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规范吊装过程中钢丝绳的使用
www.hebei.com.cn   长城网    时间:2012-01-07 11:57:00

  众所周知吊装在建筑施工中所起的作用举足轻重,并且和工人的人身财产安全息息相关,没有安全就没有企业的立足之地,那么在吊装过程中如何恰当、合理的选用吊装工具,是关系到吊装成功的先决条件,因为一旦吊装失败就可能导致无法估量的损失,甚至车毁人亡,下面从几个方面简单谈一下钢丝绳的选用、钢丝绳的捆扎、钢丝绳的日常维修。 

  一、钢丝绳的选用 

  1. 由于强度高、自重轻、柔韧性好、耐冲击、安全可靠(破坏有前兆,总是从断丝开始,极少出现整根绳突然断裂),广泛应用于起重、吊装的各工作中。 

  2. 钢丝绳的构造 由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量的一层或多层股捻绕成螺旋状。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材,具有很高的强度(抗拉强度为1 400~2 000MPa)、韧性(根据耐弯折次数分为特级、Ⅰ级、Ⅱ级),并根据使用条件不同可对钢丝表面进行防腐处理(一般场合可用光面钢丝,在腐蚀条件下可用镀锌钢丝,分甲、乙、丙三级)。绳芯采用有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料,用来增加钢丝绳的弹性和韧性,储油润滑钢丝,减轻摩擦。 

  3.钢丝绳的类型  

  (1)按捻制特性分为以下几种(图1)   

图1 钢丝绳的类型 

  1)点接触钢丝绳(也称普通钢丝绳图1a)。采用等直径钢丝捻制,由于各层钢丝的捻距不等,各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高,容易磨损、折断,寿命较低。优点是制造工艺简单、价廉。常作为起重作业的捆绑吊索。 

  2)线接触钢丝绳(图1b、c、d)。采用直径不等的钢丝捻制,将内外层钢丝适当配制,使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触。这样,在受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较长。《起重机设计规范》推荐使用,在起重机的工作机构中得到广泛应用。 

  3)面接触钢丝绳(也称密封钢丝绳,图1e)。通常以圆钢丝为股芯,最外一层或几层采用异形断面的钢丝,用挤压方法绕制而成。其特点是,表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀,但制造工艺复杂,价高,起重机上很少使用。缆索起重机和架空索道的承载索必须采用。 

  (2)按钢丝绳由丝捻成股的方向,与由股捻成绳的方向可分以下几种 

  1)交互捻钢丝绳(也称交绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相反,由于股与绳的捻向相反(图2a、b),使用中不易扭转和松散,在起重机上广泛使用。 

  2)同向捻钢丝绳(也称顺绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相同(图2c、d),挠性和寿命都较交互捻绳要好,但因其易扭转、松散,所以只用作牵引绳。 

  3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时,使股与绳的扭转力矩相等,方向相反,克服了在使用中的扭转现象,在起升高度较大的起重机上已有使用,并越来越受到重视。 

图2 钢丝绳的捻向 

  由此可见我们吊装过程中作为捆绑工具常选用点接触钢丝绳交互捻钢丝绳 

  4.钢丝绳的选用 

  ⑴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——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。 

  ⑵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: 

  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 

  ⑶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。 

  ⑷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) 

  ⑸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%。 

  ⑹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。 

  二、钢丝绳的捆扎 

  钢丝绳在捆的时候一定保证重物的中心和吊点重合,且吊点一定要牢固,保证有足够的强度(如果是牛鼻子一定打破口,焊接时一定要熔透)。 

  (1)绳卡连接 

  1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85%。 

  2)绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求(见表3)。 

  3)绳卡压板应在钢丝绳长头一边;绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。 

  (2)编结连接 

  1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的75%。 

  2)编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍,并不应小于300mm。 

  (3)其他连接:用楔块楔套、锥形套浇铸法和铝合金套压缩法等的连接,应满足相应的工艺要求,且连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。 

  三、钢丝绳的日常维修 

  1.钢丝绳自购买之日起就应该应该有专门人负责(裤管或材料员),开卷时应按照正确方法进行,以防钢丝产生扭结,强度降低以致损坏。 

  2.存放在仓库里的钢丝绳,应成卷排列,避免重叠堆置。库中应保持干燥,以防生锈。 

  3.钢丝绳专门负责人应定期对钢丝绳涂刷废机油,以防钢丝绳生锈,并对施工处所领取的钢丝绳定期检查,及时发现钢丝绳在使用过程的损坏,发现损坏实行谁使用谁负责,强化工人的责任心。 

  4.钢丝绳在使用过程中,因强大的拉应力、反复弯折和挤压造成的金属疲劳、由于运动引起的磨损等,使用一段时间后,会出现钢丝绳缺陷,表现在断丝、锈蚀磨损、变形等方面。一般情况下,钢丝绳的破坏首先发生在外层钢丝上。有下列情况之一,则予以报废。 

  (1)断丝与磨损指标 

  1)断丝的数达到表4的数值时。 

  注:表中断丝数是指细钢丝,粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。 

  2)钢丝绳锈蚀或磨损时,应将表4断丝数按表5折减,并按折减后的断丝数报废。

 

  3)吊运炽热金属或危险晶的钢丝绳的报废断丝数,取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半,其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。 

  4)绳端部断丝。当绳端或其附近出现断丝,即使数量少,如果绳长允许,应将断丝部位切去,重新安装。 

  5)断丝的局部聚集程度。如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内,或集中在任一绳股里,即使断丝数比上面表所列数值少,也应予以报废。 

  6)断丝的增长率。当断丝数逐渐增加,其时间间隔趋短,应认真检查并记录断丝增长情况,判明规律,确定报废日期。 

  7)钢丝绳某一绳股整股断裂。 

  8)磨损。当外层钢丝磨损达40%,或由于磨损引起钢丝绳直径减小7%。 

  9)腐蚀。当钢丝表面出现腐蚀深坑,或由于绳股生锈引起的绳径增加或减小。 

  (2)绳芯损坏。由于绳芯损坏引起绳径显著减小、绳芯外露、绳芯挤出。 

  (3)弹性降低。一般伴随有下述现象:绳径减小、绳节距伸长、钢丝或绳股之间空隙减小、绳股凹处出现细微褐色粉末、钢丝绳明显不易弯曲。 

  (4)变形。钢丝绳失去正常形状产生可见畸变,从外观上看可分为以下几种:波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大、扭结、局部被压扁、弯折。 

  搞项目就如同居家过日子,一条条钢丝绳牵挂着是工人的生命安全、公司的财产利益,希望公司制定一套完全的吊装工艺,不妨从一条小小的钢丝绳开始,每个管理人员、每个工人都要按程序办事,在天俱时这个大家庭里贡献自己的一份力量。

  



















  稿源编辑:吴涛   作者:集团建筑工程公司 魏国恒 发表评论

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