钢丝绳的受力计算方法

钢丝绳的受力计算方法
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=0.85;对6×37
绳,Ψ=0.82;对6×61绳,Ψ=0.80。

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 3.5
用于手动起重设备 4.5
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0.82）
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。

1 / 2
例：
某工程钢桁架长31.5m，重约16.5吨，吊索采用4点绑扎，吊索重量按0.1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F
1、F
2
、F
3
、F
4
，因为F
1
和F
2
是一根钢丝绳，所以F
1
=F
2
，
而且因为桁架是对称吊装，所以F
1=F
2
=F
3
=F
4
，列力的平衡方程
F 1×sina+F
2
×sinb+F
3
×sinb+F
4
×sina=G+g (设F=F
1
=F
2
=F
3
=F
4
)
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)/(2×0.574+2×0.866)
=57638N
P=SP/K=580500/10=58050N
F<P,故钢丝绳安全。

参考书籍:《重型设备吊装手册》（冶金工业出版社）。

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