起重吊装钢丝绳安全技术

起重吊装用钢丝绳安全技术起重吊装用钢丝绳安全技术 一 钢丝绳的类型一 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 按照按照 JGJ196 2010 JGJ196 2010 建筑施工塔式建筑施工塔式 起重机安装 使用 拆卸安全技术规范起重机安装 使用 拆卸安全技术规范 要求 编结部分的长度不得要求 编结部分的长度不得 小于钢丝绳直径的小于钢丝绳直径的 2020 倍 并不应小于倍 并不应小于 300mm300mm 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 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 钢丝绳夹的最少数量 组 183 18 26 4 26 36 5 36 44 6 44 60 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 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 钢钢 丝绳严禁采用打结方式系结吊物 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 三 常用起重索具 吊具计算 常用起重索具 吊具计算 钢丝绳的选用标准钢丝绳的选用标准 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 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 P Q ncosa 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 S0 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 1 2 式中 P 钢丝绳的容许拉力 kN S0 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 P a S0 K 表 1 钢丝绳合用程度判断表 类 别判 断 方 法合用程度使用场合 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 100 重要场合 各股钢丝已有变位 压扁及凹凸现象 但未露 绳芯 钢丝绳个别部位有轻微锈蚀 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 70 重要场合 钢丝绳表面有尖刺现象 每米长度内尖刺数目 不多于总丝数的 10 个别部位有明显的锈痕 绳股凹凸不太严重 绳芯未露出 50 次要场合 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 钢丝绳有锈痕 将锈痕刮去后 钢丝绳留有凹 痕 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 表 2 钢丝绳的安全系数 使 用 情 况安全系数 K使 用 情 况安全系数 K 缆风绳用3 5用作吊索 无弯曲6 7 用于手动起重设备4 5用作绑扎吊索8 10 用于机动起重设备5 6用于载人的升降机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 S0 428d2 当公称抗拉强度为 1550 Mpa 时 S0 474d2 当公称抗拉强度为 1700 Mpa 时 S0 520d2 当公称抗拉强度为 1850 Mpa 时 S0 566d2 当公称抗拉强度为 2000 Mpa 时 S0 612d2 式中 S0 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 5 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 P0d 0 1 1470 1400 S0 428d2 降低到 65 1 倍时降低到 50 6 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 7 钢丝绳的选用参数 6 19 钢丝绳 GB1102 74 直径钢丝共称抗拉强度 Pa 140 107155 1 07 170 10 7 185 107200 1 07 钢丝 绳 钢丝 钢丝总 断面积 mm2 参考重量 N 100m 钢丝破断拉力总和不小于 N 1KN 102 4kg 力 15 5 17 0 18 5 20 0 21 5 23 0 24 5 26 0 28 0 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 89 49 108 28 128 87 151 24 175 40 201 35 229 09 258 63 289 95 845 7 1023 1218 1429 1658 1903 2165 2444 2740 6 37 钢丝绳 GB1102 74 直径钢丝共称抗拉强度 Pa 140 1 07 155 107170 107185 107200 107 钢 丝 绳 钢丝 钢丝 总断 面积 mm2 参考重量 N 100 m 钢丝破断拉力总和不小于 N 1KN 102 4kg 力 15 5 17 0 18 5 21 5 24 0 26 0 28 0 30 0 32 5 34 5 36 5 39 0 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 85 39 111 52 141 16 174 27 210 87 250 95 294 52 341 57 392 11 446 13 503 64 564 63 802 7 1048 1327 1638 1982 2359 2768 3211 3686 4194 4734 5308 四 钢丝绳拉力估算参照表及简易计算四 钢丝绳拉力估算参照表及简易计算 表一 单根 6 29 钢丝绳 1 钢丝绳破断拉力 吨 允许拉力 吨 直径 毫米 整根破断拉力 极限负荷 2 安全负荷 125 780 96 136 791 13 147 871 31 1610 281 71 1813 022 17 2016 072 68 2219 443 24 2423 143 86 2627 164 53 2831 505 25 3036 166 03 3241 146 86 注 1 此表采用 SP 1 2d2公式计算破断拉力总和 直径 d 是英分 即 1 英分 3 175 毫米 2 1 2 3 175 2 0 81 2 1 3 0 81 是此种钢丝绳的系数 表二 单根 6 37 钢丝绳 1 钢丝绳破断拉力 吨 允许拉力 吨 直径 毫米 整根破断拉力 极限负荷 2 安全负荷 125 850 98 136 871 15 147 971 33 1610 411 74 17 512 462 08 1813 182 20 19 515 472 58 2016 272 71 21 518 803 13 2219 683 28 2423 433 91 2627 494 58 2831 895 32 3036 606 10 3241 656 94 注 1 此表采用 SP 1 2d2公式计算破断拉力总和 直径 d 是英分 即 1 英分 3 175 毫米 2 1 2 3 175 2 0 82 2 1 3 0 82 是此种钢丝绳的系数 一 现场估算钢丝绳极限负荷极限负荷 安全负荷安全负荷 运用公式 运用公式 S SP P 1 2d 1 2d2 2 其中 其中 d d 为钢丝绳的直径 单位必须化为英分 为钢丝绳的直径 单位必须化为英分 1 1 英分英分 3 175 3 175 毫米 毫米 0 810 81 0 820 82 为换算系数值 为换算系数值 K K 为安全系数值 为安全系数值 1 现有一根规格为 6 37 直径为 21 毫米的钢丝绳 计算该钢丝绳的破断拉 力及允许拉力 破断拉力 SP 1 2d2 0 82 1 2 21 3 175 2 0 82 1 2 43 75 0 82 17 94 t 允许拉力 S SP K 17 94 6 2 99 t 2 现有一根规格为 6 29 1 直径为 33 毫米的钢丝绳 计算该钢丝绳的破断 拉力及允许拉力 破断拉力 SP 1 2d2 0 81 1 2 33 3 175 2 0 81 1 2 108 03 0 81 43 75 t 允许拉力 S SP K 43 75 6 7 29 t 运用口诀 钢丝直径用英分 破断负荷记为吨 直径平方被二除 即为破断负运用口诀 钢丝直径用英分 破断负荷记为吨 直径平方被二除 即为破断负 荷数荷数 二 当知道吊物重量和钢丝绳角度时 计算钢丝绳的承受拉力 a a 为吊物重为吊物重 量 量 n n 为钢丝绳根数为钢丝绳根数 例 1 某施工现场有一个重 16 吨的集装箱需要吊运 有四根钢丝绳 钢丝绳与 水平方向成 45 角 计算这四根钢丝绳每根在此角度时所承受的拉力 每根钢丝绳承受拉力 S a n 1 Sinx 16 4 1 Sin45 2 83 t 根据所算的承受拉力参考 估算参照表 可选用合适的钢丝绳 例 2 某施工现场有重量为 5 吨的型钢 有两根钢丝绳吊运 钢丝绳与水平方向 成 50 角 计算这两根钢丝绳每根在此角度时所承受的拉力 每根钢丝绳承受拉力 S a n 1 Sinx 5 2 1 Sin50 1 92 t 说明 钢丝绳的受力大小随着角度的增大而减小 角度的减小而增大 说明 钢丝绳的受力大小随着角度的增大而减小 角度的减小而增大 钢丝绳越长 角度越大 反之则越小 因此 在选择钢丝绳时 可根钢丝绳越长 角度越大 反之则越小 因此 在选择钢丝绳时 可根 据钢丝绳的长短和角度来控制硅酸钠钢丝绳的承受拉力 据钢丝绳的长短和角度来控制硅酸钠钢丝绳的承受拉力 90807560453730150 1 Sin sin 10 984 6 2 4 3 2 2 20 61 2 6 2 40 cos 00 173 6 2 41 2 2 20 8 3 2 6 2 41 a n 2 1 414 3 1 732 5 2 236 6 2 449 7 2 646 8 2 828 10 3 162 五 钢丝绳的报废标准五 钢丝绳的报废标准 钢丝绳的报废应符合现行国家标准钢丝绳的报废应符合现行国家标准 起重机起重机 钢丝绳保养 维护 钢丝绳保养 维护 安装 检验和报废安装 检验和报废 GB T5972 2009 GB T5972 2009 的规定 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 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 起重机起重机 钢丝绳保养 维护 安装 检验和报废钢丝绳保养 维护 安装 检验和报废 表表 1 1 钢制滑轮钢制滑轮 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 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 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 如果断丝聚集在小如果断丝聚集在小 于于 6d6d 的长度范围内 的长度范围内 d d 为钢丝绳直径 或集中在任一支绳股里 即为钢丝绳直径 或集中在任一支绳股里 即 使断丝数比表使断丝数比表 1 1 所列数值小 钢丝绳也应予以报废 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 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 而造成绳径显著减小时 钢丝绳应报废 而造成绳径显著减小时 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 钢丝绳直径减小 钢丝绳捻距伸长 钢丝之间和绳股之间的空隙减小 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当外层钢丝磨损达到其直径的 40 40 时钢线绳应报废 当时钢线绳应报废 当 钢丝绳直径相对公称直径减小钢丝绳直径相对公称直径减小 7 7 或更大时未发现断线也应报废 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 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 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 笼形畸变 笼形畸变的钢丝绳应立即报废 绳股挤出 绳股挤出的钢丝绳应立即报废 钢丝挤出 钢丝挤出严重的钢丝绳应报废 绳径局部增大 绳径局部严重增大的钢丝绳应报废 扭结 严重扭结的钢丝绳应立即报废 绳径局部减小 绳径局部严重减小的钢丝绳应报废 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 弯折 产生弯折的钢丝绳应报废 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 起重机起重机 钢丝绳保养 维护 安装 检验和报废钢丝绳保养 维护 安装 检验和报废 GB T5972 2009GB T5972 2009 和和 JGJ196 2010 JGJ196 2010 建筑施工塔式起重机安装 使用 拆卸安全技建筑施工塔式起重机安装 使用 拆卸安全技 术规范术规范 中对钢丝绳编结长度要求 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 JGJ1