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(zhèn)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(jù)設(shè)計資料(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)場實際情況對該棧跳主要鋼絲繩進行了受力狀況分析。
【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,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,運輸車整車置于棧跳跳板上,并于A點向江內(nèi)傾瀉貨物。
二、棧跳受力狀況驗算
(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)驗算過程
(1)受力分析
由于整個裝卸作業(yè)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(zhì)量相對工作載荷占比較小,故計算時棧跳跳板質(zhì)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(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起重機設(shè)計規(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(jù)力與質(zhì)量的關(guān)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(jù)力與質(zhì)量的關(guān)系:m=G/g=195.61/9.8=19.96(t)
三、驗算結(jié)果與分析
根據(jù)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(jù)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(jié)果僅針對設(shè)計裝配圖紙及現(xiàn)場裝配初始狀態(tài),工作載荷狀態(tài)下應(yīng)對鋼絲繩實時監(jiān)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(shè)計規(guī)范》
[3]《JTJ144—1—2010 河港工程載荷規(guī)范》endprint