吊装作业钢丝绳选用计算书.doc

常见起重索具、 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, 钢丝绳与铅垂线夹角a愈大, 吊索所受拉力愈大; 或者说, 吊索所受拉力一定时, 起重量伴随a角增大而降低。
（1-1）
P——每根钢丝绳所受拉力（N）;
Q——起重设备重力（N）;
n——使用钢丝绳根数;
a——钢丝绳与铅垂线夹角。

2.钢丝绳绳径选择
选择钢丝绳直径时, 通常可依据钢丝绳受到拉力（即许用拉力P）, 求出钢丝破断拉力总和ΣS0, 再查表找出对应钢丝绳直径。如所用是旧钢丝绳, 则以上所求得许用拉力P应依据绳新旧程度, 乘以0.4～0.7系数。详见下表1。
P =

aΣS0
K

钢丝绳许可拉力可按下式计算:
（1-2）
式中P——钢丝绳许可拉力（kN）;
ΣS0——钢丝绳钢丝破断拉力总和（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钢丝绳适用程度判定表
类 别
判 断 方 法
适用程度
使用场所
Ⅰ
新钢丝绳和曾使用过钢丝绳, 但各股钢丝绳位置未有变动, 无绳股凹凸现象, 磨损轻微
100%
关键场所
Ⅱ
①各股钢丝已经有变位、 压扁及凹凸现象, 但未露绳芯
②钢丝绳部分部位有轻微锈蚀
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3%
70%
关键场所
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10%
②部分部位有显著锈痕
③绳股凹凸不太严重, 绳芯未露出
50%
次要场所
Ⅳ
①绳股有显著扭曲, 绳股和钢丝有部分变位, 有显著凹凸现象
②钢丝绳有锈痕, 将锈痕刮去后, 钢丝绳留有凹痕
③钢丝绳表面上尖刺现象, 每米长度内尖刺数目不多于总丝数25%
40%
次要场所
表2 钢丝绳安全系数
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
用于载人升降机
14
3.钢丝绳选择
钢丝绳在相同直径时, 股内钢丝越多, 钢丝直径越细, 则绳挠性也就愈好, 易于弯曲; 但细钢丝捻制绳不如粗钢丝捻制绳耐磨损。所以, 不一样型号钢丝绳, 其使用范围也有所不一样。6×19+1钢丝绳通常见作缆风绳、 拉索, 即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损地方; 6×37+1钢丝绳通常见于绳子承受弯曲场所, 常见于滑轮组中, 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.钢丝绳选择中经验公式
（1）.在施工现场缺乏钢丝破断拉力数据时, 也可用经验公式近似估算方法:
当公称抗拉强度为1400 Mpa时, ΣS0=428d2
当公称抗拉强度为1550 Mpa时, ΣS0=474d2
当公称抗拉强度为1700 Mpa时, ΣS0=520d2
当公称抗拉强度为1850 Mpa时, ΣS0=566d2
当公称抗拉强度为 Mpa时, ΣS0=612d2
式中ΣS0——钢丝绳破断拉力, N;
d——钢丝绳直径, mm。
现在市场上有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钢丝绳, 其破断拉力总和经验公式为
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——钢丝绳实际承受最大拉力（N）
5.钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量影响
上面是通常钢丝绳强度计算方法, 用作绑扎吊索安全起重量不仅与绳索夹角相关, 而且与绑扎时钢丝绳曲率半径相关, 以下图, 通常曲率半径大于绳径6倍以上时, 起重能力不受影响; 当曲率半径为绳径5倍时, 起重能力降低到原起重能力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.绑扎方法对安全起重量影响
绑扎吊索绑扎方法也影响吊索安全起重量, 所以在进行绑扎吊索强度计算时, 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。

单位是什么?
　　答: 抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值.
　　钢材从弹性阶段过渡屈服阶段,其性质从弹性转化为塑性,引发了质改变,反应了钢材材料内部组织起了改变（晶格滑移）,过屈点后,钢材内部组织重新建立了新平衡,又恢复了抵御外力能力,此时曲线又向上升,直到最高点.该点对应应力（由产生大量塑性变形到断裂时最大应力值）称为极限强度,又叫抗拉强度,用σb表示（现为Rm）.
　　单位是什么?
　　答: 单位: MPa