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直径5mm钢丝绳承重

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-01

作为世界建筑历史上不可或缺的一部分,桥梁建设一直在连通河流和天堑两岸上,起着不可替代的作用。由于其自身的特点,任何的桥梁都可以称作是力学的杰作。

有一种桥梁结构更是把力学利用到了极限,这种桥梁出现在在2000多年前名为笮桥,最初大多使用竹篾或藤蔓为材料,如今由此发展而来的悬索桥成为了一种主流桥梁结构。

随着科技的发展,现在的悬索桥上已经用上了上万吨重的主缆,而据说这样的钢缆在设计之初,就定下了一个世纪之久的使用寿命,可谓是令人惊讶的技术进步了。

悬索桥的发展史

金属冶炼技术的进步,催生了在悬索桥应用材料上的改进。我国修建于1700年代的泸定桥和1810年腾普曼设计建造的长跨度铁链桥,成为最早的悬索桥代表作。

1823年,法国人纳维尔提出了十分重要的悬索桥力学公式,为世界桥梁建造起到了主要的奠基性作用。此举也促使该时期的法国涌现出使用这一理论建造的大量悬索桥。

这个现在几乎已经成为常识的,悬索桥的稳定性取决于桥梁重量和跨度的理论,不但短时间内帮助法国建设了数百座大桥,还传播到整个欧洲惠及英,美等国。

美国人把这一理论发扬光大,建成了当时震惊世界的金门大桥。该桥建成于1937年,这条横跨金门海峡的桥梁跨度达到了1000米以上,宽度更是近2000米。

金门大桥一经建成就创下了当时“跨度最大”的记录,且将这个记录保持了27年之久。直到1964年,该记录被同为美国境内的维拉扎诺海峡桥打破为止。

如今这些著名桥梁中的大部分,仍然处于被使用的状态,而且大部分悬索桥的预估寿命,基本上都可以达到100年以上,那么究竟是什么促成了设计者们拥有如此的信心呢?

悬索桥能够使用百年以上的前提条件,首先自然是其主要承重部分——主缆的质量保障。从悬索桥的结构上来看,它主要包含主梁,主缆和锚锭,索塔等部分。

其中主缆可以看做是一个单独的部分,也是整个桥梁系统的核心。除了钢缆主体外,还包括了索夹,索鞍等辅助部分,甚至锚锭和索塔也是为其服务的。

如果近距离观察主缆的横切面,会发现它并非是由多根直径仅有5mm的钢丝组成的“微型钢缆”压制而成。尽管主缆截面外表上看起来是圆形的,但其实其内部是一个个的六边形结构。

这种类似于蜂巢式的结构,同样是一个力学结构的应用。这样的构造有利于承压和在多种外作用力的影响下,尽量保证钢缆本身结构的稳定。

要想承担起上千米跨度的桥体和通行其上交通工具带来的恐怖拉力,普遍的悬索桥主缆的重量同样恐怖。那么这样一条动辄上万吨的钢缆制品,又是怎样架设到桥上的呢?

主缆架设

提到钢缆架设,就不得不提到一个重要的悬索桥独有结构——猫道。以位于我国湖南省襄阳市的庞公大桥为例,在超700米的横跨长度上,就带有四跨连续的缆体猫道结构设计。

其中位于主缆中心线下方,在上下游方向各设有一条猫道,每条猫道对称的轴线布置了数道承重索,扶手索和门架承重索。

虽然猫道的建设是为了牵引主缆而存在的,但首先需要解决的显然是猫道建设时的牵引系统建设。由于缺少凭依,猫道建设时大多采用单线往复式的牵引系统。

当猫道建成,门架承重系统可以使用后,在主缆架设时则多采用门架往复式牵引系统了。所谓的往复式牵引,即使用卷扬机直接引动牵引绳,并在两端往复式卷动安装的过程。

猫道建设初期,牵引系统大部分用于猫道的承重索,门架承重索,栏杆绳和扶手绳的架设工作。需要注意的一点是,在假设猫道承重系统时,需要控制拉力保障中跨通航净空。

而在主缆架设阶段,由于有了猫道的配合,位于两岸的卷扬机就可以开始工作了。其中一台主要卷扬机位于发起岸,而另一面除了副机外,还兼具放索机构安装的作用。

牵引所将通过两岸间的转向滑轮,经由拽拉器连通主,副卷扬机,这条牵引最终会安装在猫道门架导轮组上,成为主缆架设的主要牵引系统,待索股滚筒安装完毕后即可开始架设。

主缆正式施工开始后,首先将主缆的索股用履带吊放入索机构内,并将其前端的锚头和拽拉器牢牢连接。当牵引卷扬机开始工作时,索股将沿猫道一步步被牵引放出。

在此过程中,将有相关人员跟随拽拉器和锚头运行进行监督,并失事指挥和调整卷扬机的牵引速度,以保证整个过程无间断的高速平稳进行。

通常这个速度需要保持在分均速20米左右,一旦速度过快则可以通过塔顶的导轮组进行减速,以避免导轮组受到的冲击力过大,导致过度的磨损造成破坏。

当锚头被牵引至彼岸的时候,另一侧的履带吊需要重复将锚头取出,牵引至前锚面的过程。这个过程因为需要将重量惊人的锚头取下,所以需要通过汽车吊的辅助。

锚头解除了和拽拉器的连接以后,将会被缓慢放入锚杆当中。当索股整体准确的进入预定轨道以后,卷扬机就将开始工作,使两端的锚头都与锚杆连接,并暂时固定。

暂时的固定只是完成了工程的大半工序,接下来还需要通过其他设备调整索股的线型,并进行精确地测量和调整。当一切与设计对应无误后,才可以最后的定性并加以稳固。

如果需要后续的牵引,则需要将拽拉器牵引回主岸,并重复以上的过程,按照大部分的悬索桥的建造经验,往返上百次基本上已经是很平常的事情了。

如此复杂且耗时的桥梁建设,又是如何保障其使用周期的呢?

后期的检修和维护

再结实的部件要想长时间稳定工作的话,势必需要定期的维护和检修。悬索桥的缆索系统同样如此,由于外部环境的变化,和日渐繁重的交通压力,都间接的减少着它的寿命。

无论中外均发生过由于缆索失效导致惨剧的新闻,对于一种以缆索拉力为主要桥梁维系系统的建筑来说,缆索出问题往往意味着生命和财产的危险。

大部分情况下,悬索桥主缆遇到的常见问题有低温导致的结冰,主缆表面涂层失效,进而导致的主缆钢丝锈蚀等问题,而仅腐蚀一项就包括应力,电化学和疲劳等原因引起的腐蚀。

尤其需要注意的是,在主缆的制作,运输和存储,施工等过程中,任何不经意间的微小失误,都可能造成缆索内部深入水分或者水汽。

如果恰好钢缆表面的防护层破损,那么这些腐蚀性液体就会迅速深入内部,并且无法从表面上看出来。然而这样的主缆一旦假设完成,通常会快速的在内部腐蚀变质。

另外,当外部环境位于城市之中,收到汽车尾气和工厂气体的侵蚀时,同样造成主缆钢丝的腐蚀。这样的腐蚀将引起其抗拉强度降低,应力增大,主缆钢丝的金属疲劳程度也会加快。

1962年委内瑞拉的马拉开波桥,由于技术水平有限在钢索表面并没有做太多的防腐处理,仅使用了简单的亚麻油防锈,并在其上喷涂甲板漆覆盖。

不久后由于雨水的侵蚀,很快拉索与锚箱先后出现生锈现象,部分钢丝出现断裂。为了保障安全委内瑞拉人不得不替换所有的钢索且表面镀锌,仅这一项就花费了数千万美元。

2005年,我国对于通车时间不久的江阴大桥进行养护检测时发现,该桥有近九成的吊索内部有渗水现象。如果不及时解决,这座大桥的使用寿命将会大大减少。

于是在同年九月,江阴大桥主缆的重点防护工程启动。在这次工程中采用了新的方案,即清理主缆表面之后使用刮涂后硫化橡胶的方式阻断侵蚀,且这样的过程反复进行了四次。

当主缆表面的橡胶硫化后,自然而然形成了防水层,这种橡胶在防水性超越一众防水涂料的同时,也避免了外层涂料自身对钢缆造成的腐蚀作用。

未来更新的桥梁防腐材料必将继续涌现,在它的协助下悬索桥的适用场合和范围,也必将继续扩大。

结语 

悬索桥作为诞生时期早,在新时期新技术的支持下换发清楚的主要桥梁建筑,是我国乃至世界建筑行业的一个瑰宝,而参与桥梁建设和施工的从业者,更是值得敬佩的一群人。 

参考资料:

1《悬索桥牵引系统设计及施工技术应用》

2《大跨度钢桁加劲梁悬索桥结构分析与设计优化》

3《悬索桥主缆腐蚀问题浅析》

4《大跨悬索桥主缆防护的分析研究》

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钭饲应753直径0.3毫米,0.5毫米的钢丝能承受的最大拉力 -
巴严纨13978745564 ______ F=10d平方

钭饲应75318.5mm和16.5mm的钢丝绳分别能承受多重的东西? -
巴严纨13978745564 ______ 钢丝绳一般都是最低破断力,跟直径,结构和钢丝级别都是关系,如果是普通的6 X 36WS + 钢芯,钢丝1770N/MM2,16.5mm的最低破断力在16吨,18.5mm的最低破断力20吨,一般提升重物都是安全系数的考虑,因此单根最多只能提4吨和5吨.

钭饲应753钢丝绳5MM6股19丝最大允许工作拉力是多少 -
巴严纨13978745564 ______ 5mm直径6*19结构点接触1570MPa强度级,麻芯最低破断拉力12千牛,钢芯13千牛,安全系数取6,单绳许用拉力2千牛和2.16千牛,即对应200公斤和220公斤,如果钢滑车有多组动滑轮或选用1770MPa强度级钢丝绳,许用拉力还能有一定幅...

钭饲应753钢丝绳的承受力 -
巴严纨13978745564 ______ 钢丝绳直径X钢丝绳直径X50/1000=钢丝绳的破断拉力(T) 24X24X50/1000=28.8T 我们在实际的工作中要计算安全系数,所以要除以安全系数4~6 24X24X50/1000=28.8T,比如除以5 28.8T/5=5.76T 安全系数越高,吊的越少

钭饲应753你好,直径6毫米钢丝绳120米能吊多重? -
巴严纨13978745564 ______ 以6*19W结构钢丝绳为例,6毫米麻芯,1570MPa强度级,最低破断拉力18.7千牛,约1.9吨,安全系数取6,单绳最大起重量310公斤,如果选用高强度钢芯或使用滑轮组,还可以提高起重量,120米6毫米钢丝绳自重16公斤,仅供参考. 吊车起...

钭饲应753直径1毫米的钢丝绳能承受多大重量 -
巴严纨13978745564 ______ 1X7-1.0mm,单根钢丝绳的破断拉力1.2KN,即超过1.2kN(122kg)的力会发生断裂.安全的承载重量在20kg以下.

钭饲应753直径是多少的钢丝绳能承受30吨的力 -
巴严纨13978745564 ______ 如果采用35W*K7、15*K7、6*K36WS+IWRC的钢丝绳,钢丝绳直径可以选用26mm的.如果采用18*7+FC、6*19S+FC、6*19W+FC、6*29Fi+FC,钢丝绳直径可以选用28mm的.钢丝绳是指用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索,钢丝绳是由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳.在物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之用.钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断,工作可靠.

钭饲应753直径2毫米的钢丝绳能吊多少斤 -
巴严纨13978745564 ______ 7X7-2mm,公称抗拉强度2460MPa,单根钢丝绳的破断拉力为3.53kN.单根钢丝绳可以吊0.5t以下物体.

钭饲应7536个毫米的钢丝绳130米能起吊多重 -
巴严纨13978745564 ______ 6毫米直径,6*7结构,1570MPa强度级,麻芯,最低破断拉力18.8千牛,约1.9吨,安全系数如果取6,单绳起重量300公斤,钢丝绳百米绳重12.6公斤,130米重16.5公斤,仅供参考. 常用钢丝绳有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或...

钭饲应7532.5mm不锈钢钢丝绳能承受多重的拉力? -
巴严纨13978745564 ______ 1*19结构,2.5毫米直径不锈钢丝绳,最低破断拉力5.58千牛,仅供参考 中国年产钢绳180万吨居世界第一,磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳被彻底淘汰,全面进入磷化涂层...

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