你知道“钢丝绳额定载荷”怎么来的吗?
钢丝绳额定载荷是怎么计算的?
额定载荷是吊装工程中选用钢丝绳的重要参数之一(其它参数主要包括:钢丝绳直径、长度),搞清楚钢丝绳额定载荷的计算方法,对钢丝绳的选用,非常重要.
知其然,并知其所以然,有利于“举一反三、一通百通”.
本期根据钢丝绳国家制造标准、使用标准及制造厂家相关资料,来梳理解析吊装用钢丝绳额定载荷计算方法的由来、以及计算规则.
一.相关概念
1.1.钢丝绳破断拉力
破断拉力(BreakingLoad)是衡量钢丝绳承载能力的核心参数,指单根钢丝绳在静力拉伸试验中达到断裂时承受的
最大拉力值.其破断拉力参数需结合材质、结构类型及制造标准综合计算.
国际通用标准中,钢丝绳结构标记如6x19SFC代表6股、每股19根.钢丝的填充式西鲁结构,纤维芯材质.
不同结构直接影响钢丝间摩擦系数与应力分布,例如6x36V8结构的金属股芯设计能提升抗挤压性能.
1.2.破断拉力计算
根据钢丝绳制造规范GB/T8918-2006:《重要用途钢丝绳》第6.2.6条,破断拉力计算公式如下:
6.2.6破断力 丝实测破渐注力应不纸于表9~表73药规定,制然到最小依渐控力,用kN者示,并按(2)式计算:(2)式中, 1C00钢丝绳最小致新拉力,单位为kN; 销丝公称直径,单位为mR. 某一指定结钢丝的小断力系数(K'有见表2). 钢丝绳公称抗控强度,单位为MP生:最小钢数新拉力总和与钢起增最小破新技力的换算系热兑附录A.
吃芯K. kg/10 C.0.351 344 0.587 110 1.12 1.c8SX1F 6×37 c.as .71 0 418 1.10 1.CEsX19 c.357 0.344 0 43 1.22 .25 HS 1.18EX37 1EX78×15 0. 0.430 1.10 1.10 0.328sWX7 3X7 0.30 0 430 0.460 1.10 L15 .316 318 1.CS8VX7 0.404 0.437 1.36IVX19 t.307 0.42 1.06 L.c6181:在2啊为布,段内餐的数昌为19成19相以下时,重京控比 6Qx156V×21 0.410 c.402让3.在11组朝现中,有纤维芯57×2].6V×24路物期昆的系数和最小所位方系数,应分比表 中新列的数小1%,5V×30购冠丝的量小破断拉力系数,应比表中段列的数小10%:在12组肾继提,没为线提结转6VX175其位昆的家是本数能最小确断权力票款财应分彩比添中所列的数大3%, K重量系数是对集买弹纤维芯销向言.
6.3.3.1公称抗拉强度
钢丝的公称抗拉强度应符合表3规定,表中数值是抗拉强度的下限,上限等于下限加上表4规定的允差,
表3钢丝表面状态及公称抗拉强度
公称抗拉强度表面状态 /MP光面和B级镀锌 1570 1670 1770 1870 1950AB级管 1570 1670 1770 1870 -A级银锌 1570 1670 1770 1870
第2组6×19类 表10图
图1:GB/T8918-2006: 《重要用途钢丝绳》
3.1钢丝绳按其股的断面,股数和股外层钢丝的数日分类,见表1.在圆股和异形股钢丝闻中,如果需方没有明确妥求某种结构的钢丝绳时,在同组别内,结构的选择由供方自行确定.
表1钢丝绳分类
组别 类别 分类原则 典里结构 直径范州1 6X7 6个厦股,每股外层丝可别根,中心丝(或 6XY (15) 8--36无)外按制1~2层钢丝,钢丝等拾详 6xyw XIS (33/3) (1119) 12--36 14--366个夏股,每服外层丝8-12根,中心丝外拾 (156/6) 12-40X15 2-1层铜丝,国丝答 6X25 (1166F12) 1..4SA92X9 EX31WS (1115/5110) (156/612) 20.-40 22~46
图2:GB/T8918-2006: 《重要用途钢丝绳》
计算举例如下:
假定条件为:
1.该钢丝绳为钢芯;类型为6*19;3. 工程抗拉强度是1770MPa;4. 钢丝绳 工程直径为36mm; 查询GB/T8918-2006:《重要用途钢丝绳》表2,最小破断拉力系数K=0.356F=0.356*36*36*1770/ 1000=816.6KN查询表10,该钢丝绳最小破断拉力是 817KN, 与上述计算吻合
表10力学性能
钢丝通结构6X19S-FC XIPSIWR X1SWEC X19WIWR铜丝绳公称抗拉强度/MPa钢丝绳 钢经绳参考重量公称直径 (kg/100 m) 1570 1670 1870 1960钢丝绳最小夜晰拉力/kND/mm 允许信差 纤维芯纤维芯 天然 合成 评心 红维芯 钢心纤维芯 钢恶红维芯钢芯红维芯钢芯钢丝绳钢经绳13 12 62.3 53.1 60.8 51.8 58.4 68.5 7.6 87.0 80.5 94.3 93.1 79.4 85.5 100 98.7 84.1 90.7 106 88.9 104 9.9 113 109 118 10014 72.2 70.5 70.5 102 110 108 117 114 121 121 139 127 13716 94.4 02.1 104 133 143 141 153 150 161 158 170 166 17918 119 117 131 168 181 179 193 180 204 200 216 210 22620 2 17 1/s 144 152 196 207 251 224 267 220 238 286 234 283 252 304 247 299 256 22 259 313 279 33824 212 207 234 298 322 317 342 336 303 35 383 40226 0 219 213 274 350 378 373 402 39. 425 417 450 437 412289 282 318 106 38 132 166 158 484 522 507 47332 324 369 365 415 466 531 503 573 498 564 535 609 526 598 567 645 565 632 599 682 582 562 715 628426 416 459 66 646 637 687 675 728 713 770 748 807475 466 525 671 724 714 OLL 757 7 663 88 9042 20 718 S0 79 858 843 CIS 891 551 934 10105/6 549 829 894 16 1010 937 1070 OSCI 112
图3:GB/T8918-2006: 《重要用途钢丝绳》
二.额定载荷
根据起重作业规范HG/T20201-2017:《化工工程建设起重规范》,钢丝绳安全系数规定如下:
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.
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5.3)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.
GB50798-2012《石油化工大型设备吊装工程规范》钢丝绳安全系数规定如下:
7.2.2钢丝绳的使用安全系数应符合下列规定:
1 作拖拉绳时,应大于或等于3.5.2 作卷扬机走绳时,应大于或等于5.3 作捆绑绳扣使用时,应大于或等于6.作系挂绳扣时,应大于或等于5.45作载人吊篮时,应大于或等于14.
从以上两个规范关于安全系数要求,吊装用钢丝绳并不相同:
1. HG/T20201-2017:《化工工程建设起重规范》明确: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.从条款中可以看出,此处将载荷、受力根数、弯曲程度条件全部综合进了安全系数中,取值为:6-10倍.