一起固定式棧跳主要鋼絲繩受力狀況驗算分析

謝磊+戴夢湖

【摘 要】某物流公司于2015年7月15日申請委托對其安裝于某鎮爛泥港碼頭的固定式棧跳主要鋼絲繩進行受力狀況驗算。在受理其申請后，筆者根據設計資料（固定棧跳裝配圖紙1份，鋼絲繩產品質量證明書2份）并結合裝配現場實際情況對該棧跳主要鋼絲繩進行了受力狀況分析。

【關鍵詞】固定式棧跳；鋼絲繩；受力分析

一、固定式棧跳結構分析

該設備為安裝于碼頭沿江一側的固定式棧跳，為碼頭運輸車向江內船舶卸貨之用。其主要結構（如圖1所示）：由兩根立柱固定于碼頭邊緣；直徑32.5mm的鋼絲繩一端固定于碼頭內側錨定點，一端與立柱相連；直徑39mm的鋼絲繩一端連接棧跳跳板外側，一端連接于固定立柱；棧跳跳板內側鉸接于固定立柱下端。棧跳工作時，運輸車整車置于棧跳跳板上，并于A點向江內傾瀉貨物。

二、棧跳受力狀況驗算

（一）已知條件分析

（1）根據固定式棧跳裝配圖中鋼絲繩產品質量證明文件整理分析所得：

表1 鋼絲繩主要參數

（2）根據固定式棧跳裝配圖簡化所得：

（二）驗算過程

（1）受力分析

由于整個裝卸作業過程中，受力最大處位于A點，故僅對A點進行受力分析（空載時）。另，棧跳跳板質量相對工作載荷占比較小，故計算時棧跳跳板質量忽略不計。受力分析如圖2所示：

G=F×sinα；

其中：F—鋼絲繩許用拉力；

G—A點所受垂直向下載荷；

查《GB/T20118—2006一般用途鋼絲繩》中“表20力學性能”：

F∑=Fo×1.249（纖維芯）；

F=Fo/n

其中：F∑—最小鋼絲破斷拉力總和

Fo—鋼絲繩最小破斷拉力

n—鋼絲繩使用安全系數

查《GB/T3811—2008起重機設計規范》中“表44 鋼絲繩的選擇系數C和安全系數n”：選取鋼絲繩使用安全系數n=3；

（2）驗算過程

a、對Φ32.5mm鋼絲繩：

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）

根據力與質量的關系：m=G/g=134.51/9.8=13.73（t）

b、對Φ39mm鋼絲繩：

F∑=1018（kN）；

則 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）

根據力與質量的關系：m=G/g=195.61/9.8=19.96（t）

三、驗算結果與分析

根據以上計算過程得出：

1根直徑32.5mm鋼絲繩在最大許用拉力下，A點可承受13.73噸載荷；1根直徑39mm鋼絲繩在最大許用拉力下，A點可承受19.96噸載荷。故根據棧跳裝配圖紙，采用39mm鋼絲繩時，該棧跳用于裝卸貨物的運輸車輛有載時不能超過39.92噸。

（注：本次驗算結果僅針對設計裝配圖紙及現場裝配初始狀態，工作載荷狀態下應對鋼絲繩實時監控判斷，適時更換。）

【參考文獻】

[1]《GB/T20118—2006一般用途鋼絲繩》

[2]《GB/T3811—2008 起重機設計規范》

[3]《JTJ144—1—2010 河港工程載荷規范》endprint