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P:Como calcular a resistência à ruptura de um cabo de aço?

A força de ruptura de um cabo de aço (geralmente referindo-se à resistência à tração na ruptura) cujo cálculo precisa considerar parâmetros como a estrutura, o diâmetro e a resistência à tração nominal do cabo de aço. A fórmula comumente usada é a seguinte:

Fórmula de cálculo principal

Carga de ruptura (F) = Área nominal da seção transversal do cabo de aço (A) × Resistência à tração nominal (σ) × Fator de carga de ruptura (K)

Área nominal da seção transversal (A)：De acordo com o diâmetro do cabo de aço (d), a fórmula de cálculo para a área da seção transversal de cabos de aço com estruturas diferentes é diferente. Por exemplo, cabos de aço de cordões redondos podem ser estimados aproximadamente por A≈0.×d² (unidade: mm²), e o valor exato precisa consultar normas específicas.

Resistência à tração nominal (σ): Parâmetros de resistência do material de cabo de aço, em unidades de MPa (megapascals), valores comuns são 1570MPa, 1670MPa, 1770MPa, etc., que precisam ser determinados de acordo com as especificações do produto.

Coeficiente de Resistência à Ruptura (K)：Como o cabo de aço é feito de múltiplos fios torcidos juntos, a tensão em cada fio é desigual quando sob carga, e um fator de redução precisa ser multiplicado. O valor K difere para diferentes estruturas de cabo de aço (por exemplo, estrutura 6×19 K≈0,85, estrutura 6×37 K≈0,82, o valor específico está sujeito à norma).

O coeficiente de resistência à ruptura (também conhecido como fator de redução de cordoalha) de cabos de aço de estrutura 7×7 e 7×19 é determinado principalmente com base em suas características estruturais e normas da indústria. Os seguintes são valores de referência comuns:

Cabo de aço 7×7: Como o número de pernas é menor e os arames de aço são mais grossos, a uniformidade da tensão é relativamente melhor. O coeficiente de força de tração de ruptura é geralmente considerado como 0,80~0,85 (o valor específico precisa referir-se à norma do produto, como GB/T 8918, etc.).

Cabo de aço de estrutura 7×19: o número de arames na perna é maior, as camadas de torção são mais complexas, a influência da tensão desigual é ligeiramente maior e o coeficiente de força de tração de ruptura é geralmente considerado como 0,78~0,82.

Exemplo
Se um cabo de aço de estrutura 7x19 com diâmetro de 10mm, resistência à tração nominal 1570MPa:

1. Estimar a área da seção transversal A≈0,785×10²=78,5mm²；

2. Considere K=0.78;

3. Força de ruptura à tração F=78,5×1570×0,78=96131,1（aproximadamente 9,6 toneladas）。

O uso no local geralmente é descontado (3-6)

9.6T/6=1.6 toneladas ~9.6T/3=3.2 toneladas