起重吊装用钢丝绳安全技术
一、钢丝绳的类型
钢丝绳是按其绳的股数和外层钢丝的数量进行分类的,共分为14组、16类(参阅GB/T8918-2006《重要用途钢丝绳》)。每类钢丝按捻制法的不同,又可分为右交互捻、左交互捻、右同向捻和左同互捻四种。根据钢丝表面处理又可分为光面和镀锌两种;根据绳芯又可分为纤维芯和钢丝芯两种。 二、钢丝绳的规格参数
一般起重作业常用GB/T8918-2006《重要用途钢丝绳》中6×7、6×19、 6×37、35W×7等规格钢丝绳,根据实际需求也可选择标准中适合种类的钢丝绳。
当钢丝绳的端部采取编结固定时,按照JGJ196-2010《建筑施工塔式起
重机安装、使用、拆卸安全技术规范》要求,编结部分的长度不得小于钢丝绳直径的20倍,并不应小于300mm,插接绳股应拉紧,凸出部分
应光滑平整,且应在插接末尾留出适当长度,用金属丝扎牢,钢丝绳插接方法宜符合现行行业标准《起重机械吊具与索具安全规程》LD48的要求。用其他方法插接的,应保证其插接连结强度不小于该绳最小破断力的75%。
当采用绳夹固接时,钢丝绳吊索绳夹最少数量应满足以下要求: 绳夹规格(钢丝绳公称直径) Dr(mm) ≦18 18~26 26~36
钢丝绳夹的最少数量(组) 3 4 5
36~44 44~60 6 7 钢丝绳夹压板应在钢丝绳受力绳一边,绳夹间距A(下图示)不应小于钢丝绳直径的6倍。
钢丝绳吊索必须由整根钢丝绳制成,中间不得有接头。环形吊索应
只允许有一处接头。当采用两点或多点起吊时,吊索数宜与吊点数相符,且各根吊索的材质、结构尺寸、索眼端部固定连接、端部配件等性能应相同。钢丝
绳严禁采用打结方式系结吊物。当吊索弯折曲率半径小于钢丝绳公称直径
的2倍时,应采用卸扣将吊索与吊点拴接。 三、常用起重索具、吊具计算、钢丝绳的选用标准 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。
P=
Q
ncosa (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: P = a Σ S 0 (1-2)
K
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 Ⅰ 判 断 方 法 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 ①各股钢丝已有变位、压扁及凹凸现象,但未露绳芯 Ⅱ 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% ①钢丝绳表面有尖刺现象,每米长度内尖刺数目不Ⅲ 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 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 Ⅳ 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 50% 次要场合 70% 重要场合 合用程度 使用场合 100% 重要场合 表2 钢丝绳的安全系数
使 用 情 况 缆风绳用 用于手动起重设备 用于机动起重设备 安全系数K 3.5 4.5 5~6 使 用 情 况 用作吊索,无弯曲 用作绑扎吊索 用于载人的升降机 安全系数K 6~7 8~10 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
1470
ΣS0= 1400 ×428d2
(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:
d≥0.1√ P0
式中 d——钢丝绳直径(mm)