一起固定式棧跳主要鋼絲繩受力狀況驗(yàn)算分析

謝磊+戴夢(mèng)湖

【摘 要】某物流公司于2015年7月15日申請(qǐng)委托對(duì)其安裝于某鎮(zhèn)爛泥港碼頭的固定式棧跳主要鋼絲繩進(jìn)行受力狀況驗(yàn)算。在受理其申請(qǐng)后，筆者根據(jù)設(shè)計(jì)資料（固定棧跳裝配圖紙1份，鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量證明書2份）并結(jié)合裝配現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)該棧跳主要鋼絲繩進(jìn)行了受力狀況分析。

【關(guān)鍵詞】固定式棧跳；鋼絲繩；受力分析

一、固定式棧跳結(jié)構(gòu)分析

該設(shè)備為安裝于碼頭沿江一側(cè)的固定式棧跳，為碼頭運(yùn)輸車向江內(nèi)船舶卸貨之用。其主要結(jié)構(gòu)（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(nèi)側(cè)錨定點(diǎn)，一端與立柱相連；直徑39mm的鋼絲繩一端連接棧跳跳板外側(cè)，一端連接于固定立柱；棧跳跳板內(nèi)側(cè)鉸接于固定立柱下端。棧跳工作時(shí)，運(yùn)輸車整車置于棧跳跳板上，并于A點(diǎn)向江內(nèi)傾瀉貨物。

二、棧跳受力狀況驗(yàn)算

（一）已知條件分析

（1）根據(jù)固定式棧跳裝配圖中鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量證明文件整理分析所得：

表1 鋼絲繩主要參數(shù)

（2）根據(jù)固定式棧跳裝配圖簡化所得：

（二）驗(yàn)算過程

（1）受力分析

由于整個(gè)裝卸作業(yè)過程中，受力最大處位于A點(diǎn)，故僅對(duì)A點(diǎn)進(jìn)行受力分析（空載時(shí)）。另，棧跳跳板質(zhì)量相對(duì)工作載荷占比較小，故計(jì)算時(shí)棧跳跳板質(zhì)量忽略不計(jì)。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(diǎn)所受垂直向下載荷；

查《GB/T20118—2006一般用途鋼絲繩》中“表20力學(xué)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(shù)

查《GB/T3811—2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中“表44 鋼絲繩的選擇系數(shù)C和安全系數(shù)n”：選取鋼絲繩使用安全系數(shù)n=3；

（2）驗(yàn)算過程

a、對(duì)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(jù)力與質(zhì)量的關(guān)系：m=G/g=134.51/9.8=13.73（t）

b、對(duì)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(jù)力與質(zhì)量的關(guān)系：m=G/g=195.61/9.8=19.96（t）

三、驗(yàn)算結(jié)果與分析

根據(jù)以上計(jì)算過程得出：

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

（注：本次驗(yàn)算結(jié)果僅針對(duì)設(shè)計(jì)裝配圖紙及現(xiàn)場(chǎng)裝配初始狀態(tài)，工作載荷狀態(tài)下應(yīng)對(duì)鋼絲繩實(shí)時(shí)監(jiān)控判斷，適時(shí)更換。）

【參考文獻(xiàn)】

[1]《GB/T20118—2006一般用途鋼絲繩》

[2]《GB/T3811—2008 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》

[3]《JTJ144—1—2010 河港工程載荷規(guī)范》endprint