert die Berichtsmethode; ihre Form ist kein technisches Ergebnis.
1

Spitzenantwort

Die maximale Antwort durch die zugehörige Referenz teilen, um den DAF zu erhalten.

2

Referenzlast

Lastkanal und Referenz benennen. Hakenlast und Anschlaggruppen-Spannung beschreiben unterschiedliche Messstellen.

3

Mindestspannung

Separat angeben. Ein Spitzenverhältnis allein zeigt nicht, ob die Leine gespannt blieb.

Bei jedem DAF anzugebenAntwortpunktReferenzlastHubphaseAnalyseintervallNachweisgrundlage
02 / ANALYSE WÄHLEN

Welche Analyse benötigt Ihr Hebevorgang?

Wählen Sie die zu bewertende Hubphase. Sie erhalten entweder einen Untersuchungspfad oder, für einen eng begrenzten Sonderfall mit durchgehend gespannter Leine, eine illustrative Harmonie-Anzeige. Keine der hier gezeigten Ausgaben ist Hub-Engineering.

Abheben oder Übergabe zwischen bewegten KörpernUntersuchungspfad

Keine Kennzahl aus dieser Ansicht.

Das Abheben wird bestimmt durch die relative Bewegung zweier Körper, die Geschwindigkeit im Moment des Kontakts und den Kontakt — nichts davon bildet ein Einzelkörper-Harmoniemodell ab.

Die Analyse muss abbilden

  • relative Bewegung der beiden Körper, einschließlich Phase
  • relative Geschwindigkeit beim Kontakt
  • Abstand, Kontakt und Lastübergabe vom tragenden Körper
  • Hubgeschwindigkeit und Vorspannung
Was für eine Untersuchung vorzubereiten ist
  • beide Schiffe oder das Schiff und die feste Struktur, mit der jeweiligen Bewegungsgrundlage
  • die Abhebesequenz und die Hubgeschwindigkeit
  • Objektmasse, Schwerpunkt und Anschlagpunkte
  • Anschlaganordnung und Eigenschaften des Hubseils
ND um die Abgrenzung dieses Hubfalls bitten →
Frei von Deck und Wasser — Leine durchgehend gespanntIllustrative Anzeige

Für diese Phase steht eine illustrative Harmonie-Anzeige zur Verfügung.

Sie gilt nur, solange die Last frei von Deck und Wasser ist und die Leine durchgehend gespannt bleibt. Sie ist kein auslegungsrelevanter DAF, keine Prüfung der Kran-Tragfähigkeit, kein zulässiger Seegang und keine Geräteauswahl.

Was Sie bereithalten müssen

  • Vertikale Amplitude der Kranspitze Atip (m) oder Beschleunigung atip (m/s²), und woher er stammt
  • Die Anregungsperiode T — die aufgeprägte Antwortperiode, nicht die Wellenperiode Tp
  • Für das verstärkte Ergebnis: ein bekanntes Tn, oder meff und Keff um ihn herzuleiten
  • A Dämpfungsgrad ξ. Es gibt keinen Standardwert — nahe der Resonanz bestimmt er das Ergebnis weitgehend
  • Optional: statische Hakenspannung W0 (kN), um Kräfte statt Faktoren zu erhalten

Haben Sie nur Hs und Tp? Der Seegang allein legt die Kranspitzenbewegung nicht fest — Schiffsantwort, Kurs, Beladungszustand und Kranposition werden alle benötigt. Diese Anzeige errät das nicht für Sie.

Illustrative Harmonie-Anzeige für die gespannte Leine öffnen

Nur illustrativ. Kein Hub-Engineering und kein Ersatz für eine Analyse.

Vertikale Bewegung der Kranspitze
Hub- und Lastdynamik hinzufügen optional

Ohne diese Angabe liefert die Anzeige nur den starren Kranspitzen-Term. Mit ihr wird die Verstärkung ergänzt, die das hängende System nahe der Resonanz beiträgt.

Ich benötige stattdessen eine projektspezifische Untersuchung →

Ein- oder Auftauchen in der SpritzwasserzoneUntersuchungspfad

Keine Kennzahl aus dieser Ansicht.

Der Wassereintritt wird durch den Auftrieb beim Durchgang durch die Oberfläche, Zusatzmasse, Widerstand und Slamming sowie die Wellenkinematik am Objekt bestimmt. Diese Kräfte fehlen in diesem Modell schlicht.

Die Analyse muss abbilden

  • verdrängtes Volumen über Eintauchtiefe
  • den Auftriebsübergang durch die freie Oberfläche
  • Zusatzmasse und Widerstand
  • Slamming und die Wellenkinematik am Objekt
  • Absenkgeschwindigkeit durch die Zone
Was für eine Untersuchung vorzubereiten ist
  • Objektgeometrie und die zugehörige hydrodynamische Grundlage
  • Trockenmasse, Schwerpunkt und Gewicht im eingetauchten Zustand
  • Absenkgeschwindigkeit und das vorgesehene Zeitfenster für den Durchgang
  • Seegang und die Bewegungsgrundlage des Schiffs am Anschlagpunkt
ND um die Abgrenzung dieses Hubfalls bitten →
Absenken oder Absetzen unter WasserUntersuchungspfad

Keine Kennzahl aus dieser Ansicht.

Absenken und Absetzen unter Wasser werden durch Auftrieb, Zusatzmasse, Widerstand, Seildynamik und den Aufsetzkontakt bestimmt. Sowohl die statische Referenz als auch die effektive Trägheit ändern sich, während das Objekt sinkt.

Die Analyse muss abbilden

  • Gewicht unter Wasser und Auftrieb
  • Zusatzmasse und Widerstand in der Tiefe
  • Seil- und Anschlagdynamik über die gesamte Fierlänge
  • Aufsetzen und Kontakt am Meeresboden oder an der Struktur
Was für eine Untersuchung vorzubereiten ist
  • Wassertiefe und das Absenkprofil
  • Objektgeometrie, Masse und hydrodynamische Daten
  • Fierlänge, Steifigkeit und Anschlaganordnung des Seils
  • Absetzziel und dessen Abnahmekriterien
ND um die Abgrenzung dieses Hubfalls bitten →
Pfahldurchlauf, Stoß oder mögliche LoseUntersuchungspfad

Keine Kennzahl aus dieser Ansicht.

Ein Pfahldurchlauf oder Schnappereignis ist ein transientes, nur auf Zug wirkendes Ereignis: Die Leine wird lose und spannt sich erneut. Ein lineares Modell im eingeschwungenen Zustand kann dies nicht abbilden — genau das ist der Fall, für den dieses Modell ungültig ist.

Die Analyse muss abbilden

  • die Auslauf- oder Absenkgeschwindigkeit
  • den Zustand bei Kontakt und Wiederverspannung
  • nur auf Zug wirkendes Leinenverhalten über die Lose hinweg
  • das Kraft-Hub-Verhalten jedes Stoßdämpfers, einschließlich der Endanschläge
Was für eine Untersuchung vorzubereiten ist
  • Pfahl- oder Objektmasse und die Auslaufgeschwindigkeit
  • die Hubanordnung und deren Steifigkeit
  • die zulässige Spitzenlast an der Kranspitze
  • der Arbeitsablauf rund um das Ereignis
ND um die Abgrenzung dieses Hubfalls bitten →
Modellgrenzen — was diese Anzeige nicht berechnen kann
  • Kranspitzenbewegung aus einem Seegang — dafür ist die Schiffsantwort am Anschlagpunkt erforderlich
  • Statistik unregelmäßiger Wellen, Betriebsdauer oder ein Hs × Tp Betriebsfenster
  • Wassereintritt: Auftrieb, Zusatzmasse, Widerstand und Slamming
  • Abheben, Absetzen, Kontakt und zwei unabhängig voneinander bewegte Körper
  • Lose, Wiederverspannung und Schnappereignis — diese sind transient und nichtlinear
  • Winden- und Regelsystemverhalten, Kompensatorhub und Endanschläge
  • Verteilte Seil- und Kranmoden — dies ist ein einzelner vertikaler Mode
DER VOLLSTÄNDIGE TECHNISCHE LEITFADEN

Mechanismen, Berechnungen und Projektnachweise.

Mit der ursprünglichen Erklärung fortfahren oder direkt zu den passenden Fallstudien.

Was ist der Dynamische Vergrößerungsfaktor?

Der Dynamische Vergrößerungsfaktor (DAF) ist der Spitzenwert einer benannten Lastantwort, geteilt durch die zugehörige statische oder quasi-statische Referenz — für denselben Lastkanal, denselben Ort, dieselbe Konfiguration und dieselbe Hubphase. Ein DAF von 1.30 bedeutet, dass die maximale Gesamtlast 30% über der angegebenen Referenz liegt; ein DAF von 2.0 bedeutet, dass sie doppelt so hoch ist wie die Referenz. Ein DAF von 1.0 bedeutet lediglich, dass der gemeldete Spitzenwert der Referenz entspricht; er belegt nicht, dass der Hubvorgang frei von Bewegung, niedriger Mindestspannung und Lose war.

Ein DAF ist unvollständig, wenn er nicht den Antwortpunkt (Kranspitze, Haken, Anschlaggruppe oder Nutzlast), die Referenzlast und die Hubphaseangibt. Spitzen-Hakenlast im Verhältnis zur statischen Hakenlast ist nicht austauschbar mit Spitzen-Anschlagspannung im Verhältnis zu einer getauchten Referenz — und der DAF ist ein Spitzenverhältnis, kein Sicherheitsfaktor, keine Kranauslastung und kein zulässiger Seegang.

Beim Offshore-Heben führen Wellen dazu, dass sich die Kranspitze auf und ab bewegt, während die Nutzlast darunter hängt. Diese Relativbewegung erzeugt dynamische Kräfte im Hubsystem — Spannungsspitzen, wenn die Kranspitze nach oben beschleunigt, und Lose, wenn sie fällt. Der DAF erfasst, um wie viel schlechter diese dynamischen Kräfte im Vergleich zu einem Hubvorgang bei ruhigem Wasser sind.

Was verursacht den DAF bei realen Kranhüben?

Bei realen Kranhüben wird der DAF durch Relativbewegung über den gesamten Lastpfad bestimmt. Kranspitze, Haken, Seil, Anschlagmittel und Nutzlast bewegen sich nicht als ein starrer Körper: Relativbeschleunigung verändert die Spannung, Nachgiebigkeit speichert und gibt Energie ab, hydrodynamische Kräfte verändern die effektive Last, und der Verlust und die Wiederherstellung der Spannung erzeugen ein nichtlineares Schnappereignis. Eine sinkende Auslegerspitze allein beweist keine Lose — Lose tritt nur auf, wenn die berechnete Spannung null erreicht.

Hub einer Decksladung auf einem Versorgungsschiff. Ein Frachtcontainer auf einem Versorgungsschiff folgt dessen Hubbewegung und Rollen, während die Kranspitze dem Kranschiff oder der Plattform folgt. Bewegt sich der Haken nach oben, während sich das Deck oder der Container nach unten bewegt, kann das Anschlagmittel innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde von lose oder niedrig gespannt auf volle Last wechseln. Diese Schnapplast kann deutlich höher sein als das statische Containergewicht.

Durchgang durch die Spritzwasserzone. Während eines Durchgangs durch die Spritzwasserzoneändern sich Auftrieb, Widerstand, Zusatzmasse und Wellenpartikelgeschwindigkeit schnell, während die Nutzlast die freie Oberfläche durchquert. Die Hakenlast kann rasch steigen und fallen, besonders wenn die Dynamik von Kran, Seil und Nutzlast mit der Wellenperiode zusammenfällt.

Weitere häufige Auslöser umfassen plötzliches Abheben vom Deck, Aufsetzstoß, Verhaken, schnelle Kranbewegung, Nothalte und Resonanz im System aus Kran, Seil und Nutzlast.

Schnapplasten — Lose und Wiederverspannung

Die heftigsten DAF-Ereignisse sind Schnapplasten: Das Anschlagmittel wird lose und spannt sich dann plötzlich wieder. Solange das Seil lose ist, bewegen sich Haken und Nutzlast unabhängig voneinander; wird es straff, muss der Geschwindigkeitsunterschied fast augenblicklich durch die Seildehnung aufgenommen werden. Für eine idealisierte, ungedämpfte Einzelmoden-Abschätzung: Nutzlast der Masse m (zuzüglich Zusatzmasse mA bei Eintauchen) auf einem Lastpfad mit kombinierter Tangentensteifigkeit k beträgt der geschwindigkeitsbedingte Spannungszuwachs über der quasi-statischen Last näherungsweise

F snap ist gleich v rel multipliziert mit der Quadratwurzel aus k multipliziert mit der Summe aus m plus m sub A.

wobei vrel die Relativgeschwindigkeit im Moment ist, in dem sich das Seil erneut spannt. Dies ist nicht die gesamte Spitzen-Schnappspannung: k ist die kombinierte Tangentensteifigkeit des gesamten Lastpfads, der Masseterm ist eine äquivalente mitschwingende Masse, nicht automatisch Nutzlast plus Zusatzmasse, und sobald eine Leine Spannung verlieren kann, gehören Spitzen- und Mindestspannungen zur nichtlinearen, nur auf Zug wirkenden transienten Analyse. Innerhalb der Abschätzung skaliert der Zuwachs mit der Quadratwurzel der Steifigkeit; eine Verdopplung von k erhöht ihn bei gleicher Geschwindigkeitsdifferenz um etwa 41%, doch zusätzliche Nachgiebigkeit vergrößert auch den Federweg und verschiebt die Eigenperiode, es ist also nicht automatisch sicherer: verfügbarer Hub und Endanschlaglasten müssen geprüft werden. DNV-RP-N103 legt fest, wann Schnapplasten zu bewerten sind und wie der Spitzenwert berechnet wird. Wird die Leine über den gesamten Wellenzyklus unter Spannung gehalten, wird der Übergang von lose zu straff von vornherein vermieden — ein passiver Seegangskompensator kann dies innerhalb seiner analysierten Bewegungs- und Kraft-Hub-Hüllkurve leisten, doch diese Hüllkurve muss nachgewiesen, nicht angenommen werden.

Simulierte Hakenlast beim Abheben vom Deck: Die unkompensierte Anschlagung schnappt mit wiederholten Lose-Phasen auf das 3.2-Fache der statischen Last; ein vorgespannter Stoßdämpfer hält die Last nahe dem 1.3-Fachen der statischen Last
Abbildung 1 — Schnapplast beim Abheben vom Deck, illustrative 1-DOF-Simulation: 20 t Nutzlast, 4 MN/m Steifigkeit des unkompensierten Systems, eine vorgegebene Relativgeschwindigkeit von 1.5 m/s beim Einsetzen der Anschlagmittel, Kranspitzenbewegung 1.0 m bei 7 s. Die unkompensierte Anschlagung (marineblau) zeigt einen Ausschlag von 3.2× mit wiederholten Lose-Schnapp-Zyklen; ein vorgespannter Gasfeder-Stoßdämpfer mit Dämpfung (rot) bewältigt dasselbe Abheben bei 1.28× der statischen Last. Die Spitzenwerte gelten nur für dieses Modell: Sie sind keine typischen Werte, keine Produktgarantien und keine zertifizierte Berechnung.

Wie sich der DAF reduzieren lässt

  • Stoßdämpfer für Schnapplasten. A POLARIS-Kranstoßdämpfer fügt zwischen Kran und Nutzlast Hub und Dämpfung hinzu. Er nimmt die kinetische Energie eines einzelnen Stoßereignisses auf (Abheben vom Deck, eine Schnapplast, eine Überlast), bevor sie zur Spitzenlast am Kran wird, sofern sein Kraft-Hub-Verhalten, der verfügbare Federweg und die Endanschlaglasten zum Ereignis passen. Er benötigt danach Zeit zum Zurücksetzen; für wiederholte Lose-Schnapp-Zyklen in der Wellenzone daher stattdessen Seegangskompensation einsetzen.
  • Passive Seegangskompensation für den Durchgang durch die Spritzwasserzone. A passiver Seegangskompensator reduziert die Relativbewegung zwischen Kranhaken und Subsea-Nutzlast. Das hält die Anschlagspannung beim Durchgang durch die Spritzwasserzone gleichmäßiger und verringert die dynamische Verstärkung, die der Kran erfährt — innerhalb der analysierten Last-, Frequenz- und Hub-Hüllkurve der Einheit.
  • Sowohl den Hebevorgang als auch das Gerät kontrollieren. Geringere Krangeschwindigkeit, Vermeidung resonanter Seegangszustände, Planung von Wetterfenstern und sanfte Abhebeverfahren. Das Gerät reduziert den DAF, doch der Arbeitsablauf bestimmt weiterhin die Ausgangsbedingungen.

Die Produktauswahl folgt dem maßgeblichen Mechanismus — welcher das ist, zeigt der Szenarioabschnitt unten. Für den kranseitigen Bedarf die Kranlasttabelle.

Wie der DAF berechnet wird

Eine erste überschlägige Abschätzung für einen trockenen Hub, frei von Deck und Wasser an einer durchgehend gespannten Leine, wobei die Nutzlast einer vorgegebenen sinusförmigen Kranspitzenbewegung folgt, lautet

DAF=1+aheaveg

wobei aheave die maximale vertikale Beschleunigung an der Kranspitze ist und g die Erdbeschleunigung (9.81 m/s²). Bei sinusförmiger Kranspitzenbewegung mit Einzelamplitude ζ (der vertikalen Bewegung am Anschlagpunkt, nicht Hs) und Antwortperiode T, die nicht automatisch der Spitzenperiode des Wellenspektrums T entsprichtp:

aheave=ζ×(2πT)2

Zum Beispiel bei einer Amplitude der Hubbewegung von 1.5 m und einer Periode von 8 s:

aheave=1.5×(2π8)2=0.93m/s²DAF=1+0.939.81=1.09

Dies ist ausschließlich die Abschätzung für die starre Kranspitze. Die gekoppelte Hakenantwort kann nahe einer Eigenperiode des Systems höher oder im Isolationsbereich niedriger ausfallen — sie hängt vom Frequenzverhältnis, der Dämpfung, der Steifigkeit, der Leinenlänge, der Nutzlastmasse und der Hydrodynamik ab. Die früheren DNV-OS-H205-Hubvorschriften wurden in DNV-ST-N001 zusammengeführt; maßgeblich sind die vertraglich benannte Ausgabe und deren Faktoren.

Schematische Kurve des Antwortverhältnisses über ein normiertes Analyseintervall: quasi-statische Referenz bei 1.0, eine oszillierende Antwort, der Spitzenwert mit einer offenen Raute markiert, da der DAF der maximalen Antwort über der Referenz entspricht, und das Minimum mit einem Hinweis markiert, dass nahe-null Minima ein Lose-Risiko bedeuten
Abbildung 2 — Wie ein DAF aus einer Antwort ermittelt wird: der Spitzenwert des angegebenen Lastkanals, geteilt durch seine quasi-statische Referenz über das angegebene Analyseintervall. Die Kurve ist schematisch, kein Auslegungsergebnis. Auslegungswerte in Luft müssen zusätzlich die gewichtsgestaffelten Mindestwerte aus Tabelle 16-1 der DNV-ST-N001 einhalten (offshore: 1.25, mit wachsender Hakenlast abnehmend bis 1.10); für Unterwasserhübe gibt es keinen pauschalen Mindestwert: Ihr DAF wird nach Abschnitt 16.17 mit den Methoden der RP-N103 berechnet, wobei ein Kompensator das Ergebnis direkt senkt.

Genauere DAF-Berechnungen modellieren Schiff, Kran, Hubseil, Anschlagmittel und die Hydrodynamik der Nutzlast als ein gekoppeltes System. Kommerzielle Zeitbereichs-Werkzeuge wie OrcaFlex — und NDs eigenes CONSTELLATION) werden hierfür verwendet; für die Physik des Wassereintritts siehe den Leitfaden zum Durchgang durch die Spritzwasserzone.

Warum es keine übertragbare DAF-Bandbreite gibt

Ein normativer Mindestfaktor, eine projektspezifisch berechnete Antwort und ein Ergebnis aus einer einzelnen Simulation sind unterschiedliche Arten von Zahlen. Jeder Wert braucht seinen Lastkanal, seine Referenzlast, seine Hubphase und seine Nachweisgrundlage.

Dynamischer Vergrößerungsfaktor nach Hubszenario — unkompensiert, mit angegebener Abhilfemaßnahme und der Nachweisgrundlage.
HubszenarioUnkompensiertMit angegebener AbhilfemaßnahmeGrundlage
Allgemeiner Offshore-HubKeine allgemeingültige BandbreiteKeine allgemeingültige ReduktionPhasenspezifische Analyse und die genehmigte Projektgrundlage
UnterwasserhubBerechnetZugehörige BerechnungVertraglich benannte DNV-ST-N001-Grundlage unter Anwendung der zutreffenden RP-N103-Methoden; hier kein pauschaler Wert angegeben
Schnapplast / Abheben — illustrativer Fall3.2× (Fall aus Abbildung 1)1.28× (Fall aus Abbildung 1, mit Stoßdämpfer)Einzelne illustrative 1-DOF-Simulation — keine Obergrenze

Die Mindestspannung ist eine eigenständige Abnahmeprüfung und nicht Teil der DAF-Definition. Jeder in einer ND-Anzeige gezeigte vorläufige Lose-Ausschluss oder Prozentschwellenwert ist ein ND-Screening-Standardwert, sofern die Projektgrundlage keine zutreffende Anforderung und Klausel benennt.

Welches DNV-Dokument regelt was
  • DNV-ST-N001 — die Lastfälle für Marineoperationen, die Planung und die Grundlage für die Marine-Gewährleistung.
  • DNV-RP-N103 — Modellierungsanleitung und vereinfachte Formulierungen für Auslegungslasten bei Marineoperationen.
  • DNV-RP-N202 — Auslegungsparameter, Leistung und Validierung von Seegangskompensatoren.
  • DNV-ST-0378 — Auslegung und Zertifizierung von Hebezeugen; es legt weder den Projekt-DAF fest noch genehmigt es einen Hubvorgang.

Maßgeblich sind die vertraglich und durch den MWS benannten Ausgaben, die Projektannahmen und die Abnahmekriterien. Gerätezertifizierung und die vorgangsspezifische Hubgenehmigung sind gesonderte Angelegenheiten.

Was ein belastbarer Vorher-Nachher-Vergleich enthält
Dieselbe Schiffsantwort, Umweltanregung, denselben Antwortpunkt, dieselbe statische Referenz, Hubphase, dieselben Modelloptionen, Seeds, Dauer und Extremwertstatistik verwenden. Den DAF zusammen mit Mindestspannung, Hub und Endanschlagantwort angeben. Die gepaarten GRP- und Pfahldurchlauf-Fälle unten zeigen dieses Berichtsmuster; keiner der beiden liefert eine Bandbreite für einen anderen Hub.

Was eine beauftragte Studie stattdessen liefert

Zwei getrennt beauftragte CONSTELLATION-Fälle, gezeigt, weil sie Physik abdecken, die die Abschätzung oben bewusst ausschließt. Jeder ist ein zusammengehöriges Paar (derselbe Hubverlauf mit und ohne ND-Gerät im Lastpfad, aus demselben Satz an Eingabedaten) und jeder trägt seine vollständige technische Grundlage. Sie sind nicht aus Ihren Eingaben erzeugt, sind keine Validierung der Abschätzung und sind nicht auf einen anderen Hub übertragbar.

Anschlaggruppenspannung über die Zeit für eine 35-t-GRP-Abdeckung beim Durchgang durch die Spritzwasserzone, mit und ohne passiven RIGEL-Seegangskompensator, bei derselben Wellenrealisierung. Ohne den Kompensator fällt die Spannung wiederholt auf null und schnappt auf 1846 kN; mit RIGEL bleibt sie zwischen 183 und 655 kN und wird nie lose.
Spritzwasserzone · RIGEL. Derselbe Seegang und derselbe Wellen-Seed, mit und ohne Kompensator. Unkompensiert wird die Anschlaggruppe zehnmal lose und schnappt auf 1,846 kN (Nutzlast-DAF 5.38); mit RIGEL wird sie nie lose und erreicht einen Spitzenwert von 655 kN (DAF 1.91). Vollständige Fallstudie lesen →
Technische Grundlage für diese Abbildung
Fall
CONSTELLATION-Voreinstellung mit Legacy-Namen rigel_grp_splash_55t, Szenariopaket DS10-PKG-SZ, geladen mit der angegebenen Nutzlast von 35 t und einem Gas/Öl-Verhältnis von 1.4. Der Legacy-Dateiname beschreibt nicht die aktuelle Nutzlastmasse. Beide Spalten wurden unmittelbar nacheinander erzeugt von docs/audits/rigel-splash-2026-07-26/paired_traces.py.
Version und Datum
CONSTELLATION v1.2.96, Commit 45998bc. Ausgeführt am 3. August 2026.
Betriebsphase
Durchgang durch die Spritzwasserzone — Absenken durch die Wasseroberfläche. Weder eine Abhebephase noch eine Landephase werden modelliert.
DAF-Definition
Nutzlast-DAF = die maximale Anschlaggruppenspannung über den gesamten Verlauf geteilt durch das statische Gewicht der Nutzlast in Luft, 35 t × 9.80665 m/s² = 343.2 kN. Dieser Nenner ist die für diesen ND-Fall festgelegte Definition. Der Spitzenwert ist das Maximum der Zeitreihe auf dem eigenen Gitter des Lösers, nicht der dargestellten Stichproben.
Bewerteter Lastpunkt
Die vierstrangige Anschlaggruppe unmittelbar über der Nutzlast. Nicht der Haken und nicht die Kranspitze — diese tragen zusätzlich das Gewicht von Anschlagmitteln und Kompensator und ergeben eine andere Zahl.
Schiffsbewegung und Seegang
North Sea Giant: 25,397 t Verdrängung, 161 × 30 m, Tiefgang 7.5 m, GMT 1.5 m, GML 80 m, Trägheitsradien 10.5 m und 38.2 m, Kurs 180° (achterlicher Seegang; 0° bedeutet in diesem Modell Seegang von vorn), sechs-Freiheitsgrad-Antwort einschließlich der Kranspitzen-RAO. Unregelmäßige Wellen Hs 1.8 m, Tp 7.5 s, JONSWAP mit dem vom Simulator automatisch abgeleiteten Peak-Enhancement-Faktor, 200 Spektralkomponenten, Wassertiefe 30 m.
Dauer, Realisierungen, Extremwertstatistik
120 s pro Lauf, acht Wellenrealisierungen (Seeds 1–8) je Spalte. Das Diagramm zeigt Realisierung 6, die die maßgebliche Spitzen-Leinenlast und den maßgeblichen DAF in beiden Spalten trägt. Die Hüllkurve unten ist der ungünstigste Wert für jede Kennzahl der acht Realisierungen — keine einzelne Realisierung liefert alle vier ungünstigsten Werte gleichzeitig.
Nutzlast, Anschlagmittel und Ausrüstung
35 t GRP-Schutzabdeckung, 15.0 × 12.0 × 3.0 m, Slamming-Fläche 180 m², verdrängtes Volumen 10.73 m³, freigegeben 5 m über der Oberfläche mit Zieltiefe 15 m. Anschlagmittel: vierstrangige Drahtseil-Anschlaggruppe bei 60°, 3.0 m Stranglänge, Gruppensteifigkeit 84,823 kN/m; oberes Anschlagmittel 5.0 m bei 22,619 kN/m. Kran: Wippwerk mit Seil, 75 t bei 30 m Ausladung, Hubwerksteifigkeit 13,622 kN/m, Haken 7.5 t, 20 mm Seil auf vier Part, Absenkgeschwindigkeit 0.16 m/s. Kompensator: RIGEL 75 t / 4.5 m Hub, passiv ohne EQ-Regelung, Gas/Öl-Verhältnis 1.4, Gasbezugspunkt 2,400 mm ab eingefahrener Stellung, Blende 35 % ausfahrend und 70 % einfahrend, Vorspannung 35 t.
Hydrodynamische Grundlage
Wassereintritt anhand der Relativbewegung zwischen Nutzlast und Wellenkinematik: Auftrieb aus dem momentanen eingetauchten Volumen, Slamming auf der 180 m² großen Wasserlinienfläche, Widerstand bei Cd 1.3, hydrodynamische Zusatzmasse bei Ca 2.2, und dem Froude-Krylov-Term. Diese Koeffizienten sind deklarierte Eingabewerte des Falls und bedürfen der projektspezifischen Validierung.
Ist das Paar direkt vergleichbar?
Ja. Beide Spalten verwenden dieselbe Voreinstellung auf demselben Build, ausgeführt über dieselben acht Seeds in einer Sitzung; es unterscheidet sich nur, ob der Kompensator im Lastpfad vorhanden ist. Das dargestellte Paar ist auf beiden Seiten Realisierung 6, sodass beide Kurven derselben Wellenanregung ausgesetzt sind.
Maßgebliche Grenze
Für diese ND-Voranalyse sind Nutzlast-DAF ≤ 2.0 und Schnapplast-Verhältnis ≤ 0.90 unternehmensinterne Standard-Akzeptanzwerte; DNV-RP-N103 informiert die Analysemethode, wird hier aber nicht als Quelle dieser Grenzwerte angeführt. Mit RIGEL: DAF 1.15–1.91 (8 von 8 innerhalb des ND-Standardwerts), Schnapplast-Verhältnis bei oder unter 0.359 (8 von 8), keine Anschlagmittel-Lose-Ereignisse, Spitzenwert Anschlagmittel 655 kN = 89.0 % der eigenen 735.75 kN SWL der Einheit, Hubausnutzung 59–77 %. Ohne: DAF 3.41–5.38, Schnapplast-Verhältnis 1.000, bis zu 11 Anschlagmittel-Lose-Ereignisse. Genehmigte Projektkriterien haben Vorrang vor diesen Standardwerten.
Was dies nicht ist
Kein auslegungsrelevanter DAF für einen anderen Hub, keine Prüfung der Kran-Tragfähigkeit und kein Betriebsfenster. Es handelt sich um einen einzelnen beauftragten Fall bei einem einzelnen Seegang, der nichts über die Abschätzung oben aussagt.
Herkunftshinweis
Dies ersetzt eine im Juli 2026 veröffentlichte Abbildung, die einen Nutzlast-DAF von 1.10 angab. Jener Lauf verwendete eine frühere 55-t-Nutzlastkonfiguration bei Hs 2.0 m mit in der Bildunterschrift nicht angegebenen Overrides, war eine Einzelrealisierung auf einem Build, das den Wellen-Seed ignorierte, und lässt sich mit dem aktuellen Code nicht reproduzieren. Sie wurde zurückgezogen statt korrigiert erneut veröffentlicht.
Hakenlast über die Zeit für einen 1500-t-Pfahldurchlauf, gefangen bei 5 Metern pro Sekunde, mit und ohne POLARIS-Stoßdämpfer, aus einem Satz Eingabedaten. Ohne den Dämpfer erreicht der Haken einen Spitzenwert von 37,664 kN und wird zweimal vollständig lose; mit POLARIS erreicht er einen Spitzenwert von 23,627 kN und bleibt belastet.
Pfahldurchlauf · POLARIS. Ein Satz Eingabedaten, ausgeführt mit und ohne Stoßdämpfer. Ohne ihn erreicht der Haken einen Spitzenwert von 37,664 kN (DAF 2.28), und die Leine wird vollständig lose und spannt sich zweimal erneut; mit POLARIS liegt der Spitzenwert bei 23,627 kN (DAF 1.43), und die Leine bleibt durchgehend belastet. Vollständige Fallstudie lesen →
Technische Grundlage für diese Abbildung
Fall
CONSTELLATION-Voreinstellung factory:polaris_pile_run, Szenariopaket DS10-PKG-POL-PIR, einzelner Geschwindigkeitspunkt bei 5.0 m/s, Ventilkraft eingestellt auf 18,000 kN (Standard der Voreinstellung 17,658 kN).
Version und Datum
CONSTELLATION v1.2.96, Commit 29267cc. Ausgeführt am 3. August 2026. Die kompensierte Spalte ist der am 7. Juli 2026 festgeschriebene Fall und reproduziert sich auf diesem Build bis auf 0.05 % beim DAF.
Betriebsphase
Pfahldurchlauf — das Fall-und-Fang-Ereignis während des Rammens (ND-DS-10 §10). Trocken, in Luft, außerhalb der Spritzwasserzone.
DAF-Definition
DAF = die maximale Hakenspannung über das 5-s-Fenster geteilt durch das statische hängende Gewicht am Haken: Haken 160 t + POLARIS-Gehäuse 17.10 t + Kolbenstange 10.85 t + Nutzlast 1,500 t = 1,687.95 t, entsprechend 16,553 kN. Der Spitzenwert wird auf dem 0.05-ms-Integrationsgitter erfasst, nicht auf dem 1-ms-Ausgabegitter — ein Ablesen von den Ausgabestichproben unterschätzt einen scharfen Fangstoß. Unterhalb des Dämpfers wird ein zweiter DAF gegen die eigenen 14,710 kN der Nutzlast angegeben: 1.31 mit POLARIS, 2.41 ohne.
Bewerteter Lastpunkt
Der Haken und die Kranverbindung, oberhalb des Dämpfers. Die Kolbenstangenkraft unterhalb des Dämpfers ist ein separater Kanal und eine andere Zahl.
Schiffsbewegung und Seegang
Keine, bewusst. Ein Pfahldurchlauf ist ein Stoßereignis im Sub-Sekundenbereich, daher wird das Trägerschiff stummgeschaltet und keine Wellenlast aufgebracht — der Fall isoliert den Fangstoß. Es gibt kein Hs, Tp, kein Spektrum und keinen Kurs anzugeben, und diese Abbildung sagt nichts über das Verhalten im Seegang aus.
Dauer, Realisierungen, Extremwertstatistik
5.0-s-Fenster, Ausgabe alle 1 ms, integriert mit 0.05 ms. Ein deterministischer Lauf je Spalte — keine Seeds und kein Ensemble, da es keine zufällige Anregung gibt, über die gemittelt werden könnte. Der angegebene Spitzenwert ist das Maximum der Zeitreihe, kein statistischer Extremwert, und er ist nicht vergleichbar mit einer Acht-Seed-Hüllkurve wie im danebenstehenden Spritzwasser-Fall.
Nutzlast, Anschlagmittel und Ausrüstung
1,200-t-Pfahl plus 300-t-Hammer, geklemmt, 1,500 t kombinierte Aufschlagmasse, Auslaufgeschwindigkeit 5.0 m/s. Lastpfad: Kran 17,454.3 kN/m mit 66.85 kN·s/m Dämpfung, Haken 160 t, oberes Anschlagmittel 49,762.8 kN/m, POLARIS-Gehäuse 17.10 t, Kolbenstange 10.85 t, unteres Anschlagmittel 46,652.7 kN/m, Nutzlast 1,500 t.
Anfangsgeschwindigkeit und Dämpfereinstellungen
5.0 m/s abwärts bei t = 0 aus vollständig statischem Eingriff — die Baugruppe hing bereits vor dem Lauf an der Einheit, sodass das Gas bereits auf Betriebsdruck ist und beide Anschlagmittel bei ihrer statischen Spannung straff sind. POLARIS 2,000 t / 6.0 m Hub, Ventilkraft 18,000 kN, Gas-Vorspannkraft 15,696 kN, Gasanteil 0.40. Der Lauf nutzt 4.98 m der 6.0 m Hub (83 %), und die ringförmige Ölkammer leert sich nie vollständig (Untergrenze 6.2 %).
Ist das Paar direkt vergleichbar?
Ja, und dies wird geprüft, nicht nur behauptet. Beide Spalten werden erzeugt aus einem Parametersatz; das Skript vergleicht beide Feld für Feld und verweigert die Ausführung, sofern nicht ausschließlich das Dämpfer-Flag den Unterschied ausmacht. Gleiche Massen, Steifigkeiten, Dämpfung, Erdbeschleunigung, Anfangszustand und Integrationsschritt. Der Gegenfall ersetzt den Kompensator durch eine starre Verbindung und ändert sonst nichts.
Maßgebliche Grenze
Kran-SWL 24,517 kN (2,500 t). Mit POLARIS erreicht der Haken einen Spitzenwert von 23,627 kN, 96.4 % davon. Ohne erreicht er 37,664 kN, 154 % der Kran-SWL, und die Leine wird innerhalb von fünf Sekunden zweimal vollständig lose und spannt sich erneut, was keine reine Spitzenlast-Zahl für sich genommen erfasst.
Unabhängige Verifikation
Der kompensierte Fall wurde am 17. Juli 2026 gegen OrcaFlex 11.3e kreuzgeprüft, wobei der Kompensator auf ein gemessenes Kraftgesetz reduziert wurde: Kran-Spitzenwert +0.23 %, Kran-DAF 1.4299 gegenüber 1.4266, Spitzenhub −0.4 %, Ketten-Kraft-RMS unter 1 % über den gesamten Fangstoß.
Was dies nicht ist
Nicht übertragbar auf einen anderen Pfahl, Hammer, Kran oder eine andere Ventileinstellung, und keine Lasttabelle. Das Modell enthält weder Winde noch Bedienerreaktion, sodass die unkompensierte Kurve nach dem ersten Fangstoß ein freies Ausschwingen derselben Kette ist.
Herkunftshinweis
Bis zum 3. August 2026 konnte der Fall „ohne” nicht simuliert werden: Das Treiben des Gasvolumens gegen null zur Nachbildung eines blockierten Zylinders lässt den Druckterm singulär werden, weshalb ND stattdessen einen analytischen DNV-RP-N103-Schnappwert veröffentlichte, dessen Höhe davon abhing, welcher Steifigkeitspfad als maßgeblich angenommen wurde — 34,190 kN bei Annahme eines nachgiebigen Krans, 44,759 kN bei Annahme eines starren Krans. Ein Fangmodus mit starrer Verbindung wurde dem Simulator hinzugefügt, sodass der Gegenfall nun berechnet statt geschätzt wird. Er liegt bei 35,387 kN auf der Nutzlastseite, zwischen den beiden Schätzwerten und 21 % unter dem von ND im Juli veröffentlichten Wert für den starren Kran.
Benötigen Sie ein Betriebsfenster statt eines illustrativen Faktors? CONSTELLATION ist beauftragtes Engineering, keine freigeschaltete Version dieser Abschätzung. ND stimmt Schiffs- und Kranantwort, das gehobene Objekt, Anschlagmittel, Arbeitsablauf und Abnahmegrenzen ab und modelliert den Vorgang anschließend über die Seegangszustände hinweg, um das Betriebsfenster, die maßgebliche Grenze und den Nutzen des Kompensators zu liefern. ND um die Abgrenzung dieses Hubfalls bitten →

DAF nach Hubszenario

Zwei Beispiele veranschaulichen unterschiedliche maßgebliche Mechanismen — sie unterteilen nicht jeden Offshore-Hub in nur zwei Regime. Die Gegenmaßnahmen unterscheiden sich, weil sich die Lastmuster unterscheiden.

Konfigurationsdarstellung — ein passiver Seegangskompensator beim Durchgang durch die Spritzwasserzone
Durchgang durch die Spritzwasserzone

Durchqueren der Wasseroberfläche

Beim Wassereintritt überlagert sich die Kranspitzenantwort mit sich änderndem Auftrieb, Widerstand, Zusatzmasse und möglichem Slamming. Lose und Wiederverspannung sind mögliche Folgen, keine automatischen Lastanteile. Ein richtig dimensionierter passiver Seegangskompensator hilft, innerhalb seiner analysierten Kraft-Hub-Hüllkurve eine positive Spannung aufrechtzuerhalten; das Slamming beim Wassereintritt selbst bleibt eine hydrodynamische (DNV-RP-N103) Prüfung.

Treiber: Slamming · veränderlicher Auftrieb · Hubbewegung der Kranspitze

Niedrig halten mit — passiver Seegangskompensation
Konfigurationsdarstellung — ein durch einen Kranstoßdämpfer gefangener Pfahldurchlauf
Pfahldurchlauf & Absenken

Ablassen eines Pfahls oder einer schweren Struktur

Ein Pfahldurchlauf ist ein transientes Ereignis durch Stützverlust oder Durchlauf — gleichmäßiges Absenken ist für sich genommen keine Schnapplast. Die freigegebene Masse, die Laufgeschwindigkeit, die Dynamik von Leine und Flaschenzug sowie das Fangsystem bestimmen den Spitzenwert: ein scharfer, kurzzeitiger Ausschlag statt einer wellenzyklischen Hubbewegung.

Treiber: Schnapp-/Stoßlast · Absenkgeschwindigkeit · Steifigkeit der Anschlagmittel

Spitzenwert begrenzen mit — einem Kranstoßdämpfer

DAF — häufig gefragt

Was ist ein typischer DAF für einen Offshore-Hub?
Es gibt keine allgemeingültige Bandbreite. Antwortpunkt, quasi-statische Referenz, Hubphase, Anregung und Extremwertgrundlage festlegen, dann die vertraglich benannte Normausgabe und die Projektkriterien anwenden. Ein Wert aus einem anderen Hub ist Kontext, kein übertragbarer Auslegungsfaktor.
Wie wird der DAF berechnet?
Die Antwort und ihre zugehörige quasi-statische Referenz festlegen, dann die maximale Gesamtantwort für die angegebene Hubphase und das Analyseintervall durch diese Referenz teilen. Die Kranspitzen-Abschätzung DAF=1+aheaveg gilt nur für einen trockenen, durchgehend gespannten Hub, der einer vorgegebenen Kranspitzenbewegung folgt — sie schließt Anschlagdynamik, Zusatzmasse, Widerstand, Slamming und Lose aus.
Was ist eine Schnapplast?
Die kurzzeitige Wiederverspannungslast, nachdem eine Leine lose geworden ist. Sie ist ein nichtlinearer transienter Vorgang, den ein gewöhnlicher harmonischer DAF nicht abbilden kann, und sie kann bei einem Pfahldurchlauf oder Abhebeereignis ein Vielfaches der statischen Last erreichen.
Um wie viel reduziert passive Seegangskompensation den DAF?
Es gibt keinen festen Prozentsatz und keine übertragbare Bandbreite. Ermitteln Sie dies mit gepaarten Analysen desselben Hubs (gleiche Anregung, Antwortpunkt, Referenz, Seeds, Dauer und Extremwertgrundlage) mit und ohne die Einheit, wobei Mindestspannung, Hub und Endanschläge neben dem Spitzenwert geprüft werden.
Ist der DAF ein Sicherheitsfaktor?
Nein. Der DAF beschreibt die Verstärkung einer angegebenen Antwort. Sicherheits-, Folgen- und Teilsicherheitsfaktoren sowie jeder bereits in der genehmigten Kranlasttabelle enthaltene dynamische Zuschlag sind gesonderte Prüfungen; sie dürfen nicht doppelt angerechnet werden.

DAF und die Auswahl des Seegangskompensators

Der DAF ist ein Ergebniswert, keine für sich ausreichende Grundlage für die Gerätedimensionierung. Die Auswahl der Ausrüstung erfolgt anhand der maßgeblichen Hubphase und der Größen hinter dem Faktor: statische, Spitzen- und Mindestspannungen, Relativbewegung und -geschwindigkeit, erforderlicher Hub, Kraft-Hub-Verhalten, Dämpfung, Zyklusbelastung, Erholungszeit und Endanschlaglasten. Ein niedrigerer DAF allein begründet weder die Kran-Tragfähigkeit noch ein Wetterfenster noch einen zulässigen Hs.

Was ein Kompensator bei einem bestimmten Hub bringt und welche Einheit passt, ergibt sich aus einem modellierten Fall, nicht aus einer Faustregel. Der Szenarioabschnitt oben leitet nach Mechanismus weiter; eine beauftragte CONSTELLATION-Studie dimensioniert die Ausrüstung anhand der angegebenen Betriebsgrenze und gibt Spitzen- und Mindestspannungen zusammen mit dem Faktor an.

Benötigen Sie einen auslegungsrelevanten DAF?

Senden Sie die Hubphase, die Lastdefinition, die Bewegungsgrundlage von Schiff und Kran, die Anschlagmittel und die Betriebsgrenze. Wir melden uns mit der erforderlichen Eingabeliste und einem vorgeschlagenen Analyseumfang zurück; kein Projektfaktor wird allein aufgrund eines Formulars ausgestellt. Möchten Sie sich lieber zuerst durchgerechnete Fälle ansehen? Die Referenzwerte unten stammen aus denselben Modellen, aus denen wir zitieren.

Kostenloser Download · 8 Seiten

Offshore-Hublastfälle — ND-Referenzwerte

Was ein Hub tatsächlich misst, mit und ohne passive Kompensation, aus den eigenen Zeitbereichssimulationen von Norwegian Dynamics. Es gibt keine Norm wieder — der Wert liegt in den Zahlen, die keine Norm veröffentlicht.

  • Spitzen-Anschlaglast und Verstärkung, mit und ohne Kompensator, im selben Seegang
  • Die vollständige Konfiguration jedes Falls, damit Sie ihn selbst nachbilden können
  • Wo jedes Ergebnis seine Gültigkeit verliert, direkt neben dem Ergebnis angegeben
  • Eine Eingabe-Checkliste zur Abgrenzung Ihres eigenen Hubs

Wir verwenden diese Angaben ausschließlich zur Beantwortung Ihrer Anfrage und verkaufen sie niemals. Siehe unsere Datenschutzhinweise.

Verwandte Produkte

  • RIGEL — Passiver Seegangskompensator
  • CYGNUS — Passiver Seegangskompensator
  • ANTARES — Adaptiv-passiver Seegangskompensator

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