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=0.85;对6×37绳,Ψ=0.82;对6×61绳,Ψ=0.80。

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 3.5 用于手动起重设备 4.5 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=580500(N)（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0.82） 用做捆绑绳时,取K=10,则

P = SP/K =580500/10=58050（N）

（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31.5m，重约16.5吨，吊索采用4点绑扎，吊索重量按0.1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。

F1 F2 a b F3 F4 G

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

F1×sina+F2×sinb+F3×sinb+F4×sina=G+g (设F=F1=F2=F3=F4) 2F×sina+2F×sinb=G+g（G为桁架重量，g为吊具重量） 则F=(G+g)/(2sina+2sinb)

=(165000+1000)/(2×0.574+2×0.866) =57638N

P=SP/K=580500/10=58050N F参考书籍:《重型设备吊装手册》（冶金工业出版社）。