吊装钢丝绳计算案例
钢丝绳安全拉力计算和估算
❖ 解： F=GB ❖ ∵ G=2000kg ❖ a=45 B=0.71 ❖ ∴ F=20000.71
=1420kg.f 换算为国际单位则F=14200N.
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建筑机 械
钢丝绳 安全拉力 计算
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主讲：周年崧
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钢丝绳在不同角度时的受力计算 P144
❖ 所谓不同角度，是指钢丝绳与构件重物所形 成的水平夹角。
❖ 在重物不变的情况下，a的角度增大， （0~90之间）吊索所受的力则减少。
❖ 反之，a的角度变小，则吊索所受的力反而增 大。。
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❖ 所以在结构起重吊装中，绳索与构件的水平 夹角不宜小于30，
6
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1742.5
㎏
误差1％
例：有一钢丝绳用于起重吊装， 已知d＝9.3 ㎜ 请估算其安全拉力。
❖ 解：F=9×d×d
❖ =99.39.3 ＝778.41 ㎏f
❖ 正规计算应是774.92
解：F=
＝
5470 (㎏)×0.85
6
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误差0.5％
774.92
㎏
注：如果安全系数不是6， 则安全拉力为:
解：F=
12300 (㎏)×0.85 ＝安全拉力计算
F=
破断拉力总和ⅹ受力不均匀系数 安全系数
例:已知 d=9.3
K=6 求F=?
解：F= 5470 (㎏)×0.8=5774.9 ㎏
6
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钢丝绳安全拉力的估算
❖ 安全拉力的估算牵涉到钢丝绳的用途和安全系数， 作为起重吊装，一般取安全系数为6，所以作为起 重吊装专用的钢丝绳的安全拉力估算公式则为：
吊装简易计算
100
107.0754641
Q=K1*(Q1+Q2+Q3)
计算结果
主吊
动载系数 K1
设备重Q1
吊索具Q2
1.1
88
2
额定起重
量
122
吊钩Q3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.8
102.08 83.67%
参考距离 16.39125
与吊臂距离 3.466099374
反正切 26.56505
45
SUMSQ 平方和 power 多次方 sumx2my2 平方差
风载的计算
w=c*p*A
风力系数 c
基本压力 p
迎风面积A/m2
计算结果 /t
1.2 0.625V*V 40.85
0.553
110.5563
设备质量 /t
88
arctanθ 0.006284
倾角θ
0.36
起重机负载率
钢丝绳校核 设备长/mm
9065 设备重/t
31.8
宽/mm 4545
空间4根 钢丝绳长 /mm
参考距离 24.85387
与吊臂距离 1.582669591
正弦
余弦 正切
0.5 0.866025 0.57735
0.8660254 0.5 1.732051
数值 0.5
1
反正弦 30 90
反余弦 60 0
卡杆问题 吊臂长
114
吊臂回转 偏移距离 1.5
中心
高度
2.5
被吊装设备 吊装半径 吊装高度 24 113.6114
障碍物 吊装半径 22.5
高度 此位置吊臂高
钢丝绳与 设备夹角
10000 5070.287221 59.533884
吊装方案计算书
吊装方案计算书1. 引言本文档旨在给出吊装方案的计算过程和结果。
吊装方案是在工程施工中常见的一种操作，它涉及到货物的起重、运输和安装等环节。
本文将以一个具体的案例为例，详细介绍吊装方案的计算过程。
2. 案例描述我们假设有一组重量为3000kg的机械设备需要从地面吊装到建筑物的3楼，吊装距离为15m。
建筑物的层高为4m，楼梯口的高度为2m，楼梯口到3楼的楼层高度为3m。
3. 吊装计算3.1 起重设备选择根据货物的重量和吊装距离，我们需要选择合适的起重设备。
在这个案例中，我们选择一台额定起重量为5吨的起重机进行吊装。
3.2 吊装高度计算吊装高度包括货物离地高度和吊钩高度。
货物离地高度为4m（建筑物的楼层高度），加上楼梯口的高度2m，再加上3楼的楼层高度3m，总共为9m。
吊钩高度一般按照起重设备的规格进行选择，在这个案例中，吊钩高度为6m。
因此，吊装高度为9m+6m=15m。
3.3 吊装索具选择根据货物的重量和吊装高度，我们需要选择合适的吊装索具。
在这个案例中，货物的重量为3000kg，吊装高度为15m，我们选择使用一组额定起重量为5吨的钢丝绳进行吊装。
3.4 吊装力计算根据吊装高度和吊装索具的选择，我们可以计算吊装力。
吊装力等于货物重量加上索具自重。
在这个案例中，索具自重约为500kg，货物重量为3000kg，因此吊装力为3500kg。
3.5 吊装对地压力计算吊装对地压力是指起重设备在吊装过程中对地面的压力。
一般情况下，吊装对地压力不应超过地面承载力的限制。
在这个案例中，我们需要计算起重机在吊装过程中对地面的压力。
根据吊装力和吊装距离，我们可以利用力矩平衡原理计算吊装对地压力。
假设吊装点到起重机臂的水平距离为5m，起重机臂的倾角为30度。
根据力矩平衡原理，我们可以计算吊装对地压力为：吊装对地压力 = 吊装力 / (吊装距离 * sin(倾角))代入吊装力3500kg，吊装距离15m，倾角30度，我们可计算得到吊装对地压力为5738.9kg。
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6×37S+IWR 型号，直径￠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：1000020R D K F ••'=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h K =1.283，其最小钢丝破断拉力总和h 0h F F K =⨯=466.1KN ×1.283=598KN吊绳（绳长16米）查GB8918-2006表2，6×37钢丝绳重量系数K=0.418kg/100m*mm 2二、钢丝绳重量计算公式为：M=K*D 2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*mm ²。
吊绳重量M=K*D 2=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5KG ，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/4cosβ式中：F —一根钢丝绳的拉力；G —构件重力；β—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。
吊装钢丝绳直径计算
吊装钢丝绳直径计算
1.负荷：通过确定所需吊装的重量以及任何额外的动态荷载来确定负荷。
这些负载可以根据具体的应用场景进行测量或计算。
2.钢丝绳的材质和构造：不同的钢丝绳材质和构造有不同的强度和耐用性特征，因此需要根据具体情况选择合适的钢丝绳。
通常，钢丝绳的强度会在其标识上注明，例如标着“1770”的钢丝绳表示其最小抗拉强度为1770MPa。
3.使用条件：吊装钢丝绳直径的计算还需要考虑使用条件，例如吊装高度、工作环境和工作频率等。
这些因素会对钢丝绳的使用寿命和安全性产生影响。
根据以上考虑因素，下面是一个简单的吊装钢丝绳直径计算的示例：
2.选择钢丝绳材质和构造：假设选择一种最小抗拉强度为1770MPa的普通构造钢丝绳。
3.使用条件：假设吊装高度为10米，工作环境为常温室内使用，工作频率为每天2小时。
根据钢丝绳的工作载荷安全系数，可以采用以下公式计算吊装钢丝绳直径D：
D=（16WxL）/（nxSxd）
其中，W为负荷重量（单位：千克），L为吊装高度（单位：米），n 为工作频率，S为工作载荷安全系数，d为钢丝绳的形变系数。
4.确定工作载荷安全系数：根据具体应用的要求，通常选择工作载荷安全系数为5
5.确定钢丝绳形变系数：根据钢丝绳的材质和构造，查找并确定相应
的形变系数。
对于普通构造钢丝绳，形变系数通常在0.1至0.15之间取值。
总之，吊装钢丝绳直径的计算是确保吊装过程安全和有效的重要环节。
通过考虑负荷、钢丝绳的材质和构造以及使用条件等因素，可以选择合适
的钢丝绳直径，确保工作过程的顺利进行。
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。
吊装方案吊具吊索计算公式
吊装方案吊具吊索计算公式咱来说说吊装方案里吊具吊索计算公式那些事儿。
一、钢丝绳（吊索）拉力计算。
1. 单根钢丝绳垂直吊装。
要是你就用一根钢丝绳垂直吊一个物体，那这根钢丝绳受到的拉力就等于物体的重力。
公式就是F = G，这里的F是钢丝绳的拉力，G是物体的重力。
重力咋算呢？G = mg，m是物体的质量（单位是千克），g是重力加速度，大概是9.8牛/千克（在粗略计算的时候也可以取10牛/千克）。
比如说，你要吊一个100千克的东西，那它的重力G = 100×9.8 = 980牛，那这根钢丝绳的拉力F也就是980牛。
2. 多根钢丝绳垂直吊装且均匀受力。
假如你用n根钢丝绳垂直吊一个物体，而且每根钢丝绳均匀受力的话，那每根钢丝绳受到的拉力就等于物体重力除以钢丝绳的根数。
公式就是F=(G)/(n)。
就好比你用4根钢丝绳吊一个4000牛的东西，那每根钢丝绳的拉力F=(4000)/(4)=1000牛。
3. 倾斜吊装（单根钢丝绳）当钢丝绳倾斜吊装物体的时候，情况就有点复杂了。
这时候钢丝绳的拉力可就不等于物体的重力了。
我们得用三角函数来算。
如果钢丝绳和垂直方向的夹角是θ，那钢丝绳的拉力F=(G)/(cosθ)。
比如说，你吊一个1000牛的东西，钢丝绳和垂直方向夹角是30度，那cos30^∘=(√(3))/(2)，这根钢丝绳的拉力F=(1000)/(frac{√(3)){2}}≈1155牛。
二、吊具（吊钩等）的受力计算。
1. 简单吊钩垂直受力。
对于吊钩来说，如果是垂直吊装，它受到的力就是物体的重力。
和前面单根钢丝绳垂直吊装时钢丝绳拉力计算一样，F = G。
2. 多个吊点通过吊具吊装。
要是有多个吊点通过一个吊具吊装物体，那这个吊具受到的合力还是等于物体的重力。
但是呢，在考虑吊具的强度等问题时，你得分析每个吊点对吊具的分力。
这时候就又得用到三角函数啦。
假如有两个吊点，它们和水平方向的夹角分别是α和β，物体重力是G，那这两个吊点对吊具的分力F_1和F_2可以根据力的分解来计算。
吊装钢丝绳及卸扣验算
吊装钢丝绳及卸扣验算
目录
1吊装基本信息 (3)
2荷载信息 (4)
3计算过程 (4)
3.1钢丝绳计算 (4)
3.2验算如下 (4)
4结论 (5)
1吊装基本信息
吊装钢丝绳受力状态如下图所示。
图1.钢丝绳示意图吊装钢丝绳及卸扣几何信息：
钢丝绳：
水平夹角左侧60°，右侧65°
6*37+FC（纤维芯钢丝绳）直径43mm钢丝绳：公称抗拉强度1770N/mm2,
破断拉力综合为1185KN
钢丝绳安全系数K=6
卸扣：
G-2130S-2130型7/4英寸美式螺栓插销型弓形D形卸扣，允许工作负荷25t 2荷载信息
拼装段自重为45t，采用四点吊装，
3计算过程
3.1钢丝绳计算
钢丝绳内力计算：
F1*COS(ϴ1)= F2*COS(ϴ2)
F1*SIN(ϴ1) + F2*SIN(ϴ2)=G
解得：Fmax=12.7t
钢丝绳最大拉力=127KN
考虑分项系数及动力系数分别为1.2、1.2。
则钢丝绳最大拉力为183kN。
3.2验算如下
P/F1=1185/6=197.5〉183
4结论
故吊装选用的6×37+FC（纤维芯钢丝绳）公称抗拉强度1770N/mm2直径为43mm 的钢丝绳，共2根。
选用G-2130S-2130型7/4英寸美式螺栓插销型弓形D形卸扣，允许工作负荷25t进行吊装作业，满足要求。
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4.6吊装用钢丝绳选用
以最大构件重量Q＝26.5吨为依据，选用Ø36钢丝绳，四根钢丝绳吊装。
（1）计算钢丝绳张力
以最大构件重量Q＝26.5吨为依据，四根钢丝绳吊装。
钢丝绳与铅垂线的夹角a＝30度。
每根绳张力P张= Q /ncosa＝(26.5x9.8)/(4×cos30o)=72.87KN （2）估算钢丝绳直径
按钢丝绳安全拉力估算公式F＝9*D*D*6/K，
F－安全拉力（质量）（安全系数K＝8，）
D＝=32.85(mm)
初步选用直径为36的钢丝绳。
（2）验算
根据GBT8918-1996表18，查得6×37＋1钢丝绳，直径为36mm抗拉强度是1670MPa时，其最小破断拉力为638KN，钢丝绳的破断拉力总和为
P1＝638*1.249＝796.86KN
钢丝绳用于吊索，安全系数k=8；考虑荷载不均匀系数为0.82.
P允= P1*0.82/8=81.69KN＞P张=72.87KN
故选绳合适。
表18钢丝绳结构：6×37＋FC6×37＋IWR
注
1最小钢丝破断拉力总和＝钢丝绳最小破断拉力×1.249（纤维芯）或1.336（钢芯）。
2新设计设备不得选用括号内的钢丝绳直径。