钢丝绳计算书
钢丝绳计算书
This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
连霍高速公路（G30）新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建项目第XWGJ-1标段
钢丝绳计算书
(附件二)
编制：
审核：
批准：
新疆交建集团小乌项目一标项目经理部
二○一七年九月
目录
一、编制依据.............................................. 错误!未定义书签。
二、钢丝绳的构造及特性.......................................................
三、钢丝绳受力检算...........................................................
1、钢丝绳选择............................................................
2、钢丝绳的安全系数与合理选用............................................
3、钢丝绳受力检算........................................................
四、钢丝绳技术要求...........................................................
五、钢丝绳的报废标准.........................................................
六、钢丝绳使用时注意事项.....................................................
一、编制依据
1、《连霍高速（G30）新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程两阶段施工图设计》
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）
3、《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）
4、《起重机械安全规程》GB
6、《工程建设安装工程起重施工规范》HG20201-2000
7、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
8、《公路桥涵设计通用规范》（JTG/T D60-2015）
9、《重要用途钢丝绳》（GB 8918-2006）
10、《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》（GB/T5972-2009）
11、《建筑施工手册第四版》（中国建筑出版社）
二、钢丝绳的构造及特性
1、钢丝绳采用优质碳素钢（50﹟60﹟65﹟）钢丝冷拉后经热处理制成。
2、钢丝绳芯有纤维芯、石棉芯和金属钢芯三种。起重用钢丝绳一般都是有机纤维芯，它能拧油以润滑内部钢丝、并能防止生锈。但是在高温环境工作的钢丝绳应采用石棉芯。麻芯有油侵麻芯、油侵石棉芯、油侵棉纱芯等；麻芯的作用是防止内部钢丝生锈及减轻工作时钢丝间的摩擦，使钢丝具有抗挤压、抗冲击，增强柔性和载荷分布均匀的特点。
3、起重用的钢丝直径一般大于毫米。按钢丝韧性将钢丝绳分为二特别号：Ⅰ号和Ⅱ号三级；特别号韧性最好，Ⅰ号韧性较好，Ⅱ号韧性一般。起重作业中通常采用Ⅰ号钢丝绳。
4、钢丝绳按其股绕念方向不同，可分为左旋钢丝绳和右旋钢丝绳，它们的特征和用途并无区别，但习惯上多用右旋钢绳。
5、钢丝绳的捻绕法有顺绕、交绕（递绕）混合绕三种，交绕钢丝绳在负荷时不会扭动和松散在起重机械和起重作业中广泛采用。
6、钢丝绳按断面结构分，可分为普通型、符合型、密闭型三种。按钢丝间的接触状况不同，又分为点接触、线接触和面接触三种。
三、钢丝绳受力检算
1、钢丝绳选择
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。
本项目根据起吊构件的重量及钢丝绳特性（本项目根据起吊40m预制箱梁的最大单片重量156t）选择采用36×7+FC纤维芯钢丝绳，直径Φ56mm，公称抗拉强度为1870MPa，最小破断拉力1810KN（参见《重要用途钢丝绳》GB 8918-2006第27页表15），类别属于第8组34×7类，钢丝绳结构及力学性能如下：
2、钢丝绳的安全系数与合理选用
安全系数是预先给予钢丝绳的一种储备能力，这种储备能力就是安全系数。
根据《建筑施工手册第四版》（中国建筑出版社）第802页表14-5，本项目起吊预制箱梁安全系数取。
3、钢丝绳受力检算
（1）破断拉力计算公式
F
0=K’×D2×R
/1000
F
----钢丝绳最小破断拉力，单位kN；
K’---某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数（见《重要用途钢丝绳》GB 8918-2006第5页表2）；
D----钢丝绳公称直径，单位mm；
R
----钢丝绳公称抗拉强度，单位Mpa；
（2）破断拉力计算
计算参数选取：D=56mm，R
=1870Mpa，K’=（见下表）
由公式计算F
=×562×1870/1000=
本项目按照倍的安全系数计算起吊预制箱梁时钢丝绳的承受力F:
F=156*10*4=1755KN（吊梁时兜底后为4根钢丝绳同时受力）
因 F< F
故采用直径Φ56mm 36×7+FC纤维芯钢丝绳起吊预制箱梁是安全的。
四、钢丝绳技术要求
1、股应捻制均匀、紧密。
2、股芯丝和股纤维芯，应具有足够的支撑作用，以使外层包捻的钢丝能均匀捻制，股中相邻钢丝之间允许有均匀的缝隙。用同直径钢丝制成的股及绳中的钢芯，其中心钢丝和中心股应适当加大。
3、钢丝绳应捻制均匀、紧密和不松散。在展开和无负荷情况下，不得呈波浪状。绳内钢丝不得有交错、折弯和断丝等缺陷，但允许有因变形工卡具压紧造成的钢丝压扁现象存在。
4、钢丝绳制造时，同直径钢丝应为同一公称抗拉强度，不同直径钢丝允许采用相同或相邻公称抗拉强度，但应保证钢丝绳最小破断拉力。
5、钢丝绳的绳芯应具有足够的支撑作用，以使外层包捻的股均匀捻制。允许各相邻股之间有较均匀的缝隙。
6、镀锌钢丝绳中的所有钢丝都应是镀锌的。
7、钢丝绳中钢丝的接头应尽量减少。钢丝接续时，应用对焊连接。股同一次捻制中，各连接点在股内的距离不得小于10 m。
8、除非需方另有要求，钢丝绳应均匀地连续涂敷防锈润滑油脂；需方要求钢丝绳有增摩性能时，钢丝绳应涂增摩油脂。
五、钢丝绳的报废标准
钢丝绳的报废应符合现行国家标准《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》GB/T5972-2009的规定。钢丝绳的损坏是由多种因素
综合积累造成的，使用前必须经过认真细致地检查，才能做出正确判断。钢丝绳使用的安全程度由下列项目判定：
1、断丝的性质和数量?
6股钢丝绳断丝主要发生在外表，钢丝绳表面可见断丝总数超过（《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》第6页表1钢制滑轮上工作的圆股钢丝绳中断丝根数的控制标准）规定的数值则应报废。当吊运熔化或赤热金属、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒物品时，表中断丝数应减少一半。
2、断丝的局部聚集?
如果断丝紧靠一起形成局部聚集，则钢丝绳应报废。如果断丝聚集在小于6d的长度范围内（d为钢丝绳直径）或集中在任一支绳股里，即使断丝数比表1所列数值小，钢丝绳也应予以报废。
3、断丝的增加率?
断丝增加率是指钢丝绳使用一段时间后出现断丝，随着断丝数逐渐增加，其时间间隔越来越短。这种情况下，为了判定断丝的增加率，应仔细检查并作好记录，摸清“规律”确定钢丝绳的报废日期。
4、绳股断裂?
当出现整股绳股断裂时，应立即报废。
5、由于绳芯损坏而引起的绳径减小?
当钢丝绳的纤维芯损坏或钢芯（或多层结构中的内部绳股）断裂而造成绳径显着减小时，钢丝绳应报废。
6、弹性减小?
钢丝绳的弹性减小是较难发觉的，一般弹性减小随着下述现象：
①钢丝绳直径减小；
②钢丝绳捻距伸长；
③钢丝之间和绳股之间的空隙减小；
④钢丝绳明显的不易弯曲和直径减小，比起由于钢丝磨损而引起的也要快得多。钢丝绳弹性减小导致在动载作用下突然断裂，凡发现弹性减小的情况，钢丝绳应立即报废。
7、外部及内部磨损?
钢丝绳内部磨损是由于绳内各绳股和钢丝之间的摩擦而引起的。钢丝绳外部磨损是在压力作用下与滑轮和卷筒绳槽的接触摩擦产生的。润滑不足和不清洁会加剧磨损，当外层钢丝磨损达到其直径的40%时钢线绳应报废，当钢丝绳直径相对公称直径减小7%或更大时未发现断线也应报废。
8、外部和内部腐蚀?
由于腐蚀，钢丝绳表面出现深坑，钢丝之间松弛，应报废。
9、变形?
钢丝绳的变形从外观上分，主要有以下几种：
①波浪形变形。当出现波浪形变形时，在钢丝绳长度不大于25d的范围内若d1≥4/3d 则钢丝绳应报废。其中：d---钢丝绳公称直径；
d1---钢丝绳变形后包络的直径。
②笼形畸变。笼形畸变的钢丝绳应立即报废。
③绳股挤出。绳股挤出的钢丝绳应立即报废。
④钢丝挤出。钢丝挤出严重的钢丝绳应报废。
⑤绳径局部增大。绳径局部严重增大的钢丝绳应报废。
⑥扭结。严重扭结的钢丝绳应立即报废。
⑦绳径局部减小。绳径局部严重减小的钢丝绳应报废。
⑧部分被压扁。由机械事故造成的钢丝绳局部被压扁，严重的则钢丝绳应报废。
⑨弯折。产生弯折的钢丝绳应报废。
⑩由于热或电弧作用而引起的损坏。钢丝绳经受了特殊热力作用，其外表出现了可识别的颜色时，则钢丝绳应报废。
六、钢丝绳使用时注意事项
1、钢丝绳使用前，质检部门和生产部门或班组应共同对钢丝绳进行验收，验收标准参照《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》GB/T5972-2009和JGJ196-2010《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规范》中对钢丝绳编结长度要求。
2、公司、部门（或班组）应负责对起重指挥人员和操作人员进行安全教育、技术交底和培训考核，确保熟练掌握钢丝绳维护、使用和报废标准以及吊装作业的安全操作规程，具备相应的专业技能。
3、部门或班组应制作正规的钢丝绳放架，标明每种钢丝绳的尺寸和额定负荷等。
4、班组负责建立自用钢丝绳记录（档案），经过检验合格的钢丝绳打上色环，更换钢丝绳时，一律实行交旧领新制度，旧绳由部门统一进行处理。
5、起重指挥人员在指挥（或操作人员在）吊运工做前必须对吊具索具进行检查，检查标准参照JGJ196-2010《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规范》和《起重机械吊具与索具安全规程》符合要求后，方可投入使用。
6、起重指挥人员或操作者要根据吊运物件正确选用吊运工具和吊运方法，选择绑扎点，绑扎要牢固，尖锐边角处要用软物垫好。
7、各级生产管理人员、班组长应每周对吊具和索具进行专项检查，吊车司机、吊车指挥人员或现场穿挂钢丝绳人员应在班前对钢丝绳进行检查，以便及时发现损坏与变形的情况，符合钢丝绳报废标准应立即报废。
8、严禁新钢丝绳直接在高速、重载下直接使用，而要在低速、中载条件下运行一段时间，使新绳适应使用状态后，再逐步提高钢丝绳运行速度和加大提升载荷，即新钢丝绳必须经过初期磨合阶段。
9、严禁钢丝绳跳槽，否则钢丝绳将会产生挤压变形、扭结、断丝、断股，严重缩短钢丝绳使用寿命。
10、严禁钢丝绳高速运行时和其他物体摩擦。
11、严禁钢丝绳散乱缠绕。钢丝绳在卷筒上缠绕时，应尽可能排列整齐。如果散乱缠绕，则钢丝绳在工作时由于相互挤压也会出现导致钢丝绳结构破坏，产生早期断丝，直接影响钢丝绳使用寿命。
12、严禁钢丝绳过载使用。
13、严禁钢丝绳受到剧烈的冲击和振动。钢丝绳使用过程中，如果运行速度频繁发生急剧变化，将造成冲击载荷。每次冲击虽然只是瞬间加载，但隐含着极大危害性。冲击负荷超过钢丝绳允许使用工作应力时就会产生断绳现象。
14、钢丝绳在使用中应尽量做到不沾水，不在积水和潮湿的沙土中穿过。应尽可能在干燥的环境下使用钢丝绳。在容易生锈的条件下推荐使用镀锌钢丝绳。
15、钢丝绳使用完毕，应用钢丝刷将上面的铁锈、脏垢刷去，对使用中的钢丝绳每月至少进行一次全绳长涂抹防锈油，并按规格分类存放于干净的地方。
16、露天存放的钢丝绳应在下面垫高，上面加盖防雨布罩。