一起固定式栈跳主要钢丝绳受力状况验算分析

谢磊+戴梦湖

【摘 要】某物流公司于2015年7月15日申请委托对其安装于某镇烂泥港码头的固定式栈跳主要钢丝绳进行受力状况验算。在受理其申请后，笔者根据设计资料（固定栈跳装配图纸1份，钢丝绳产品质量证明书2份）并结合装配现场实际情况对该栈跳主要钢丝绳进行了受力状况分析。

【关键词】固定式栈跳；钢丝绳；受力分析

一、固定式栈跳结构分析

该设备为安装于码头沿江一侧的固定式栈跳，为码头运输车向江内船舶卸货之用。其主要结构（如图1所示）：由两根立柱固定于码头边缘；直径32.5mm的钢丝绳一端固定于码头内侧锚定点，一端与立柱相连；直径39mm的钢丝绳一端连接栈跳跳板外侧，一端连接于固定立柱；栈跳跳板内侧铰接于固定立柱下端。栈跳工作时，运输车整车置于栈跳跳板上，并于A点向江内倾泻货物。

二、栈跳受力状况验算

（一）已知条件分析

（1）根据固定式栈跳装配图中钢丝绳产品质量证明文件整理分析所得：

表1 钢丝绳主要参数

（2）根据固定式栈跳装配图简化所得：

（二）验算过程

（1）受力分析

由于整个装卸作业过程中，受力最大处位于A点，故仅对A点进行受力分析（空载时）。另，栈跳跳板质量相对工作载荷占比较小，故计算时栈跳跳板质量忽略不计。受力分析如图2所示：

G=F×sinα；

其中：F—钢丝绳许用拉力；

G—A点所受垂直向下载荷；

查《GB/T20118—2006一般用途钢丝绳》中“表20力学性能”：

F∑=Fo×1.249（纤维芯）；

F=Fo/n

其中：F∑—最小钢丝破断拉力总和

Fo—钢丝绳最小破断拉力

n—钢丝绳使用安全系数

查《GB/T3811—2008起重机设计规范》中“表44 钢丝绳的选择系数C和安全系数n”：选取钢丝绳使用安全系数n=3；

（2）验算过程

a、对Φ32.5mm钢丝绳：

F∑=700（kN）；sinα=8.1/（√（8.12+7.82））=0.72

則 Fo= F∑/1.249=700/1.249=560.45（kN）

F=Fo/n=560.45/3=186.82（kN）

G=F×sinα=186.82×0.72=134.51（kN）

根据力与质量的关系：m=G/g=134.51/9.8=13.73（t）

b、对Φ39mm钢丝绳：

F∑=1018（kN）；

则 Fo=F∑/1.249=1018/1.249=815.05（kN）

F=Fo/n=815.05/3=271.68（kN）

G=F×sinα=271.68×0.72=195.61（kN）

根据力与质量的关系：m=G/g=195.61/9.8=19.96（t）

三、验算结果与分析

根据以上计算过程得出：

1根直径32.5mm钢丝绳在最大许用拉力下，A点可承受13.73吨载荷；1根直径39mm钢丝绳在最大许用拉力下，A点可承受19.96吨载荷。故根据栈跳装配图纸，采用39mm钢丝绳时，该栈跳用于装卸货物的运输车辆有载时不能超过39.92吨。

（注：本次验算结果仅针对设计装配图纸及现场装配初始状态，工作载荷状态下应对钢丝绳实时监控判断，适时更换。）

【参考文献】

[1]《GB/T20118—2006一般用途钢丝绳》

[2]《GB/T3811—2008 起重机设计规范》

[3]《JTJ144—1—2010 河港工程载荷规范》endprint