第2个回答 2013-04-22
常用起重索具、吊具计算
一、钢丝绳计算
1.钢丝绳实际受力计算
当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大，吊索所受的拉力愈大；或者说，吊索所受的拉力一定时，起重量随着a角的增大而降低。
（1-1）
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。
2.钢丝绳绳径选择
选择钢丝绳直径时，一般可根据钢丝绳受到的拉力（即许用拉力P），求出钢丝破断拉力总和ΣS0，再查表找出相应的钢丝绳直径。如所用的是旧钢丝绳，则以上所求得的许用拉力P应根据绳的新旧程度，乘以0.4～0.7的系数。详见下表1。
钢丝绳的容许拉力可按下式计算：
（1-2）
式中P——钢丝绳的容许拉力（kN）；
ΣS0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（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钢丝绳合用程度判断表
类 别 判 断 方 法 合用程度 使用场合
Ⅰ 新钢丝绳和曾使用过的钢丝绳，但各股钢丝绳的位置未有变动，无绳股凹凸现象，磨损轻微 100% 重要场合
Ⅱ ①各股钢丝已有变位、压扁及凹凸现象，但未露绳芯②钢丝绳个别部位有轻微锈蚀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的3% 70% 重要场合
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的10%②个别部位有明显的锈痕③绳股凹凸不太严重，绳芯未露出 50% 次要场合
Ⅳ ①绳股有明显的扭曲，绳股和钢丝有部分变位，有明显的凹凸现象②钢丝绳有锈痕，将锈痕刮去后，钢丝绳留有凹痕③钢丝绳表面上的尖刺现象，每米长度内尖刺数目不多于总丝数的25% 40% 次要场合
表2 钢丝绳的安全系数
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 用于载人的升降机 14
3.钢丝绳的选用
钢丝绳在相同直径时，股内钢丝越多，钢丝直径越细，则绳的挠性也就愈好，易于弯曲；但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损。因此，不同型号的钢丝绳，其使用范围也有所不同。6×19+1钢丝绳一般用作缆风绳、拉索，即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方；6×37+1钢丝绳一般用于绳子承受弯曲场合，常用于滑轮组中，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.钢丝绳选取中的经验公式
（1）.在施工现场缺少钢丝破断拉力数据时，也可用经验公式近似估算的方法：
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2000 Mpa时，ΣS0=612d2
式中ΣS0——钢丝绳的破断拉力，N；
d——钢丝绳的直径，mm。
目前市场上有的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的钢丝绳，其破断拉力总和的经验公式为
（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：
式中 d——钢丝绳直径（mm）
P0——钢丝绳实际承受的最大拉力（N）
5.钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量的影响
上面是一般钢丝绳强度计算方法，用作绑扎吊索的安全起重量不仅与绳索的夹角有关，而且与绑扎时钢丝绳的曲率半径有关，如下图，一般曲率半径大于绳径6倍以上时，起重能力不受影响；当曲率半径为绳径的5倍时，起重能力降低到原起重能力的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.绑扎方式对安全起重量的影响
绑扎吊索的绑扎方式也影响吊索安全起重量，因此在进行绑扎吊索的强度计算时，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。