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钢丝绳验算过程

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钢丝绳验算过程

结构吊装中常用钢丝绳是先由若干根钢丝捻成股，再由若干股围绕绳芯捻成绳，其规格6×19、6×37和6×61等种（6股，每股分别由19、37、61根钢丝捻成）。前者钢丝粗，较硬，不易弯曲，多用作缆风绳。后者钢丝细，较柔软，多用作起重吊索。钢丝绳参数如下表所示。

表 0-1 6×37钢丝绳参数表

钢丝绳

公称直径 钢丝绳参考重量/

（kg/100m） 钢丝绳公称抗拉强度/Mpa

1570 1670 1770 1870 1960

钢丝绳最小破断拉力/kN

D/mm 允许

偏差/

% 天然

纤维芯钢丝绳 合成

纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳

12

+5

0 54.7 53.4 60.2 74.6 80.5 79.4 85.6 84.1 90.7 88.9 95.9 93.1 100

13 64.2 62.7 70.6 87.6 94.5 93.1 100 98.7 106 104 113 109 118

14 74.5 72.7 81.9 102 110 108 117 114 124 121 130 127 137

16 97.3 95 107 133 143 141 152 150 161 158 170 166 179

18 123 120 135 168 181 179 193 189 204 200 216 210 226

20 152 148 167 207 224 220 238 234 252 247 266 259 279

22 184 180 202 251 271 267 288 283 305 299 322 313 338

24 219 214 241 298 322 317 342 336 363 355 383 373 402 钢丝绳

公称直径 钢丝绳参考重量/

（kg/100m） 钢丝绳公称抗拉强度/Mpa

1570 1670 1770 1870 1960

钢丝绳最小破断拉力/kN

D/mm 允许

偏差/

% 天然

纤维芯钢丝绳 合成

纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳

26 257 251 283 350 378 373 402 395 426 417 450 437 472

28 298 291 328 406 438 432 466 458 494 484 522 507 547

30 342 334 376 466 503 496 535 526 567 555 599 582 628

32 389 380 428 531 572 564 609 598 645 632 682 662 715

34 439 429 483 599 646 637 687 675 728 713 770 748 807

36 492 481 542 671 724 714 770 757 817 800 863 838 904

38 549 536 604 748 807 796 858 843 910 891 961 934 1010

40 608 594 669 829 894 882 951 935 1010 987 1070 1030 1120

42 670 654 737 914 986 972 1050 1030 1110 1090 1170 1140 1230

44 736 718 809 1000 1080 1070 1150 1130 1220 1190 1290 1250 1350

46 804 785 884 1100 1180 1170 1260 1240 1330 1310 1410 1370 1480

48 876 855 963 1190 1290 1270 1370 1350 1450 1420 1530 1490 1610 钢丝绳

公称直径 钢丝绳参考重量/

（kg/100m） 钢丝绳公称抗拉强度/Mpa

1570 1670 1770 1870 1960

钢丝绳最小破断拉力/kN

D/mm 允许

偏差/

% 天然

纤维芯钢丝绳 合成

纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳 纤维

芯钢丝绳 钢芯

钢丝绳

50 950 928 1040 1300 1400 1380 1490 1460 1580 1540 1660 1620 1740

52 1030 1000 1130 1400 1510 1490 1610 1580 1700 1670 1800 1750 1890

54 1110 1080 1220 1510 1630 1610 1730 1700 1840 1800 1940 1890 2030

56 1190 1160 1310 1620 1750 1730 1860 1830 1980 1940 2090 2030 2190

58 1280 1250 1410 1740 1880 1850 2000 1960 2120 2080 2240 2180 2350

60 1370 1340 1500 1870 2010 1980 2140 2100 2270 2220 2400 2330 2510

62 1460 1430 1610 1990 2150 2120 2290 2250 2420 2370 2560 2490 2680

64 1560 1520 1710 2120 2290 2260 2440 2390 2580 2530 2730 2650 2860

根据GB8918-2006《重要用途钢丝绳》钢丝绳的容许拉力应满足下式要求：

式中 Sg-钢丝绳容许拉力（N）；

α-钢丝绳破断拉力换算系数（或受力不均匀系数）。

钢丝绳为6×19取0.85；6×37取0.82；6×61取0.80；

R－钢丝绳破断拉力总和，按上表取值；

K－钢丝绳安全系数，按下表取值。

钢丝绳安全系数K

用 途 安全系数 用 途 安全系数

作缆风绳

用于手动起重设备

用于电动起重设备 3.5

4.5

5～6 作吊索、无弯曲时

作捆绑吊索

用于载人的升降机 6～7

8～10

14

1）57.4t构件吊装钢丝绳选型

吊装节段重量为30～57.4t，钢丝绳选用按最大重量57.4吨考虑，考虑四个吊点不平衡状态（三点受力），考虑钢丝绳与构件的最不利夹角（钢丝绳与水平夹角60°），钢丝绳选型计算如下：

每根钢丝绳承重57.4÷（3×sin60°）=22.1t，即216.5kN计，选用6×37-1870MPa的直径60mm的纤维芯钢丝绳。则Sg=0.82×2220÷8=227.6kN＞216.5kN，满足要求。

2）30t构件吊装钢丝绳选型

吊装节段重量为10～30t，钢丝绳选用按最大重量30吨考虑，考虑四个吊点不平衡状态（三点受力），考虑钢丝绳与构件的最不利夹角（钢丝绳与水平夹角60°），钢丝绳选型计算如下：

每根钢丝绳承重30÷（4×sin60°）=11.5t，即113.2kN计，选用6×37-1870MPa的直径44mm的纤维芯钢丝绳。则Sg=0.82×1190÷8=122kN＞113.2kN，满足要求。

3）0~10t分段吊装的钢丝绳选型（4个吊耳）

构件重量分布在0~10t之间时，钢丝绳选用按最大重量10t考虑，考虑四个吊点不平衡状态（三点受力），考虑钢丝绳与构件的最不利夹角（钢丝绳与水平夹角60°），钢丝绳选型计算如下：

每根钢丝绳承重10/（3×sin60°）=3.85t，即37.7kN计，选用6×37-1870MPa的直径22mm的纤维芯钢丝绳。则Sg=0.82×322÷6=44kN＞37.7kN，满足要求。

4）0~10t分段吊装的钢丝绳选型（2个吊耳）

构件重量分布在0~10t之间时，钢丝绳选用按最大重量10吨考虑，考虑2个吊点，考虑钢丝绳与构件的最不利夹角（钢丝绳与水平夹角60°），钢丝绳选型计算如下：

每根钢丝绳承重10/（2×sin60°）=5.8t，即56.6kN计，选用6×37-1870MPa的直径26mm的纤维芯钢丝绳。则Sg=0.82×450÷6=61.5kN＞56.6kN，满足要求。

5）钢丝绳选用表

序号 起吊重量（t） 钢丝绳公称抗拉强度/Mpa 钢丝绳直径

1 10（两吊点） 1870 26

2 10（4吊点） 1870 22

3 30（4吊点） 1870 44

4 60（4吊点） 1870 60

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钢丝绳安全系数验算

钢丝绳安全系数验算

钢丝绳安全系数验算

相关参数：

使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。

选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg（q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。

1、选型计算

实际提升时最大静拉力Pmax= W×g；

其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg；

g：重力加速度，9.8m/s；

对提升物的总质量进行分析：

（1）吊盘质量：7979kg；

（2）吊桶质量：350kg；

（3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg；

两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg；

（4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg；

（5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg；

（6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg；

则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）

=7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg

实际提升时最大静拉力Pmax

Pmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。

2、钢丝绳使用安全系数验算

吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。

单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q总=钢丝绳最小破断拉力Q×1.283=406×1.283kN=521kN；

悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K：

式中，gF——钢丝绳的承载拉力（kN），即实际提升时最大静拉力Pmax，

钢丝绳验算

钢丝绳验算

JK-2.5m×2.3绞车验算

1、绞车钢丝绳破断力验算：

斜探井②地面提升用绞车型号为JK-2.5m×2.3，绞车牵引能力为90000N，使用￠32mm的钢丝绳，长度1620m，破断拉力为631000N。

钢丝绳安全系数的验算：（最大坡度20°，长度1200m计算）：

F1=Z(G+G0)g(sinβ+ω1cosβ)+qsLg(sinβ+ω2cosβ)

=1×(9600+5093)×9.8×(sin20°+0.05×cos20°)+3.988×1200×9.8×(sin20°+0.4×cos20°)=89681.92N

式中：F1---最大静拉力，N

Z----每次牵引的矿车数，取1

G----自卸矿车载重=8m3×1500kg/ m3×0.8(装满系数)

G0----自卸矿车自重，取5093kg

g-----重力加速度，9.8m/s2

β----斜探井②倾角20°

qs----钢丝绳单位长度的质量：3.988kg/m

L-----运输距离取1200m

ω1----矿车运行阻力系数，取0.05

ω2----钢丝绳运行时与托辊和底板间的阻力系数，取0.4

则钢丝绳安全系数n=F2/F1=631000/89681.92=7.04＞6.5，合格。

2、绞车牵引力验算：

F3=Z(G+G0)g(±sinβ+ω1cosβ)+qsLg(±sinβ+ω2cosβ)

式中：F3-----钢丝绳牵引力，90000N 向上运行时牵引力F3=1×(9600+5093)×9.8×(sin20°+0.05×cos20°)+3.988×1200×9.8×(sin20°+0.4×cos20°)=89681.92N

向下运行时的牵引力F3=1×(9600+5093)×9.8×(-sin20°+0.05×cos20°)+3.988×1200×9.8×(-sin20°+0.4×cos20°)

绞车钢丝绳验算公式

绞车钢丝绳验算公式

绞车钢丝绳验算公式

1.计算工作负载：

绞车的工作负载是指绞车要承受的最大力量。在验算时，需要考虑所有可能出现的情况，并选择最大的负载作为验算的依据。工作负载的计算公式如下：

工作负载=负荷重量×安全系数

2.确定钢丝绳参数：

钢丝绳的参数包括钢丝绳的直径和材质。绞车钢丝绳一般采用钢丝绳芯和钢丝绳绳芯两种类型。钢丝绳的直径和材质对其承载能力有很大的影响。钢丝绳芯的承载能力比钢丝绳绳芯高，但是使用寿命较短。

3.验算钢丝绳的承载能力：

钢丝绳的承载能力是指钢丝绳能够承受的最大拉力。钢丝绳的承载能力一般通过查找相关的钢丝绳规格表来确定。

4.确定安全系数：

安全系数是指工作负载与钢丝绳的承载能力之间的比值。安全系数一般根据工作环境的要求和使用经验来确定，通常为5

5.验算绞车钢丝绳的使用寿命：

6.确定替换周期：

7.定期检查： 对于绞车钢丝绳验算的具体操作步骤和技巧，可以参考相关的绞车操作手册和验算规范，以确保绞车的安全运行。同时，需要注意遵守操作规程，正确使用和保养绞车设备，定期进行维护和保养，确保绞车的正常工作。

钢丝绳、卡环、吊耳验算

钢丝绳、卡环、吊耳验算

- 1 - 1）吊装钢丝绳的选择

由于本工程最大构件重约为105t，共设置8个吊耳，取45°夹角吊索拉力为0.305G（32.0t），进行整体吊装，我们选择2根Φ40mm钢丝绳，根据经验公式

S破=2×50D2=2×50×402=160000Kg=160t

S=S破/n=160/5=32t≥32t

其中D为钢丝绳的直径，n为安全系数。

因此满足吊装的要求。

2）卡环的选择：

卡环又称卸甲，是吊索与构件联系用工具。查表可得，钢构件采用如下的卡环：

钢构件卡环选择：Q=40d（1）2

Q=105X9.8X1000/2N d(1)2=514500/40=12862.5

D(1)=114mm

考虑安全因素选择GD21卡环。

3）吊耳设置

按最重段105吨验算，梁两端各有四个吊耳，吊耳尺寸如下图，材质为Q345B。

- 2 -

1、拉应力计算

如图所示，拉应力的最不利位置在A－A断面，其强度计算公式为：

σ＝N/S1 σ≤[σ]

＝320000/(2*50*40)

＝80N/mm²<295 N/mm²

式中：σ――拉应力

N――荷载

S1――A-A断面处的截面积

[σ]――钢材允许拉应力

所以拉应力符合要求。

2、剪应力计算

如图所示，剪应力的最不利位置在B－B断面，其强度计算公式为：

τ＝ N/S2 τ≤[τ]

＝320000/(50*40)

＝160 N/mm²<170 N/mm²

- 3 - 式中：τ――剪应力

N――荷载