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钢丝绳的受力计算方法

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某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。

(一)钢丝绳的破断拉力

钢丝绳的破断拉力可由表中查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:

SP=ΨΣSi

式中SP ——钢丝绳的破断拉力,kN;

ΣSi ——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,kN;

Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对6×19绳,Ψ=;对6×37绳,Ψ=;对6×61绳,Ψ=。

但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采用下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:

SP=500d2。（钢丝绳公称抗拉强度1550Mpa）

式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;

d——钢丝绳的直径,mm。

(二)钢丝绳的安全系数

为了保证起重作业的安全,钢丝绳许用拉力只是其破断拉力的几分之一。破断拉力与许用拉力之比为安全系数。下表列出了不同用途钢丝绳的安全系数。

钢丝绳安全系数表 ：

使用情况 安全系数k

缆风绳及拖拉绳用

用于手动起重设备

用于机动起重设备 5-6

用于吊索有绕曲 6-8

用于绑扎吊索 8-10

用于载人升降机 14

(三)钢丝绳的许用拉力

P = SP / K

式中 P——钢丝绳的许用拉力,N;

SP——钢丝绳的破断拉力,N;

K ——钢丝绳的安全系数。

例 : 型号6×37-30的钢丝绳（公称抗拉强度1700Mpa）,用做捆绑绳时其许用拉力为多大

解: 查表得SP=580500(N)（注：因为表中数据已考虑了钢丝捻制不均折减系数，所以不须再乘以系数）

用做捆绑绳时,取K=10,则

P = SP/K =580500/10=58050（N）

（四）钢丝绳的实际受力

钢丝绳的实际受力根据吊点位置、钢丝绳数量以及钢丝绳与构件的夹角等因素进行计算。

钢丝绳的实际受力小于许用拉力则表示钢丝绳安全。

例： 某工程钢桁架长，重约吨，吊索采用4点绑扎，吊索重量按吨考虑，吊索与桁架的夹角为a=35。,b=60。。为加强平面外刚度，用杉木杆通长加固，具体见下图。

钢丝绳选用6X37,φ30mm，公称抗拉强度170kg/mm2，破断拉力≥580500N，安全系数取10。

钢丝绳的实际拉力F1、F2、F3、F4，因为F1和F2是一根钢丝绳，所以F1=F2，而且因为桁架是对称吊装，所以F1=F2=F3=F4，列力的平衡方程

F1×sina+F2×sinb+F3×sinb+F4×sina=G+g (设F=F1=F2=F3=F4)

2F×sina+2F×sinb=G+g（G为桁架重量，g为吊具重量）

则F=(G+g)/(2sina+2sinb)

=(165000+1000)/(2×+2×

=57638N

P=SP/K=580500/10=58050N

F

参考书籍:《重型设备吊装手册》（冶金工业出版社）。 F1

F2 F4

F3

G a b

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钢丝绳载荷标准

钢丝绳载荷标准

钢丝绳载荷标准

一、钢丝绳承受荷载标准

钢丝绳是一种常用的工业产品，用于吊装、牵引、缆索等方面，具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。钢丝绳承受荷载是使用钢丝绳时需要关注的一个重要指标，以下是常见的钢丝绳承受荷载标准：

1. 确定钢丝绳承受荷载时需要考虑多种因素，包括绳径、弹性模量、载荷特性等。

2. 按GB/T894.2-2008标准，钢丝绳的承载能力按照其最小破断拉力计算，设计使用载荷应不超过绳串工作拉力的20%。

3. 按GB/T5972-2006标准，常用钢丝绳承载能力的计算公式为：P=（D²/8）×σ×K，其中P为承受荷载，D为钢丝绳直径，σ为钢丝绳抗拉强度，K为系数，不同类型的钢丝绳系数不同。

二、使用钢丝绳时需要注意的事项

除了要遵守钢丝绳承受荷载标准，使用钢丝绳时还需要注意以下事项：

1. 进行荷载计算时，必须详细了解工作条件和荷载特性，进行合理的计算和设计，根据实际情况选用合适的钢丝绳。

2. 使用过程中，应定期进行保养维护，检查钢丝绳是否有损伤、断裂、变形等问题，及时更换。

3. 在使用过程中要防止扭转、过载、碰撞、拉伸、磨损等情况，以免对钢丝绳造成损伤，导致工作事故。

4. 在搬运和使用过程中要注意人员安全，使用必要的安全设备，遵守相关安全规定。 5. 在进行起重工作时，要根据荷载情况选择合适的起重机械，避免因起吊不当引发事故。

综上所述，钢丝绳承受荷载是使用钢丝绳时需要高度关注的指标，使用过程中还需要注意保养维护、防止损伤等事项，确保钢丝绳的安全使用。

工程计算表格及工具吊装作业钢丝绳选用计算书

工程计算表格及工具吊装作业钢丝绳选用计算书

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

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P=Qncosa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。

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

Ⅱ①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

Ⅲ①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

Ⅳ①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P =aΣS0K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143.钢丝绳的选用

钢丝绳夹角受力计算

钢丝绳夹角受力计算

相关计算结果(低加)

7.1.1钢丝绳强度校核

以7号低加为计算依据，7号低加外形尺寸© 1932mm x 16540mm，兜吊间 距4400mm，拟采用2根© 32mm x 30m的钢丝绳，8股受力,7号低加重约。 吊装受力分析详见下图：

OA= (30000-1932X) /4=

0'日=9322=966mm O' F4400/2=2200mm

O'= (O '+O F1/2=(9662+22002)1/2=

00 =(OAO'2) 1/2=根据低加中心线至顶部距离 1350mmv 00 =479mm，则 满足钢丝绳吊挂要求。

吊装夹角为：a =arccos (0C/0A)= arccos(5479/=°

每股钢丝绳承受拉力F=(8cosu )=

低加吊装钢丝绳采用© 32x 30m，抗拉强度为1770MPa

__ K'D2 Rg F 0 1000

式中：F。--钢丝绳最小破断拉力，KN

D --钢丝绳的公称直径，mm

R0 --钢丝绳公称抗拉强度，MPa

K'--钢丝绳最小破断拉力系数，取

血 K'D2 R0 0.33 322 1770 +

贝U: F0 0 58KN 61t 1000 10001000

钢丝绳安全系数n F艄107 8

因此钢丝绳强度满足吊装要求。

相关计算结果(定子)

7.1.1钢丝绳强度校核

定子吊装重量288t，吊耳轴向间距5380mm,径向间距4150mm,吊耳直径

约为390mm,拟采用2根© 106mm x 27m的钢丝绳，8股受力。

吊装受力分析详见下图：

D // E

钢丝绳安全系数n ¥ 醫158 8 因此钢丝绳强度满足吊装要求OA= (27000-390X) /4= 则: K'D2 Ro

1000 0.33 1062 1770

1000 6562.95KN 670t 1000

O' E4=50/2=2075mm O'

F5380/2=2690mm

钢丝绳计算

钢丝绳计算

整体吊装钢丝绳选择

整体吊装时钢丝绳采用顺绕钢芯钢丝绳，选用直径规格为 28mm的钢绳绳进行吊装。

假设架体一次吊装最重重量为18.5t,

钢丝绳选用6X37S+IWR型号，直径C 28mm,公称抗拉强度为1670MPa,钢芯的钢丝绳。

一、 根据规范，钢丝绳最小破断拉力计算公式为：

式中：F0 —钢丝绳最小破断拉力，kN;

D — 钢丝绳公称直径，取28mm;

R0 —钢丝绳公称抗拉强度，取1670MPa；

K —某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数 (简称最小破断拉力系数，K值

见 GB 8918- 2006 表 2 和 GB/T 16269表 3,取 0.356)。

因此 F0=0.356*282*1670/1000=466.1 kN

其最小破断拉力的换算系数为 Kh =1.283,其最小钢丝破断拉力总和Fh=F° Kh=466.1KN

X 1.283=598KN

吊绳(绳长16米)查GB8918-2006表2，6X 37钢丝绳重量系数 K=0.418kg/100m*mm2

二、 钢丝绳重量计算公式为：M=K*D2

式中：

M —钢丝绳单位长度的参考重量，单位为 kg/100m ;

D—钢丝绳的公称直径，单位为 mm ;

K—充分涂油的某一结构钢丝绳单位长度的重量系数，单位为 kg/100m*mm2。

吊绳重量 M=K*D2=0.418*282=328kg/100m

本方案中需用4根16米长钢丝绳和2根8米长钢丝绳，其重量为：

M=4*16*3.28+2*8*3.28=262.4 kg=2.6KN 卡扣每个按5KQ 共6个，0.3KN

三、 本方案吊装时采用4根钢丝绳等长起吊，每根钢丝绳的拉力可用下式计算：

F=G/4cosB

式中：

F —一根钢丝绳的拉力；

G —构件重力；

B —钢丝绳与垂直线的夹角。

四根等长钢丝绳拉力计算

每根钢丝绳受力 F 大小为：(185+2.6+0.3)KN *1.25/4cos30o=67.8KN 其中动载系数V取1.25。