带“夹角”时,钢丝绳“计算选用”案例解析
吊装过程中,很多情况下钢丝绳并不是垂直受力,由于吊装物外形轮廓的不同、吊装方法的不同,常会存在吊装钢丝绳与垂直面存在夹角的情况,今天重点就这种情况下,如何选用钢丝绳,进行解析.
通常不>90度,最大不>120度
1、已知条件
1.1.被吊物重量吊钩重量索具重量等共计为120吨;
1.2.吊装采用2根钢丝绳,一弯两股2点吊装使用;
1.3.钢丝绳与吊装重物垂直线夹角控制在60°以内,本文举例以60°计算(具体实际案例中,需要根据实际情况计算).
2、计算案例
图1:不同角度钢丝绳受力系数
2.1.不考虑安全系数,计算钢丝绳拉力F=G/(nxsina)=1200KN/(4xsin60°)=344.8KN
F:每根钢丝绳所受的拉力;
G:起重设备最大吊装重量;
n:使用钢丝绳的根数,这里采用一弯两股使用,两个吊点,相当于4根钢丝绳:
a:钢丝绳与吊装重物水平夹角.
2.2.考虑安全系数,计算钢丝绳拉力
根据HG/T20201-2017《化工工程建设起重规范》第3.1.3条要求:“用作捆绑绳或吊索时,安全系数可根据荷重大小、
受力根数、弯曲程度、有无护绳装置等情况确定,其安全系数应为6~10”.
此处吊装用钢丝绳使用安全系数选用6(一般选择安全系数为5-6);
3.1.3钢丝绳应符合下列规定:
1起重施工用钢丝绳的选择、使用应符合现行国家标准GB/T20118《一般用途钢丝绳》、GB/T8918《重要用途钢丝绳》和GB/T20067《粗直径钢丝绳》的有关规定.
2钢丝绳的使用安全系数应符合下列规定:
2)用作跑绳手动时应大于或等于4.机动时应大于或等于53)用作捆绑绳或吊索时,安全系数可根据荷重大小、受力根数、弯曲程度、有无护绳装置等情况确定,其安全系数应为6~10.
P=FxK=344.8x6=2068.8KN
P:钢丝绳计算拉力;
K:钢丝绳使用安全系数,本次计算取6;
3.结论:钢丝绳选择
根据JGJ276-2012《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》4.3.1规定:“吊索宜采用6x37型钢丝绳制作成环式或8股头式,其长度和直径应根据吊物的几何尺寸、重量和所用的吊装工具、吊装方法确定.使用时可采用单根、双根、四根或多根悬吊形式”,根据计算P=2068.8KN,对照GB/T20118-2017《钢丝绳通用技术条件》附表A.66x37M型钢丝绳,对应选择合适的钢丝绳型号,即:
3.1.计算得出钢丝绳载荷为2068.8KN,我们选择的钢丝绳的最小破断拉力须稍大于计算数值;
3.2.对照GB/T20118-2017《钢丝绳通用技术条件》附表A.66x37M型钢丝绳规格、结构、钢丝绳等级,综合选择“钢丝绳级为1960、最小破断拉力为2250KN、钢丝绳直径为60mm”;
3.3.计算和对照结果只是理论值,需要进一步根据企业自身资源情况,按照=原则,最终选择具体钢丝绳;
3.4.最终确定使用的钢丝绳,必须确保完好,不能有任何损伤,如果有损伤,须按照GB50798-2012《石油化工大型设备吊装工程规范》要求,对应不同损伤程度,考虑不同的折减系数进行折减使用.
具体见吊装工程|钢丝绳使用中的几个系数”
表A.66×37M类钢丝绳
典型结构 钢丝绳直径范围/刚丝绳 结构 股结构 外层钢丝数 mm总数 年股6×37M-FC6X37M-IWRC 6X37M 1-6/12/18 108 18 5~60典型结构图钢丝绳 参考重量/ 钢丝绳级公称 (kg/10m) 1570 1770 1960直径/ 钢丝绳最小破断拉力/kNmm 纤维芯 钢芯 纤维芯 钢芯 纤维芯 芯 纤维芯 钢芯5 8.65 10 0 11.6 12.5 13.1 14.1 14.5 15.66 12.5 H.4 16.7 18 0 18 8 20.3 20.5 22.57 17.0 19.6 22.7 24.5 25.6 27.7 28.3 30 68 22.1 25.6 29 6 32 1 33.4 35.1 37 0 40 010 9 28.0 34.6 32.4 40 0 37 5 46 3 50 1 40 6 52.2 42.3 55.5 45.7 46.8 57.8 50 6 62.511 41 9 48 4 56.0 60.6 63.2 63.3 70.0 76.712 49.8 67 6 66 7 72.1 75.2 83.3 0.013 58.5 67.6 78.3 84.6 88.2 95.4 97.7 10616 1 67.8 58.4 90.8 98.2 102 111 113 12318 88.6 112 102 130 119 150 128 162 169 134 145 183 148 187 150 20320 138 160 185 200 209 226 231 25022 167 194 224 242 253 273 280 3032. 199 230 267 288 301 325 35026 28 234 271 270 314 313 363 339 393 353 409 288 443 165 453 423 49032. 354 110 474 513 535 578 592 61036 448 518 600 649 677 732 749 01840 554 640 741 801 835 903 925 1 0004 670 174 897 970 1 010 1090 1120 121048 52 797 936 1082 922 1070 1250 1150 1350 1200 1410 1300 1530 1330 1560 1440 1254 1450 1570 1640 1-770 1: 1440 1670 1800 1880 2D30 2080 2250注1:直径为5mm~7mm的钢丝绳采用钢丝股芯(WSC),破断拉力用K:来计算,表中给出的芯是独立的钢丝绳芯(IWRC)的数据.注2:钢丝最小破断拉力总和=钢丝绳最小破拉力×1.249(纤维芯)或1.336(钢芯).