缆风绳受力计算设及钢丝绳参数

钢丝绳的受力计算与选用

钢丝绳的受力计算与选用钢丝绳按所受最大工作静拉力计算选用，要满足承载能力和寿命要求。

1．钢丝绳承载能力的计算钢丝绳承载能力的计算有两种方法，可根据具体情况选择其中一种。

（1）公式法（ISO推荐）：式中:d--钢丝绳最小直径，mm；S--钢丝绳最大工作静拉力；c--选择系数，mm/ ；n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定；k--钢丝绳捻制折减系数；ω--钢丝绳充满系数；--钢丝的公称抗拉强度，N/mm2。

（2）安全系数法F0≥Sn∑F0=k∑S丝式中:FO--所选钢丝绳的破断拉力，N；S--钢丝绳最大工作静拉力；n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定（见表6－3和表6－4）；k--钢丝绳捻制折减系数；∑S丝--钢丝破断拉力总和，根据钢丝绳的机构查钢丝绳性能手册。

机构工作级别M1，M2，M3 M4 M5M6 M7 M8安全系数（n） 4 4.5 5 6 7 9表6－3 工作机构用钢丝绳的安全系数用途支承动臂起重机械自身安装缆风绳吊挂和捆绑安全系数（n） 4 2.5 3.5 6表6－4 其他用途钢丝绳的安全系数注:对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级别的安全系数2．钢丝绳的寿命钢丝绳的使用寿命总是随着配套使用的滑轮和卷筒的卷绕直径的减小而降低的，所以，必须对影响其寿命的钢丝绳卷绕直径（即按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的卷绕直径）作出限制，不得低于设计规范规定的值，即：D0min≥hd式中:D0min--按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒允许的最小卷绕直径，mm；d--钢丝绳直径，mm；h--滑轮或卷筒直径与钢丝绳直径的比值（见表6-5）。

机构工作级别M1,M2,M3 M4 M5 M6 M7 M8卷筒h1 14 16 18 20 22.4 25滑轮h2 16 18 20 22.4 25 28表6－5滑轮或卷筒的h值注:l 采用不旋转钢丝绳时，应按机构工作级别取高一档的数值。

2 对于流动式起重机，可不考虑工作级别，取h1＝16，h2=18。

钢丝绳计算常用系数

487.1
721.50
798.50
876.00
953.50
－
40.0
2.6
604.95
571.7
846.50
937.50
1025.00
1115.00
－
2、6×37钢丝绳破断拉力
直径
钢丝总断面积
参考重量
钢丝绳的抗拉力强度（Mpa）
钢丝绳
/mm
钢丝
/mm
1400
1550
1700
1850
2000
Mm2
Kg/100m
1390.00
47.0
2.2
843.07
792.9
1180.00
1305.00
1430.00
1560.00
－
52.0
2.4
1003.80
943.6
1405.00
1555.00
1705.00
1855.00
－
56.0
2.6
1178.07
1107.4
1645.00
1825.00
2000.00
2175.00
88.70
97.30
105.50
114.50
14.0
0.9
72.49
68.50
101.00
112.00
123.00
134.00
144.50
15.5
1.0
89.49
84.57
125.00
138.50
152.00
165.50
178.50
17.0
1.1
108.28
102.3
151.50

缆风绳计算.doc

缆风绳拉力计算：T=(kp+Q)c/(asinα)T=(2×5+80) ×1/(14.3×sin40°）=9.79KNk—动载系数，取2p—动载重量，取5KN（0.5吨）Q—支架自重，取80KN（8吨）C—倾斜距，取1m（倾斜度5°）a—支架到锚锭的距离，取14.3m(支架高12m)α—缆风绳与地面的夹角，取40°缆风绳选择：F=(TK1)/δ=(9.79×3.5) /0.85=40.3KNT—缆风绳拉力，9.79KNK1—安全系数，取3.5δ—不均匀系数，取0.85F—钢丝绳拉力查表选用钢丝绳极限强调为1400N/mm2,6×19直径11mm钢丝绳[F]=61.3KN>40.3KN 满足条件锚锭计算：K2T1≤G+g+fK2—安全系数，取2T1—锚锭受拉力T后的垂直分力，T1= T×sin40°=6.29KNT—缆风绳拉力，9.79KNα—缆风绳与地面的夹角，取40°G—锚锭重力g—土重力f—土摩擦力土的重力g=Hblγ=1×0.6×0.6×17=6.12KNH—锚锭埋深，取1mb—锚锭宽度，取0.6ml—锚锭长度，取0.6mγ—土的重度，取17KN/m3土的摩擦力f=μT2=0.5×7.5=3.75KNμ—摩擦系数,取0.5mT2—锚锭受拉力T后的水平分力，T2= T×cos40°=7.5KN 锚锭重力G≥K2T1-g-f=2×6.29-6.12-3.75=2.71KN选用混凝土块做锚锭，混凝土重度λ取22 KN/m3混凝土块方量A=G/λ=2.71/22=0.12 m3锚锭厚度h=A/bl=0.12/(0.6×0.6)=0.3m。

缆风绳计算

现场采用3根12缆风绳成三角形对拉锚锭桥墩模板，缆风绳锚锭于钢平台上或者已经施工完成的系梁上。

缆风绳拉力计算：T=(kp+Q)c/(asinα)T=(2×5+80) ×1/(31×sin40°）=11.66KNk—动载系数，取2p—动载重量，取5KN（0.5吨）Q—模板自重，取80KN（8吨）C—倾斜距，取1m（倾斜度5°）a—桥墩模板到锚锭的距离，取31m(支架高27m)α—缆风绳与地面的夹角，取40°缆风绳选择：F=(TK1)/δ=(11.66×3.5) /0.85=48KNT—缆风绳拉力，11.66KNK1—安全系数，取3.5δ—不均匀系数，取0.85F—钢丝绳拉力查表选用钢丝绳极限强调为1470N/mm2,6×19直径12mm钢丝绳[F]=70.2KN>48KN 满足条件锚锭计算：K2T1≤G+g+fK2—安全系数，取2T1—锚锭受拉力T后的垂直分力，T1= T×sin40°=7.49KNT—缆风绳拉力，11.66KNα—缆风绳与地面的夹角，取40°G—锚锭重力g—钢平台拉力f—钢平台摩擦力钢平台拉力g=Hblγ=0.3×0.6×0.6×80=8.64KNH—锚锭深度，取0.3mb—锚锭宽度，取0.6ml—锚锭长度，取0.6mγ—钢平台重度，取80KN/m3钢平台摩擦力f=μT2=0.4×8.9=3.56KNμ—摩擦系数,取0.4mT2—锚锭受拉力T后的水平分力，T2= T×cos40°=8.9KN 锚锭重力G≥K2T1-g-f=2×7.49-8.64-3.56=1.89KN选用混凝土块做锚锭，混凝土重度λ取24 KN/m3混凝土块方量A=G/λ=2.78/24=0.11 m3锚锭厚度h=A/bl=0.11/(0.6×0.6)=0.3m钢丝绳结构6×19+FC 6×19+IWS力学性能。

钢丝绳计算常用系数

钢丝绳计算常用数据
钢丝绳最大许用拉力计算
(1)拉力计算公式：[F ] S p*A/K
公式中[F ]――钢丝绳允许用拉力(KN
艺S p -------------- 钢丝绳破断拉力(KN
K ——钢丝绳的安全系数
A ——折减系数
(2)钢丝绳安全系数：
)考虑到钢丝绳在承载时各钢丝受力不均匀，绳芯及钢丝绳弯曲，挤压所
产生的应力的影响，其理论破断拉力可按下式计算:
S p=艺s p*A
式中：艺S P为破断拉力总和，A为考虑各种附加因素和受力不均匀的折减系数,
、钢丝绳破断拉力
2、6X 37钢丝绳破断拉力
钢丝绳报废标准
(1) 、钢丝绳直径减少，当直径磨损不超过30%,可允许降低拉力使用，如
果超过30%，要进行报废处理。

(2) 、钢丝绳经过长期使用后，由于受自然条件和化学腐蚀，当整个钢丝绳
外表面受腐蚀的麻面，从外观检查明显时，则该钢丝绳已不能使用。

另一方面，整根钢丝绳纤维芯被挤出，使钢丝绳结构受到破坏时，也不能继续使用。

(3)、钢丝断丝后的报废标准，见下表:
)、如果钢丝绳外表面钢丝有磨损时，报废断丝数应该按上表查出的数值乘以折减系数，折减系数如下表:。

缆风绳计算

缆风绳拉力计算：T=(kp+Q)c/(asinα)T=(2×5+80) ×1/(14.3×sin40°）=9.79KNk—动载系数，取2p—动载重量，取5KN（0.5吨）Q—支架自重，取80KN（8吨）C—倾斜距，取1m（倾斜度5°）a—支架到锚锭的距离，取14.3m(支架高12m)α—缆风绳与地面的夹角，取40°缆风绳选择：F=(TK1)/δ=(9.79×3.5) /0.85=40.3KNT—缆风绳拉力，9.79KNK1—安全系数，取3.5δ—不均匀系数，取0.85F—钢丝绳拉力查表选用钢丝绳极限强调为1400N/mm2,6×19直径11mm钢丝绳[F]=61.3KN>40.3KN 满足条件锚锭计算：K2T1≤G+g+fK2—安全系数，取2T1—锚锭受拉力T后的垂直分力，T1= T×sin40°=6.29KNT—缆风绳拉力，9.79KNα—缆风绳与地面的夹角，取40°G—锚锭重力g—土重力f—土摩擦力土的重力g=Hblγ=1×0.6×0.6×17=6.12KNH—锚锭埋深，取1mb—锚锭宽度，取0.6ml—锚锭长度，取0.6mγ—土的重度，取17KN/m3土的摩擦力f=μT2=0.5×7.5=3.75KNμ—摩擦系数,取0.5mT2—锚锭受拉力T后的水平分力，T2= T×cos40°=7.5KN 锚锭重力G≥K2T1-g-f=2×6.29-6.12-3.75=2.71KN选用混凝土块做锚锭，混凝土重度λ取22 KN/m3混凝土块方量A=G/λ=2.71/22=0.12 m3锚锭厚度h=A/bl=0.12/(0.6×0.6)=0.3m。

龙门吊地锚与缆风绳受力计算

地锚与风绳设置
1.1 风绳计算
已知：支腿重量5吨，台车和行走梁重量按照9吨计算。支腿上部宽度1.8m计算，下部宽度1.1米，高度9米。
计算假设：
1、支腿偏斜：
按照支腿上部倾斜偏离中心0.44米计算（支腿偏斜2.57度）；
2、风力考虑；
风按照7级风（风速16m/s，风压）考虑；
3、缆风绳与地面夹角：
缆风绳绳与地面夹角31度。
风载荷q=0.613*16^2=157Pa
风力系数1.2；风压高度系数1（按照高度10米计算）
则：风载荷 Fxf=(1.8+1.1)×8.5/2 *157*1.2=2322.03N
则：由于支腿歪斜、主梁与支腿接触瞬间碰撞力和风力共同产生的水平为：
Fx=Fxz+Fxf+Fxj=7820.33N
由于钢丝绳偏斜角：28.88度
水平力引起钢丝绳的拉力：
Fs=Fx/cos28.88=7820.33/cos28.88=8931N
缆风绳的拉力为：F=Fs=893.1Kg。
缆风绳的安全系数8，则缆风绳选取拉力：8*893.1=7144.8Kg=7.1448吨。缆风绳选择6*37-13破断强度1770N/mm^2的钢丝绳。缆风绳的总破断拉力10.6吨，能够满足要求。
以风绳与地面夹角31度计算，膨胀螺栓极限剪力值Fj=1625计算，地锚所能承受的最大力为
Fm=4Fj/cos31=4×1625/cos31=7583.1kg>F=Fs=893.1Kg
所以地锚设置能够满足要求。
地锚的制作
地锚采用2cm的0.4m×*0.4m钢板制作，采用M16×140的膨胀螺丝锚固在混凝土地面上，地锚如下图：
钢丝绳安全系数：K=567/69=8.2>8满足吊装要求。

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=;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=580500N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=58050N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F 1×sina+F2×sinb+F3×sinb+F4×sina=G+g 设F=F1=F2=F3=F42F×sina+2F×sinb=G+gG为桁架重量,g为吊具重量则F=G+g/2sina+2sinb=165000+1000/2×+2×=57638NP=SP/K=580500/10=58050NF<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;。

缆风绳计算

缆风绳拉力计算：T=(kp+Q)c/(asinα)T=(2×5+80) ×1/(12×sin30°）=15KNk—动载系数，取2p—动载重量，取5KN（0.5吨）Q—钻机自重，取80KN（8吨）C—倾斜距，取1m（倾斜度5°）a—支架到锚锭的距离，取12m(立柱高7m)α—缆风绳与地面的夹角，取30°缆风绳选择：F=(TK1)/δ=(15×3.5) /0.85=21.8KNT—缆风绳拉力，15KNK1—安全系数，取3.5δ—不均匀系数，取0.85F—钢丝绳拉力查表选用钢丝绳极限强调为1400N/mm2,6×19直径11mm钢丝绳[F]=61.3KN>21.8KN 满足条件锚锭计算：K2T1≤G+g+fK2—安全系数，取3T1—锚锭受拉力T后的垂直分力，T1= T×sin30°=7.5KNT—缆风绳拉力，15KNα—缆风绳与地面的夹角，取30°G—锚锭重力g—土重力f—土摩擦力土的重力g=Hblγ=0.8×0.8×0.8×17=8.7KNH—锚锭埋深，取0.8mb—锚锭宽度，取0.8ml—锚锭长度，取0.8mγ—土的重度，取17KN/m3土的摩擦力f=μT2=0.5×13=6.5KNμ—摩擦系数,取0.5mT2—锚锭受拉力T后的水平分力，T2= T×cos30°=13KN 锚锭重力G≥K2T1-g-f=3×7.5-8.7-6.5=7.3KN选用混凝土块做锚锭，混凝土重度λ取25 KN/m3混凝土块方量A=G/λ=7.3/25=0.29 m3锚锭厚度h=A/bl=0.29/(0.8×0.8)=0.45m。

缆风绳计算

缆风绳拉力计算：T=(kp+Q)c/(asinα)T=(2×5+80) ×1/(14.3×sin40°）=9.79KNk—动载系数，取2p—动载重量，取5KN（0.5吨）Q—支架自重，取80KN（8吨）C—倾斜距，取1m（倾斜度5°）a—支架到锚锭的距离，取14.3m(支架高12m)α—缆风绳与地面的夹角，取40°缆风绳选择：F=(TK1)/δ=(9.79×3.5) /0.85=40.3KNT—缆风绳拉力，9.79KNK1—安全系数，取3.5δ—不均匀系数，取0.85F—钢丝绳拉力查表选用钢丝绳极限强调为1400N/mm2,6×19直径11mm钢丝绳[F]=61.3KN>40.3KN 满足条件锚锭计算：K2T1≤G+g+fK2—安全系数，取2T1—锚锭受拉力T后的垂直分力，T1= T×sin40°=6.29KNT—缆风绳拉力，9.79KNα—缆风绳与地面的夹角，取40°G—锚锭重力g—土重力f—土摩擦力土的重力g=Hblγ=1×0.6×0.6×17=6.12KNH—锚锭埋深，取1mb—锚锭宽度，取0.6ml—锚锭长度，取0.6mγ—土的重度，取17KN/m3土的摩擦力f=μT2=0.5×7.5=3.75KNμ—摩擦系数,取0.5mT2—锚锭受拉力T后的水平分力，T2= T×cos40°=7.5KN 锚锭重力G≥K2T1-g-f=2×6.29-6.12-3.75=2.71KN选用混凝土块做锚锭，混凝土重度λ取22 KN/m3混凝土块方量A=G/λ=2.71/22=0.12 m3锚锭厚度h=A/bl=0.12/(0.6×0.6)=0.3m。