18[1].吊装作业钢丝绳选用计算书.doc
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常用起重索具、吊具计算
一、钢丝绳计算
1.钢丝绳实际受力计算
P=
Q
ncosa
当被起吊物体重量一定时,钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大,吊索所受的拉力愈大;或者说,吊索所受的拉力一定时,起重量随着a角的增大而降低。
(1-1)
P——每根钢丝绳所受的拉力(N);
Q——起重设备的重力(N);
n——使用钢丝绳的根数;
a——钢丝绳与铅垂线的夹角。
2.钢丝绳绳径选择
选择钢丝绳直径时,一般可根据钢丝绳受到的拉力(即许用拉力P),求出钢丝破断拉力总和ΣS0,再查表找出相应的钢丝绳直径。
如所用的是旧钢丝绳,则以上所求得的许用拉力P应根据绳的新旧程度,乘以0.4~0.7的系数。
详见下表1。
P=
aΣS0
K
钢丝绳的容许拉力可按下式计算:
(1-2)
式中P——钢丝绳的容许拉力(kN);
ΣS0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
a——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳,a分别取0.85、0.82、0.80;
K——钢丝绳使用安全系数。
见下表2
表1钢丝绳合用程度判断表
类别
判断方法
合用程度
使用场合
Ⅰ
新钢丝绳和曾使用过的钢丝绳,但各股钢丝绳的位置未有变动,无绳股凹凸现象,磨损轻微
100%
重要场合
Ⅱ
①各股钢丝已有变位、压扁及凹凸现象,但未露绳芯
②钢丝绳个别部位有轻微锈蚀
③钢丝绳表面有尖刺现象(即断丝),每米长度内尖刺数目不多于总丝数的3%
70%
重要场合
Ⅲ
①钢丝绳表面有尖刺现象,每米长度内尖刺数目不多于总丝数的10%
②个别部位有明显的锈痕
③绳股凹凸不太严重,绳芯未露出
50%
次要场合
Ⅳ
①绳股有明显的扭曲,绳股和钢丝有部分变位,有明显的凹凸现象
②钢丝绳有锈痕,将锈痕刮去后,钢丝绳留有凹痕
③钢丝绳表面上的尖刺现象,每米长度内尖刺数目不多于总丝数的25%
40%
次要场合
表2钢丝绳的安全系数
使用情况
安全系数K
使用情况
安全系数K
缆风绳用
3.5
用作吊索,无弯曲
6~7
用于手动起重设备
4.5
用作绑扎吊索
8~10
用于机动起重设备
5~6
用于载人的升降机
14
3.钢丝绳的选用
钢丝绳在相同直径时,股内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性也就愈好,易于弯曲;但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损。
因此,不同型号的钢丝绳,其使用范围也有所不同。
6×19+1钢丝绳一般用作缆风绳、拉索,即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方;6×37+1钢丝绳一般用于绳子承受弯曲场合,常用于滑轮组中,作为穿绕滑轮组起重绳等;6×61+1钢丝绳用于滑轮组和制作千斤绳(吊索)以及绑扎吊起重物等。
4.钢丝绳选取中的经验公式
(1).在施工现场缺少钢丝破断拉力数据时,也可用经验公式近似估算的方法:
当公称抗拉强度为1400Mpa时,ΣS0=428d2
当公称抗拉强度为1550Mpa时,ΣS0=474d2
当公称抗拉强度为1700Mpa时,ΣS0=520d2
当公称抗拉强度为1850Mpa时,ΣS0=566d2
当公称抗拉强度为2000Mpa时,ΣS0=612d2
式中ΣS0——钢丝绳的破断拉力,N;
d——钢丝绳的直径,mm。
目前市场上有的钢丝绳公称抗拉强度为1470、1570、1670、1770、1870等型号,可按其抗拉强度数值进行修正。
如抗拉强度为1470Mpa的钢丝绳,其破断拉力总和的经验公式为
1470
1400
ΣS0=
×428d2
(2).在已知钢丝绳实际拉力P0时,则可按下式估算钢丝绳直径:
√
P0
d≥0.1
式中d——钢丝绳直径(mm)
P0——钢丝绳实际承受的最大拉力(N)
5.钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量的影响
上面是一般钢丝绳强度计算方法,用作绑扎吊索的安全起重量不仅与绳索的夹角有关,而且与绑扎时钢丝绳的曲率半径有关,如下图,一般曲率半径大于绳径6倍以上时,起重能力不受影响;当曲率半径为绳径的5倍时,起重能力降低到原起重能力的85%,4倍时降低到80%;3倍时降低到75%;2倍时降低到65%;1倍时降低到50%。
6.绑扎方式对安全起重量的影响
绑扎吊索的绑扎方式也影响吊索安全起重量,因此在进行绑扎吊索的强度计算时,其安全系数应取得大些。
在估算钢丝绳直径时,应按此进行折算。
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