请问直径15.5、6*37+1的钢丝绳最大允许拉力,请列出计算式,拜托、谢谢!
解:φ15.5-6*37+1钢丝绳最大破断力的估算:
F=50*D^2 kg 式中:D-------钢丝绳直径,单位:mm.
φ15.5-6*37+1钢丝绳最大破断力:
F=50*15.5^2=12012.5kg
安全系数取:i=3
最大允许用力:
12012.5/3=4000kg .
拉力=某钢丝绳最小破断拉力系数*直径的平方*抗拉强度/1000。
500*(15.5*15.5)=120125(N),
安全系数为5.
120125/5=24025(N)
坡度20 物重5吨下滑力:5000*10*sin20=45647.26N摩擦力:0.5*5000*10*cos20=10202.05N (假设摩擦系数0.5)
合计:45647.26+10202.05=34227.05N。
单股15.5MM的不够用啊。
C----选择系数,(这个公式难打,可以帮你传)
S----钢丝绳最大工作静拉力
你要是有机械设计手册可以看一下,上面有具体的计算过程和公式.
悬挑式卸料平台施工方案
一、编制依据
1、《建筑施工高处作业安全技术规范》
2、《建筑施工手册》
3、《现行建筑材料规范大全》
二、卸料平台用途及极限荷载值
卸料平台是楼层进出材料的主要通道,主要用于输出拆下的模板和架管。为保证卸料平台的安全可靠及正常使用,卸料平台允许负荷的施工荷载不大于3000N/m2,堆放高度不大于1米。
三、卸料平台的设计
1、平台形式
平台的主梁采用18#槽钢,次梁采用18#槽钢;防护栏杆采用φ48×3.5脚手架管,设300mm高3mm厚钢板挡脚板;平台底部用3mm厚钢板封闭严密,并与平台焊接牢固;预埋钢筋必须采用直径25mm的钢筋,锚固长度为42×25=1050mm。预埋钢筋锚固在框架梁内。
材料名称 规格 尺寸
(mm) 数量 材料名称 规格 尺寸
(mm) 数量
槽钢 [18 5000 2根 钢丝绳 6×19 15.5
槽钢 [18 2000 3根 钢丝夹具 YT_22 24个
槽钢 [18 2100 1根 钢筋 Φ25 2000 2根
钢管 φ48×3.5 1000 7根 钢板 3mm 2m×2.1m 1块
钢板 3mm 4.2m2 1块
2、材料用量表
四、卸料平台的搭设与拆除
1、搭设、拆除人员必须持证上岗,身体状况良好,经过安全技术交底,准确掌握本工程集料平台搭设、拆除的特点与方法。
2、搭设、拆除时设专人指挥、看护,划定警戒区,设立警示标志,非搭设、拆除人员禁止进入施工区域。
3、搭设流程
安装检查:安装前对操作人员身体、安装用机械设备、安装环境等进行检查。
平台组装:将悬挑主梁槽钢与次梁槽钢用螺栓进行连接。
平台吊装:吊装稳固槽钢底架,槽钢与钢丝绳连接、槽钢与预埋件连接。
栏杆、脚手板安装:脚手板必须包头,并与槽钢次楞固定牢固,铺装到槽钢底架;安装防护栏杆、安全网。
4、拆除:
拆除应先安装后拆,后安先拆,拆除完后对现场进行清理,并进行刷漆保养。
五、卸料平台的检查与验收
1、预埋钢筋吊环必须做隐蔽验收,并作好验收记录。
2、集料平台应严格按施工方案进行搭设;钢丝绳卡具的位置数量型号等均应符合设计要求,必须使用花篮螺栓对钢丝绳进行紧固;焊接位置必须满焊,焊缝均匀密实;槽钢的规格应符合设计要求。
3、由项目经理组织有关工长、技术负责人、安全员、搭设人员、使用人员对集料平台进行100%检查验收,验收合格后方可使用。
4、平台使用过程中由专人负责定期保养和随时进行检查,发现问题及时上报处理。
5、任何人、任何部门不得对集料平台擅自进行改动、变更,若因实际问题必须进行变更时必须通过本方案审批部门的同意方可进行。
六、注意事项
1、使用过程中严禁超载,平台上不得长时间堆积物料。
2、吊环必须采用直径25mm的钢筋。
3、钢丝绳端部用绳卡三个固定与吊环连接,并设一个安全绳卡,且在钢丝绳端部留安全弯,以便日常检查用,且钢丝绳采用花篮螺栓紧固。
卸料平台设计计算书
1、卸料平台恒载计算
3mm钢板:7.85×3×2×2.1=0.96KN
18# 槽钢:0.23×(2.1+6+7.2)=3.519KN
钢管护栏:0.038×7=0.266KN
合计:4.745KN
活荷载:取3KN/m2
荷载设计值:1.2×4.475+1.4×3=5.694+4.2=9.894KN
4、钢丝绳验算
按照外侧两根受力计算,计算简图如右侧所示:
①荷载统计 T
G=9.894/4=2.47KN 50。(
G
因为Tsina=G
所以T=G/sina=2.47/0.76=3.25KN
直径15.5,6×19钢丝绳,破断拉力F=125KN,安全系数取10,钢丝绳破断拉力换算系数查表得0.85
则K=0.85F/T≥[K]=10
=0.85×125/3.25=32.69>10
所以φ15.5的钢丝绳抗拉力满足要求
L为绞车钢丝绳容量的长度(m)。
B 为绞车的卷筒净宽度长度(mm)。
D 为绞车的绞盘直径(mm)。
D1 为绞车的卷筒直径长度(mm)。
d为钢丝绳的直径(mm).
举例:
B 为绞车的卷筒净宽度长度为500mm,
D 为绞车的绞盘直径1000mm。
D1为绞车的卷筒直径长度500mm。
d为钢丝绳的直径18mm.
L=B*0.75(D^2-D1^2)/(d^2*1000)
=500*0.75(1000^2-500^2)/(18^2*1000)
=868(m)
起重机都需要配备钢丝绳,钢丝绳要有一定的安全系数,这个在起重手册之中有明确规定,运输物体最小安全系数是3.5,载人电梯钢丝绳安全系数是12-16,安全系数是根据起重要求确定的,一般起重金属结构件,安全系数是6,起重量乘以安全系数,可以计算出钢丝绳最低破断拉力,依此选用最低破断拉力符合要求钢丝绳即可。当然,还有动滑轮个数以及起重角度等等。
大气环境中使用,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳疲劳寿命最长,钢丝表面15-30克/平米锰系磷化膜,磷化膜膜重越大则疲劳寿命越长。腐蚀环境中使用,可以选用镀锌钢丝绳或者不锈钢钢丝绳。
荷载计算:
(1)垂直荷载的传递路线:
施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。
(2)荷载取值:
① 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为:qk=3.0KN/m2。
② 作用于外架的风荷载标准值:(见高层建筑施工手册公式4-4-1)
ω = 0.75β2μzμstwω0
其中,ω0——基本风压值,取0.50KN/m2
β2——风振系数,取1.0。
μz——风压高度变化系数,取1.72。
μstw——风压体型系数,查表得0.2496。
∴ ω = 0.75×1×1.72×0.2496×0.5 = 0.161(KN/m2)
③ 恒载
钢脚手板自重245 N/ m2
钢管自重3.82 kg/m
扣件自重9.8 N/个
(3)荷载分项系数的选择:
永久荷载的分项系数,采用1.20。
可变荷载的分项系数,采用1.40。
脚手架验算。
① 小横杆验算:
小横杆受力按简支梁计算,其上承受施工荷载,钢脚手板荷载,小横杆自重。同时,由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为:
q = 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5 = 2.36 KN/m
跨中弯矩为:M = —— ql2 = ——×2.36×1.052 = 0.33KNm
M 0.33×106
小横杆受弯应力为:б= — = ———— =64.96 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
1 1
其支座反力为:N = —— ql = ——×2.36×1.2 = 1.42KN
2 2
② 大横杆验算:
大横杆受力按三跨连续梁考虑,其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。
由小横杆传来压力产生的最大弯矩为:
M1 = 0.311×N×1.5 = 0.311×1.42×1.5 = 0.662KNm
由大横杆自重产生的最大弯矩为:
M2 = 0.117ql2 = 0.117×3.82×10-3 ×1.502 = 0.001KNm
M1+ M2 (0.662+0001)×106
则:б= ——— = ————————— = 130.52 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
③ 立杆验算:
立杆设计由稳定计算控制,脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。
计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时,其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA,其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数,取
1 1
KH = ——— = ———— = 0.781;
1+ H 1+ 28
—— ——
100 100
KA为与立杆截面有关的调整系数,当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时,取KA = 0.85。
a. 整体稳定验算:
脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算,当考虑风荷载时,需满足如下公式的要求:
N M
—— = ——— ≤ KAKH[б]
ΨA bA
其中,N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m;外架步距1.8m,查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;脚手架铺设层数六层,查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;均布施工荷载3.0KN/m2,查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。则:N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK
28
=1.2 × 〔—— × 0.442 + 4.185 〕+ 1.4×12.60 = 30.93KN
1.8
M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩,为:
Qh12 0.161×1.82
M = ——— = ————— = 0.065KNm
8 8
Ψ——格构压杆的整体稳定系数,由换算长细比
λcx=μλx=25×10.28=257,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得
ψ=0.242。
N M 30.93×103 0.065×106
则: —— + —— = ———————— + ————————
ΨA bA 0.242×4.89×2×102 1050×4.89×2×102
= 130.68 + 0.0633 = 130.74N/mm2
< KAKH[б] = 0.781×0.85×205 = 136.13N/mm2
符合要求。
b. 单杆局部稳定验算:
双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求:
N1
—— +бM ≤ KAKH[б]
Ψ1A1
N
其中, N1——单根立杆的轴心压力,取N1=—— = 15.46KN。
2
Ψ1——立杆稳定系数,由λ1= h/I = 180/15 = 120,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1 = 0.452。
бM ——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时,取бM = 55 N/mm2
N1 15.46×103
—— +бM = ———————— + 55
Ψ1A1 0.452×4.89×102
=124.95 N/mm2 < KAKH[б] = 135.92 N/mm2
符合要求。
④ 连墙点抗风强度验算:
风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt = 1.4H1L1ω = 1.4 × 2.8 × 6.0 × 0.161 = 3.79 KN
单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个,符合要求。
⑤ 高度验算:
由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度,按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:
H
HMAX ≤ ————
1+ H
—— 100
KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)
其中,H = —————————————•h
1.2NGK1
0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60)
= ———————————————————•1.8 = 39.91
1.2 × 0.442
ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf = 48.491。
H 39.91
则:最大允许搭设高度HMAX = ——— = ————— = 28.50 m >28 m
1+ H 1+ 39.91
—— ———
100 100
符合要求。
⑥ 分段卸荷措施:
分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法,起步架卸载一次,每隔五层卸载一次,卸载高度为2.8×5=14.0m,符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。
a.所卸荷载,应考虑架子的全部荷载由卸载点承受,本工程的每个纵距,共有4个斜拉点,每个吊点所承受荷载P1为:
N 30.93
P1= —— × KX = ——— × 1.5 = 11.60 KN
4 4
式中KX 为荷载不均匀系数,取为1.5。
b.计算简图确定,钢丝绳内力计算。
计算简图如下图所示
2.82+ 1.352
则:TAO= P1 × —————— = 1.11P1 = 12.88 KN
2.8
1.35
TAB = - P1 × ———— = - 0.48P1 = - 5.57 KN
2.8
2.82+ 0.32
TBO= P1 × —————— = 1.006P1 = 11.67 KN
2.8
0.30
TBC = -〔P1 × ——— + TAB 〕= - 6.81 KN
2.8
c. 验算钢丝绳抗拉强度:
由上计算可知,钢丝绳的计算拉力取为:PX = 12.88 KN
考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得,为α= 0.85。
取钢丝绳使用的安全系数,查《高层建筑施工手册》表4—4—24得
K= 8。采用6×19,绳芯1钢丝绳。
KPx 8×12.88
Pg= —— = ————— = 121.22 KN
α 0.85
选用Φ15.5,Pg = 125.0 KN > 121.22 KN。
选择与钢丝绳配套使用的卡环,号码为2.7号,安全荷重为27 KN > 12.88 KN , 符合要求。
d. 计算工程结构上的预埋吊环:
根据《砼结构设计规范》规定,吊环采用一级钢制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋,每个吊环可按两个截面计算。
则:吊环钢筋截面积
2PX 12.88×2
Ag= ——— = ———— × 1000 = 61.33 mm2
2×210 420
选用3Φ8,Ag = 151 mm2 > 61.33 mm2。
符合要求。
e. 验算吊点处扣件抗滑承载能力:
吊点处水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN,垂直方向分力最值为11.60KN, 都只需两个扣件即可满足要求,搭设的外架在吊点处已有两个扣件,符合要求。
5、脚手架承重结构计算:
①由于本工程为剪力墙结构,结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上,导致工字钢间距不均匀,为了便于调节立杆间距保持外架美观,则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。(详见方案)
由此,需验算钢管桁架的承受能力。
考虑最不利情况,计算简图如下:F = 15.46KN。
由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示:
由此,需计算压杆的稳定设计荷载。
考虑由于施工原因,对杆件会形成初偏心30mm,形成压弯受力杆,钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求:
N βmMX
—— + ———————— ≤ [б]m
N
ΨA WX〔1-0.8——〕
NEX
1 1
两端铰支,l0= ——l = —— × 0.92+0.752 = 0.59 m ,
2 2
l0 590
则λ= —— = —— = 37.34 ,
i 15.8
查钢结构设计规范得:Ψ = 0.948。
等效弯矩系数取:βmx = 1.0。
截面塑性发展系数数:γx = 1.15。
π2×2.06×105×4.89×102
欧拉临界力:NEX =π2EA/λ2 = ——————————— = 713.60KN。
37.342
则有:
N 1.0×30×N
——————— + ——————————————— = 205。
N
0.929×4.89×102 1.15×5.08×103〔1-0.8× ———〕
713060
解得荷载设计值为:N = 28.11 KN
符合要求。
②承重工字钢验算:
计算模型
不考虑工字钢的自重荷载,仅考虑外架传递荷载,简化模型如上图:
仅考虑工字钢的自重荷载,简化模型如下图:
荷载计算
由以上计算可知:F1 = F2= 15.46KN
1.2×24.14×9.8
工字钢自重荷载q = ——————— = 0.284 KN/m
1000
b.内力计算:
A点是弯矩、剪力最不利用点。
不考虑工字钢自重荷载,考虑外加传递荷载。
MA架 = F1 × L1 + F2 × L2 = 15.46×1.36 + 15.46×0.3 =25.51 KNM
QA架 = F1 + F2 = 15.46 + 15.46 = 30.92 KW
仅考虑工字钢自重荷载。
1 1
MA工 = — ql2 = — × 0.284×1.42 = 0.278 KNm
2 2
QA工 = ql = 0.284×1.4 = 0.40 KN
综合考虑。
MA = MA架+ MA工 = 25.51+0.278 = 25.79 KNm
Q = QA架+ QA工 = 30.92+0.4 = 31.32 KN
强度验算。
MA 25.79×102
б= —— = ————— = 139.09 N/mm2 < [б] m = 215 N/mm2
WX 185.4×103
QA•SX 31.32×103 ×106.5×103
τ= ——— = ————————— = 30.75 N/mm2 < [б] V = 125 N/mm2
IXtw 1669×104×6.5
满足要求。
d.锚固抗拔筋验算:
由以上计算可知,F1 = F2= 15.46KN,q = 0.284 KN/m,则锚固点的抗拔力为:
1.42 1.52
F1×(1.05+0.3)+ F2 × 0.3 + q×—— - q × ——
2 2
FB= ————————————————————————— = 16.88 KN
1.5
同时,此抗拔筋按锚固拉环考虑,拉应力不应大于50N/mm2,则抗拔筋截面积为:
FB 16.98×103
Ag= ——— = ————— = 169.80 mm2 ,符合要求。
2×50 2×50
采用Φ25钢筋,Ag = 490.9 mm2 >169.80 mm2 符合要求。
脚手架
脚手架(scaffold) 指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语,指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等,说白了就是搭架子,脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用,此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。
中国现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架,还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手,并可将其大致划分如下:
按杆件的材料划分
1)单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管,如扣件式钢管脚手架,只使用Ф48.3×3.5的电焊钢管。
2)多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成,如门式脚手架。
3)以钢管为主的脚手架。即以钢管为主,并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架,如设有槽钢顶托或底座的里脚手架,有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时,为“单一钢管的脚手架”;当采用型钢搭边横杆时,为“以钢管为主的脚手架”
按横杆与立杆之间的传递垂直力的方式划分
1)靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆,如扣件的作用,通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力;
2)靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式,门架也属于这种方式;
3)直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架;
4)靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。
此外,在立杆与立杆的联结中,也有3种传力方式:
1)承插对接的支承传力。即上下立杆对接,采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态;
2)销杆连接的销杆抗剪传力;
3)螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与外(套)管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。
按连结部件的固着方式和装设位置划分
1)定距连接:即联结焊件在杆件上的定距设置,杆件长度定型,联结点间距定型;
2)不定距连结:即联结件为单设件,通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。
按工人固定结点的作业方式划分
1)插入打紧;
2)拧紧螺栓。
主要特点
不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前,桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多,也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m;横距一般为0.9~1.5m。
直接数钢丝绳的股数即可确定。
没有一捻距的说法,一般是捻股,捻股的类型、结构和用途钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径0.1~6.0mm圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时,采用Z形和其他异型钢丝。
比如双捻钢丝绳通常由2、3、4、6、7、8根股捻制而成。最多可达到36股,品种多,结构较复杂,是应用最广泛的钢丝绳。应用最普遍的是由6根股组成的双捻钢丝绳。
扩展资料:
钢丝绳的选用
1、起吊重物或穿滑轮使用,应选择比较柔软、易弯曲的6×37或6×61的钢丝绳。
2、作为缆风绳或拖拉绳可选用6×19钢丝绳。
3、根据钢丝绳受力的大小,按照钢丝绳许用拉力,选择合适的直径。
4、选择后的钢丝绳要进行验算。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳
钢丝绳破断拉力计算公式为:绳径*绳径*抗拉强度*破断系数。例如:6*29Fi+IWR-12.5mm 1960MPa的破断拉力为绳径*绳径*抗拉强度*破断系数=12.5*12.5*1.96*0.356=109kN (10.9kN相当于1.09吨)。
钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束,钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。
钢丝绳是先由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成 螺旋状的绳。在 物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断,工作可靠。