钢丝绳的种类和应用

钢丝绳是吊装作业中的主要绳索。要求它具有强度高、韧性好、耐磨性好。钢丝绳在使用过程中磨损后，外部产生许多毛刺，容易发现，便于检查和预防事故的发生。

1.钢丝绳的种类

钢丝绳的种类很多，有多种分类方式，常见的有以下三种：

（1）按钢丝绳的结构组成分：

6×19＋1，即6股每股19丝，一个麻芯子。这种钢丝绳由于每根钢丝的直径较粗，所以柔性差，一般用于做吊索用。

6×37＋1，即6股每股37丝，一个麻芯子。这种钢丝绳由于每根钢丝的直径细，所以柔性好，可以做起重用和穿滑车组。

6×61＋1，即6股每股61丝，一个麻芯子。这种钢丝绳主要用于重型起重机械中。

（2）按钢丝绳的编扭方向分：

左同向捻：即股的捻向与绳的捻向一致，均向左捻。

右同向捻：即股的捻向与绳的捻向一致，均向右捻。

左交互捻：即股的捻向与绳的捻向相反，股向左捻，而绳向右捻。

右交互捻：即股的捻向与绳的捻向相反，股向右捻，而绳向左捻。

（3）按钢丝的强度分：

1372N／mm2；

1519N／mm2；

1666N／mm2；

1810N／mm2；

1960N／mm2。

表2－1 6×19＋1钢丝绳的主要数据

注：表中粗线上侧可供应光面或镀锌钢丝绳，下侧只供光面钢丝绳。

表2－2 6×61＋1钢丝绳的主要数据

注：粗线意义同表2－1。

表2－3 6×37＋1钢丝绳的主要数据

注：粗线意义同表2－1。

2.钢丝绳的选用计算

在吊装作业施工中，通常根据起重物件的重量选用钢丝绳，然后再核算钢丝绳的允许拉力。必须保证起吊荷载小于钢丝绳的允许拉力，才符合使用要求，保证安全作业。

（1）钢丝绳的破段拉力计算：钢丝绳的破段拉力可以根据所选用的钢丝绳的型号及直径从表2－1、表2－2和表2－3中查得。但也可以用计算的方法求得。

钢丝绳的破段拉力与钢丝绳的直径、结构 （几股几丝）及钢丝的强度有关系，其数值可按下列公式计算：

钢丝绳破段拉力＝换算系数×钢丝破段拉力总和

式中换算系数：6×9＋1钢丝绳取0.85；6×37＋1钢丝绳取0.82；6×61＋1钢丝绳取0.80。

钢丝破段拉力之和，见表3－1。

钢丝的强度极限为1519N／mm2，结构为6×19＋1的钢丝绳破段拉力，可用下列近似计算式求出：

破段拉力≈490×直径2

式中直径单位是毫米 （mm），破段拉力单位是牛 （N）。

例如，6×19＋1钢丝绳，直径为23mm，钢丝强度极限为1519N／mm2，其破段拉力≈490×232＝259210（N）。

由表2－1中查出上述钢丝绳的钢丝破断拉力总和为305760 N，其破断拉力＝305760×0.85＝259896（N）。

可见二者计算数值相近。

当6×19＋1钢丝的强度极限为其他数值时，则可在上述公式的右边乘一个系数A，该系数随钢丝强度而变动，其计算式为

A＝钢丝的强度极限／1519

如钢丝绳强度极限为1666N／mm2的钢丝绳：

破段拉力≈ （1666／1519）×490×直径2

如钢丝绳强度极限为1372N／mm2的钢丝绳：

破段拉力≈ （1372／1519）×490×直径2

（2）钢丝绳的允许拉力计算：计算钢丝绳的允许拉力时，必须先要确定两个数据，一是所用钢丝绳的破段拉力，其次是钢丝绳所取的安全系数。知道了这两个数据后，就可以用下列公式计算出允许拉力。

允许拉力＝破段拉力／安全系数

如果使用的是旧钢丝绳，则求得的允许拉力应根据钢丝绳的新旧程度乘以0.4～0.75的系数，其数值按表2－4选定。钢丝绳的安全系数见表2－5。

表2－4 钢丝绳允许拉力降低系数

表2－5 钢丝绳的安全系数

【例2－1】 要吊运一根钢筋混凝土柱，柱重为3t，选用一根直径为24mm，钢丝强度极限为1519N／mm2的6×37＋1钢丝绳吊索，问是否适用？

解：构件所受的重力是30kN，从表2－3中查得，这根钢丝绳的钢丝破段拉力总和为319970N。又根据表2－5中选定安全系数为8。

允许拉力＝破段拉力／安全系数＝319970／8＝39996.25 （N）

允许拉力大于钢筋混凝土柱所受的重力，适用。