钢丝绳、吊耳验算(知识材料)
钢筋笼下放钢丝绳及吊具计算
钻孔桩钢筋笼下放钢丝绳及吊具计算书1、吊具吊耳强度计算钢筋笼最重为27.25t ，在起吊过程中，采用4点吊，钢丝绳与吊架成60°夹角，吊耳板两侧各贴1块18mm 厚的钢板。
吊耳孔参照吊耳板设计公式进行计算。
图 1-1 吊耳孔结构示意图（1）吊耳孔尺寸吊耳板尺寸应满足以下公式：B=(2.4～2.6)d ，δ≥B/20，a=(0.7～1.05)d ； 式中B ：吊耳板宽度(mm)，取180mm ；d ：吊耳孔直径(mm)，取100mm ；δ：吊耳板厚度(mm)，吊耳板由钢板与贴板组成，厚度取54mm ；a ：孔顶至板顶距离(mm)，取50mm 。
（2）吊耳孔承载力计算 吊耳孔壁局部受压承载力：cj g cjf d P≤=δαγσ; 吊耳孔壁受拉承载力：tj cjtjf dR d R ≤-+=222244σσ; 式中cj σ——孔壁局部受压承载力(MPa)； α——动力系数，取1.3；g γ——荷载分项系数，取1.35；P ——吊耳板荷载标准值(N)，按3点受力考虑，取91kN ；d ——吊耳孔直径(mm)；δ——吊耳板厚度(mm)；R ——吊耳板半宽(mm)；cj f ——局部紧接承压强度设计值(MPa)，Q235钢板取值125 MPa ；tj f ——孔壁受拉强度设计值(Mpa)，Q235钢板取值145 MPa ；当P=167kN 时，吊耳板按：R=70mm ，d=80mm ，δ=54mm ，a=50mm 取值，经计算，cj σ=37MPa<125 MPa ，tj σ=72.9 MPa<145 MPa 。
贴板与吊耳板焊接，焊缝取单面角焊缝，按构造要求：mm ..t .h f 46185151max min =⨯=≥，mm .t .h f 6.21182121min max =⨯=≤，取焊脚尺寸10f h mm =，则0.77e f h h mm ==，焊缝长度取B=140mm ，则焊缝计算长度mm h B l f w 1202=-=， 角焊缝应力:MPa f MPa l h N σw f w e f 1602.511207210913=<=⨯⨯⨯==β，满足要求。
吊绳卸扣选择吊耳计算
吊绳卸扣选择吊耳计算在进行吊运作业时，为了保证工作的安全性和稳定性，需要进行吊绳、卸扣选择和吊耳计算。
下面将分别介绍吊绳的选择、卸扣的选择和吊耳的计算。
一、吊绳的选择1.吊绳的种类吊绳的种类有很多种，常见的有钢丝绳、合成纤维绳、合金钢链条、尼龙绳等。
根据作业场地和物体的性质选择合适的吊绳。
2.吊绳的工作负荷吊绳的工作负荷是指吊绳在作业时所承受的最大力量。
根据被吊物体的重量和形状、吊绳的长度和直径等因素来确定吊绳的工作负荷。
3.吊绳的安全系数吊绳的安全系数是指吊绳实际工作负荷与其破坏荷载之间的比值。
一般来说，吊绳的安全系数为5-8倍。
4.吊绳的检查和保养吊绳在使用前需要检查是否有损伤、磨损、断裂等情况，并及时修理或更换。
使用过程中要注意吊绳的保养，保持干燥、清洁，并定期涂抹防腐蚀剂。
二、卸扣选择1.卸扣的种类卸扣的种类有很多种，常见的有标准卸扣、安全卸扣、无波卸扣等。
根据吊绳的种类和工作负荷选择合适的卸扣。
2.卸扣的工作负荷卸扣的工作负荷是指卸扣在作业时所承受的最大力量。
根据吊绳的工作负荷确定卸扣的工作负荷。
3.卸扣的安全系数卸扣的安全系数是指卸扣实际工作负荷与其破坏荷载之间的比值。
一般来说，卸扣的安全系数为3-5倍。
4.卸扣的检查和保养卸扣在使用前需要检查是否有损伤、磨损、变形等情况，并及时修理或更换。
使用过程中要注意卸扣的保养，保持干燥、清洁，并定期涂抹防腐蚀剂。
吊耳是一种吊物体的构件，用于连接吊绳和被吊物体。
1.吊耳的材质吊耳的材质要选择强度高、耐磨损、耐腐蚀的材料，如合金钢、碳素钢等。
2.吊耳的尺寸吊耳的尺寸要根据被吊物体的重量和形状来确定，一般应保证吊耳与被吊物体有足够的接触面积和承载能力。
3.吊耳的强度计算吊耳的强度计算要考虑吊绳的工作负荷、卸扣的工作负荷和吊耳的工作负荷，以确保吊耳在作业时不会出现断裂、变形等情况。
4.吊耳的安全系数吊耳的安全系数是指吊耳实际工作负荷与其破坏荷载之间的比值。
钢丝绳、卡环、吊耳验算
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=2×50D2=2×50×402=160000Kg=160tS破/n=160/5=32t≥32tS=S破其中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）2Q=105X9.8X1000/2N d(1)2=514500/40=12862.5D(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。
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≤[σ]σ＝N/S1＝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≤[τ]τ＝ N/S2＝320000/(50*40)＝160 N/mm²<170 N/mm²式中：τ――剪应力N――荷载S2――B-B断面处的截面积[τ]――钢材允许剪应力所以剪应力符合要求。
3、角焊缝计算P＝N/l×hf×k P≤[σ1]＝320000/(2*300*8*0.7)＝95.2 < 200N/mm²式中：P――焊缝应力N――荷载l――焊缝长度hf――焊缝高度k――折减系数[σ1]――焊缝允许应力所以角焊缝符合要求。
综合上述计算，此规格吊耳能满足该梁的吊装施工。
21.2钢箱梁安装吊耳的选用与验算
附件一：钢箱梁安装吊耳的选用与验算1、吊耳的选用与验算本工程钢箱梁分段最大重量为62t，吊索具的重量为 2.5t（吊钩重量）和1.5t（钢丝绳重量），合计重量为66t。
在起重工程中，吊装计算载荷（简称计算载荷）计算如下：Q=K1*K2*G=1.1*1.2*66t=87.12t1、吊耳的布置钢梁安装吊耳设置在钢梁面板上，与钢梁腹板和横隔板结构相交位置对应,单腹板时需保证吊耳正下方为隔板位置。
每节钢箱梁设置四个吊耳，吊耳的安装角度应指向吊点中心位置。
即：吊耳仅受拉力和剪力，不受弯矩。
吊耳材质选用Q345B级钢材与钢箱梁熔透焊接，吊耳的具体位置如下图所示：2、吊耳的验算吊耳应根据梁段重量选择与之相匹配的吊耳形式。
钢箱梁采用4个吊点进行安装，钢丝绳与桥面板之间夹角不小于60度。
计算时按照3点受力进行验算，则每个吊点受力为Q =87.12t ÷3÷s in60=33.53t ，即为335.3KN 。
吊耳选用Q345qD 材质钢板加工制作而成。
吊耳受力分解如下图所示：按照受力分解后，Qx=Q*cos60°=167.7KN ，Qy=Q*sin60°=290.5KN 。
梁段吊耳结构形式如下图所示：梁段吊耳大样图（1）C-C 截面受力验算：对于C-C 位置，Qy 为拉力，Qx 为剪力，计算如下拉应力计算：δσ•-=)b (yd Q =85.5MPa<295MPa 剪应力计算：δτ•-=)b (xd Q =49.3MPa<170MPa组合应力：223τσσ+=组=120.8MPa<295MPa(2)D-D 截面受力验算对于D-D 位置，Qx 为拉力，Qy 为剪力，计算如下拉应力计算：δσ•-=)b (xd Q =52.4MPa<295MPa 剪应力计算：δτ•-=)b (yd Q =90.8MPa<170MPa组合应力：223τσσ+=组=165.8MPa<295MPa(3)焊缝强度验算对于吊耳与顶板的熔透角焊缝，Qy 为拉力，Qx 为剪力拉应力计算：t l Q w •=yσ=60.5MPa<295MPa 剪应力计算：t l Q w •=xτ=33.6MPa<170MPa组合应力：223τσσ+=组=84MPa<295MPa式中：t ：焊缝的计算厚度，式中取20mm 。
吊索具验算
吊索具验算：1、吊耳验算吊耳耳板采用16mm钢板；吊孔两侧采用10mm钢板补强；耳板两侧设置加劲板。
抗拉验算：A=4640mm2；F=424.4KN；板厚为36mm，故[ f]=205MPaf=F/A=424.4KN /4640mm2=91.5MPa<[ f]=205MPa抗剪验算：A=6670mm2；F=424.4KN；板厚为36mm，故[ fv]=120MPafv=F/A=424.4KN /6670mm2=63.3MPa<[ fv]=120MPa2、焊缝强度验算吊耳耳板与托梁（扁担梁）连接采用四道角焊缝连接，焊缝堆高10mm；焊缝长度350mm。
[ ft W]=160MPa。
F=424.4KN；a=0.7K=7mm；A=7mm×350mm×2=4900mm2；ft W=F/A=424.4KN/4900mm2=86.6MPa<[ ft W]= 160MPa。
3、托梁验算托梁长2360mm，断面形式采用箱型，顶底板厚32mm，腹板厚20mm，双榀[20b槽钢制作。
两吊点间距2100mm，托梁与吊耳对应位置设置加劲板补强。
强度验算采用跨中均布荷载。
Q=750KN/m；荷载分布长度为1m（跨中）。
2、吊装钢丝绳计算选用6×37的双股麻芯钢丝绳，钢丝绳的公称直径选66mm，取钢丝绳公称抗拉强度1670（MPa），钢丝绳破最小断拉力为2590kN。
吊装时钢丝绳与预制小箱梁的夹角不小于60º。
安全系数取值：K=6；则每根钢丝绳受到的拉力为F=G÷[sin(60º)×8]=(150×9.8)÷[sin（60 º）×4]=424.4KN；钢丝绳安全系数：K=2590÷424.4=6.1>6，满足吊装要求。
吊绳、卸扣选择、吊耳计算
吊绳、卸扣选择、吊耳计算（一）吊绳、卸扣选择1．钢丝绳的选择1）钢丝绳最小破断拉力计算公式钢丝绳最小破断拉力计算公式：式中：-钢丝绳最小破断拉力，KN ；-钢丝绳公称直径，mm ； -钢丝绳公称抗拉强度；Mpa ； -最小破断拉力系数。
反算直径公式为：D=本工程主要采用6×19、6×37三种型号钢丝绳，最小破断拉力系数分别为0.330、0.330，公称抗拉强度均取1670Mpa 。
不同重量构件吊装钢丝绳选用：由桁架吊装单元重量以及钢梁等轻型构件重量，按照0～5t ，20～25t 两个重量段以及2个吊点四股钢丝绳参与受力原则选取钢丝绳型号。
钢丝绳选取汇总：1）20-25t 重量段钢丝绳选取最大重量为考虑25t ，单股受力62.5KN ，安全系数取6，则单股受力375KN 。
该重量段采用6×37型号钢丝绳。
将单股受力代入公式得所需钢丝绳直径不小于26.1mm由钢结构工程量和以上分析，秉着经济性原则，该重量段吊装选取1套（1套4根）直径为28mm ，抗拉强度为1670Mpa ，型号为6×37的钢丝绳。
100020R D K F ⋅⋅'=F D R K 'R K F ⋅'⋅010002）0-5t重量段钢丝绳选取最大重量为考虑5t，单股受力25KN，安全系数取6，则单股受力150KN。
该重量段采用6×37型号钢丝绳。
将单股受力代入公式得所需钢丝绳直径不小于16.5mm由钢结构工程量和以上分析，秉着经济性原则，该重量段吊装选取1套（1套-2根）直径为18mm，抗拉强度为1670Mpa，型号为6×37的钢丝绳。
2．卸扣的选择采用美标弓型卸扣G209及美标直型卸扣G210国内生产销售的美标卸扣，大部分是按照美国Crosb卸扣的标准生产的。
美标卸扣相比较比国标卸扣和日式卸扣体积更小，重量更轻，安全系数更高。
美国Crosb卸扣本体和横销都是40Cr材质，但国内美标卸扣大部分采用45号钢锻造本体，横销用的40Cr。
吊耳受力及强度验算.
吊耳受力及强度验算.1. 吊耳受力及强度验算油醇分离器均无吊耳如用捆绑方法吊装,吊装难度大、费时、费工,且不经济。
现用60mm厚的钢板组焊吊耳,用8根设备大盖螺栓固定在顶端筒部上。
现根据设备装配图。
进行吊耳受力及强度验算。
1.1受力验算1.1.1设备重量P'=Q'-Q1-Q2-Q3-Q4=106.7-0.338-23.023-2.351-0.326=80.662t Q'——厂方给定设备重量Q'=106.7tQ1——油罐环重Q1=0.338tQ2——大盖重Q2=23.023tQ3——主螺柱Q3=2.351tQ4——主螺母Q4=0.326t1.1.2 计算重量P=(P'+g*K*K1 =(80.662+2.5×1.1×1.1=106.3t g——索具重g=2.5tK——动载系数取K=1.1K1——不均衡系数取K1=1.11.1.3 吊装时每根螺栓受力P1=P/n=106.3/8=13.29tn——吊装时使用螺栓根数n=8根1.1.4 按设计压力推算每根螺栓受力设备设计压力N=16Mpa,设备大盖受压面直径d2=22cm大盖螺栓36根,螺栓最小断面d1=9.7cmP2=(πd2/4*N÷36=(π*2202/4×160÷36=168947Kg按设计压力推算每根螺栓受力168.947t,大于吊装时每根螺栓受力13.29t,安全。
2. 螺栓抗剪验算2.1 每根螺栓永受剪力σ=50/8=6.25t2.2 每根螺栓断面积F=πd2/4=π*9.72/4=73.898cm22.3 螺栓剪应力τ=σ/F=6250÷73.898=84.6Kg/cm2安全3. 吊耳强度验算3.1 吊耳受力吊装时使用4个吊耳。
P"=P/4=106.3÷4=26.6t3.2 3-4断面σ=〔P"(4R2+d2〕÷〔δ*d(4R2-d2〕=〔26600×(4×152+10.82〕÷〔6×10.8×(4×152-10.82〕=533Kg/cm23.3 1-1 断面σ1= P"/〔(20-10.8×6〕=26600÷〔(20-10.8×6〕=481Kg/cm2 3.4 耳板弯矩M=P*L/4=26600×44.28÷4=294462Kg·cm3.5 吊耳断面系数ψ=6×43.52÷6=1892cm23.6 弯应力σ=M/ψ=294462÷1892=155 Kg/cm23.7 耳板许用应力耳板杆质A3钢板厚60mm,属第三组,其屈服限σs=2200 Kg/cm2,取安全系数n=1.8〔σ〕=σs/n=2200÷1.8=1222 Kg/cm2〔σ〕>σ安全4. 耳板焊缝受力及强度验算4.1 支点受力(焊缝受力N'= P''/2=26.6÷2=13.3t4.2 焊缝弯矩M= N'×12=13300×12=159600 Kg·cm4.3 断面积F=2×0.7×h×L=2×0.7×1×43.5=60.9cm2h ——焊缝高h=10mmL ——焊缝长L=435mm4.4 焊缝断面系数ψ=2×(0.7hL2/6=2×(0.7×1×43.52÷6=441m3 4.5 弯应力σM=M/ψ=159600÷441=363 Kg/cm24.6 剪应力τ=N'/F=13300÷60.9=218 Kg/cm24.7 组合应力τ'=(σm2+3τ21/2=(3622+321821/2=503 Kg/cm2贴角焊缝、坑弯剪许应力套表〔σz〕=1200 Kg/cm2>σ523 Kg/cm2 安全。
钢丝绳、卡环、吊耳验算
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=2×50D2=2×50×402=160000Kg=160tS破/n=160/5=32t≥32tS=S破其中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）2Q=105X9.8X1000/2N d(1)2=514500/40=12862.5D(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。
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≤[σ]σ＝N/S1＝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≤[τ]τ＝ N/S2＝320000/(50*40)＝160 N/mm²<170 N/mm²式中：τ――剪应力N――荷载S2――B-B断面处的截面积[τ]――钢材允许剪应力所以剪应力符合要求。
3、角焊缝计算P＝N/l×hf×k P≤[σ1]＝320000/(2*300*8*0.7)＝95.2 < 200N/mm²式中：P――焊缝应力N――荷载l――焊缝长度hf――焊缝高度k――折减系数[σ1]――焊缝允许应力所以角焊缝符合要求。
综合上述计算，此规格吊耳能满足该梁的吊装施工。
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吊耳
（2）选用钢丝绳
钢柱重量按3吨、吊绳与水平面夹角大于30度计算，每根钢丝绳，实际承受的拉力值P根据计算公式P=q/2cosα
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。
通过计算得出每根钢丝受拉值不大于1.7321吨。
该钢丝绳按作无弯曲吊索考虑，选用Φ16mm钢丝绳（6*37+1）
纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：1670kg/mm2
根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳的破断拉力总和为: ∑P破=15737.4KG 。
取折减系数α=0.82
P允许破断拉力=α*ΣP破=12904.7KG
则安全系数为：K=P允许破断拉力/ P=12904.7/1732.1=7.45
当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6--7，以上计算安全系数为7.45，大于标准安全系数取值。
所以吊绳选用直径16mm钢丝绳可以满足要求。
（3）卸扣（卡环）选用：按卡环容许荷载近似计算式：［Fk］=(35～40)d2
式中：［Fk］—卡环容许荷载，取值为14.7kN；
d—卡环直径）；
35～40—公式系数，取37.5
可得d2=［Fk］/37.5=14700/37.5=392mm2,
d≈19.8mm。
选用M-DW2.5卸扣，其d值为20mm，使用负荷为25kN＞14.7kN，能满足要求。
（4）钢柱计算吊耳受力验算：
吊耳图：
根据剪应力公式：
v f <=n A Q 剪应力τ
Q=P/ψ
P---为耳板荷载值，钢柱重3T ，每个耳板P1.5T=1500*9.8N=14700N 。
Ψ---吊装过程中产生的动荷载系数，一般取值为1.3～1.5之间，取1.5
An---剪切面面积=板厚b*剪切面长h=14mm*25mm=350mm2。
fv---吊耳材料的抗剪设计值，钢材抗剪设计强度为抗拉设计强度的0.58倍，吊耳材质为Q345B ，抗拉设计强度为470～630Mpa ，取600Mpa ，fv=0.58*600=348Mpa)
τ剪应力=14700/1.5/350=29N/mm2<fv<34.8N/mm2
因此吊耳可以满足要求。