Kết cấu cần của cần trục được thiết kế tính tốn theo phương pháp ứng suất cho phép. Trong đĩ ứng suất phát sinh trong kết cấu dưới tác dụng của tải trọng khơng được vượt quá trị số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo
σmax ≤[ ]σ
Trong đĩ :
σmax: ứng suất lớn nhất trong kết cấu kim loại do tác dụng của tải trọng. [σ]: ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo. Đối với vật liệu dẻo: [ ] n ch σ σ = + σch : giới hạn chảy của vật liệu σch = 2400 ÷2800 kg/cm2
+ n : hệ số an tồn (n = 1,4÷1,6)
⇒ [σ] =(1600÷1800) kg/cm2 ⇒ [σ] = (160÷180) N/mm2 _ Ứng suất cắt cho phép :
[τ] = 0,6[σ] = (96÷108) N/mm2
Hiện nay người ta đề ra phương pháp tính mới cách đánh giá mới về độ bền kết cấu kim loại máy trục, cĩ xét đến sự làm việc thực tế của vật liệu ở ngồi giới hạn đàn hồi, thường là phương pháp tính theo trạng thái giới hạn hay tải trọng phá hoại.
Theo phương pháp tính này kết cấu kim loại khơng đặt trong trạng thái làm việc mà đặt trong trạng thái giới hạn, tức là trong trạng thái kết cấu mất khả năng chịu tải, khơng thể làm việc bình thường được nữa, hoặc cĩ biến dạng quá mức, hoặc do phát sinh ra các vết nứt. Chính vì thế nên kết quả tính theo phương pháp này tiết kiệm hơn phương pháp ứng suất cho phép. Tuy vậy, đối với yêu cầu của một số kết cấu, tính theo trạng thái giới hạn đơi khi đưa đến những biến dạng tương đối lớn, vượt quá mức độ cho phép. Do đĩ trong phương pháp tính này người ta đặt biệt chú ý tới biến dạng. Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn chưa được hồn thiện để tính kết cấu kim loại của tất cả các loại máy trục nên chúng ta chủ yếu tính theo phương pháp ứng suất cho phép vì phương pháp này đã phát triển khá phong phú và hồn chỉnh .
Kết cấu kim loại của cần được tính theo hai trường hợp phối hợp tải trọng sau đây:
Trường hợp thứ nhất: tải trọng khơng di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng
tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất.
Trường hợp thứ hai: tải trọng di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn
nhất ở tầm với lớn nhất + lực quán tính ngang + tải trọng giĩ ở trạng thái làm việc.
Tải trọng khơng di động (khơng kể đế hệ số điều chỉnh) + tải trọng do các thành phần ở đầu cần khi tầm với nhỏ nhất + tải trọng giĩ ở trạng thái khơng làm việc.