クレーン荷重チャート
By Tord Martinsen, CEO · 2026年1月
プロジェクト導線: このテーマを実案件に適用する場合は、POLARIS クレーンショックアブソーバ と エンジニアリング解析 を参照してください。
クレーン荷重チャートは、クレーンがさまざまな半径、ブーム長、角度で吊り上げられる最大安全作業荷重（SWL）を示します。オフショアでは、フック、荷、デッキ、海面が互いに相対運動するため、利用可能なチャート容量を動的荷重に対して確認する必要があります。
動的荷重係数（ψ）はDAFと併せて扱われることが多く、静的荷重またはクレーンチャート容量に適用する倍率です。係数1.5は、クレーンとリギングが静的重量より50%大きい荷重を受ける必要があることを意味します。
追加荷重はどこから生じるか
最大の容量低下は、多くの場合、相対速度と急激な張力変化から発生します。
- サプライ船またはバージからの lift-off – クレーンフックと貨物デッキが逆方向に動くことがあります。フックが上昇し、デッキまたはコンテナが下降している場合、スリングはほぼ瞬時に緩み状態から全荷重状態に移行します。この snap load は静的荷重を大きく超える可能性があります。
- splash zone 通過 – 荷が自由表面を通過する際、浮力、抗力、付加質量、波粒子速度が急激に変化します。その結果、フック荷重が変動し、動的係数が大きくなります。
- クレーンとワイヤの弾性 – クレーン、ワイヤ、スリング、荷は質量ばね系のように動作するため、速い運動や不適切なタイミングがピーク張力を増幅することがあります。
- lift-off、着地、引っ掛かり – 平均海象が許容範囲に見えても、短時間の事象が最大フック荷重を支配する場合があります。
動的荷重係数は、これらの影響をクレーン荷重チャートに適用する単一の数値にまとめます。
相対速度はどのように計算するか？
デッキ transfer lift では、船級規則で相対速度を一般に次のように推定します。
v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}ここで v_r は相対速度、 v_L はクレーンの巻上速度、 v_c は船体運動によるクレーン先端の鉛直速度、 v_d はデッキまたは荷の鉛直速度です。
v_c と v_d は、船体応答データ、計測運動、metocean データ、または時間領域シミュレーションから推定します。データが限られる場合は、保守的な規則値を使用できます。
動的係数と許容荷重はどのように計算するか？
一般的なクレーンおよびリギングシステムでは、相対速度、剛性、荷重質量から動的係数を推定できます。
\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}ここで v_r は相対速度、 g は重力加速度、 k はクレーンおよびワイヤの有効剛性、 m は荷重質量です。
\psi はクレーンチャートのデレーティングに使用されます。多くのオフショア評価では、規則とリフト分類に応じて、一般に1.3などの最小動的係数も適用されます。したがって、計算値が最小値を下回ってもチャート容量は増加しません。
例として、デッキリフトでクレーンのチャート容量が10 t、適用される最小動的係数が1.3とします。計算動的係数が1.2または1.8の場合、許容 overboard 荷重はいくらでしょうか。
1.2では最小係数が支配するため、許容荷重は10 tのままです。1.8では許容荷重は次の通りです。
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}
shock absorption により snap load を低減する、または heave compensation によりフックと荷の相対運動を低減することで、大きなデレーティングではなく、最小動的係数に近い状態を保てる場合があります。
荷重チャート効果の例
以下は同じチャート容量を異なる動的係数で確認した簡略計算例です。認証済みPOLARIS荷重チャートではありません。
計算：許容荷重 = チャート容量 x 1.30 / 動的係数。shock absorber がピーク荷重を最小係数付近に保てれば、同じチャートセルをより全容量に近づけられます。
荷重チャートのデレーティングを低減する方法
実務上重要なのは、動的係数の値だけでなく、その原因です。荷重ケースごとに適した機器が異なります。
- Snap load とデッキ pick-up：POLARIS クレーン shock absorber を使用します。クレーンと荷の間に制御されたストロークと減衰を追加し、急な速度差がピークフック荷重になる前に吸収します。
- Splash zone と subsea リフト：passive heave compensation によりフックと荷の相対運動を低減します。RIGEL と CYGNUS は単純な passive ケース、ANTARES は浮力変化を伴う複雑または多段階の subsea リフトに使用します。
- Topside AHC：残留運動を最小化する必要がある場合は active heave compensation を使用します。VEGA は topside motion compensation の通常の出発点です。
- 運用管理：制御された巻上速度、soft lift-off、再接触の回避、共振海象の回避、適切な weather window を使用します。
初期の製品確認には heave compensator selection guide を使用してください。完全なレビューには、クレーン半径、SWL、巻上速度、荷重、海象、波周期、リフトシーケンスをお送りください。
関連資料
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荷重チャートのデレーティングがリフトを制限している場合は、クレーンと荷重ケースをお送りください。snap-load、transfer-lift、splash-zone のケースを切り分け、実務的な次のステップを提案します。