钢结构吊装-吊耳的计算

精品文档 1欢迎下载 钢结构施工总结钢结构施工总结 钢结构吊装钢结构吊装 吊耳的选择吊耳的选择 前前 言 言 在钢结构吊装过程中 构件吊耳的计算 制作 形式的选择是 一个很重要的环节 在以往的工程中构件吊装中吊耳的制作 选择 并没有明确的理论依据和计算过程 常凭借吊装经验来制作吊耳 这样常常会出现大吊耳吊装小构件的现象 造成一些人力 物力等 方面的资源浪费 而且未经计算的吊耳也会给吊装带来无法预计的 安全隐患 因此 通过科学计算确定吊耳的形式是保证施工安全的 重要条件 由于吊耳与构件母材连接的焊缝较短 短距离内多次重复焊接 就会造成线能量过大 易使吊耳发生突发性脆断 因此 吊耳与构 件连接处焊缝的形式以及强度的计算对整个吊装过程同样起到决定 性作用 结合钢结构吊装的难点 重点以及形式的差别 同时为积 累经验 适应钢结构在建筑市场的发展方向 现将吊耳形式的 选择 制作安装 以及吊耳焊缝的计算做一下阐述 一 一 钢结构构件吊耳的形式钢结构构件吊耳的形式 钢结构构件的吊耳有多种形式 构件的重量 形状 大小以及 吊装控制过程的不同都影响构件吊耳的选择 下面根据构件在吊装 过程中的不同受力情况总结一下常用吊耳的形式 精品文档 2欢迎下载 图例 1 为方形吊耳 是钢构 件在吊装过程中比较常用的吊耳 形式 其主要用于小构件的垂直 吊装 包括立式和卧式 图例 2 为 D 型吊耳 是吊耳的 普遍形式 其主要用于吊装时无侧 向力较大构件的垂直吊装 这一吊 耳形式比较普遍 在构件吊装过程 中应用比较广泛 图例 3 为可旋转式垂直提升吊 耳 此吊耳的形式在国外的工程中 应用比较多 它可以使构件在提升 的过程中沿着销轴转动 易于使大 型构件在提升过程中翻身 旋转 图例 4 为斜拉式 D 型吊耳 此吊耳主要用于构件在吊装时垂 直方向不便安装吊耳 安装吊耳 的地方与吊车起重方向成一平面 精品文档 3欢迎下载 角度 图例 5 为组合 式吊耳之一 在吊 装过程中比较少见 根据其结构和受力 形式可用于超大型 构件的吊装 吊耳安装方向与构件的起重方向可成一空间角度 图例 6 为 D 型组合式吊耳 可用于超大型构件的垂直吊 装 在 D 型吊耳的两侧设置 劲板可抵抗吊装过程中产生 的瞬间弯距 此外劲板还可 以增加吊耳与构件的接触面 积 增加焊缝长度 增加构件表面的受力点 减少吊装过程中 构件表面因过度应力集中而将母材撕裂的现象 图例 7 为民建钢结构中钢骨柱安装时常用的吊耳 其特点 为吊耳与钢骨柱连接耳板合二为一 快皆 方便 经济便于安 装和施工 是民建钢结构中钢骨柱安装时最为常见的吊耳形式 之一 如下图所示 精品文档 4欢迎下载 图例 7 为民建钢结构中钢骨柱安装时常用的吊耳 其特点 为吊耳与钢骨柱连接耳板合二为一 快皆 方便 经济便于安 装和施工 是民建钢结构中钢骨柱安装时最为常见的吊耳形式 之一 以上吊耳形式是我在以往的施工和设计过程中总结出来的 七种形式 也是钢结构施工中常用的几种普遍形式 二 二 吊耳的计算吊耳的计算 精品文档 5欢迎下载 钢结构构件的吊耳根据它的结构形式 如上面图例所示 其受力最不利截面为图中 M 截面处 在计算吊耳大小时可将重 点放在 M 截面处 对 M 截面进行受力分析 如下 1 对 M 截面进行抗剪计算 根据剪应力公式 v f n A Q 剪应力 有上述公式可推出面积 v n f Q A PQ 5 1 3 1 之间的取值范围在实际情况 的荷系数 根据不同工程为吊装过程中产生的动 vv n f P f Q A max 截面处净截面面积为 MAn 耗制作时有一定的人工损吊装耳板为手工切割 取为截面损耗系数通常可计算净截面面积25 1 2 1 AAn 精品文档 6欢迎下载 8 max max 耳板厚度 见图例 切断边距 tata A A n v f P ta 值 为吊耳材料的抗剪设计为构件重量 截面的最大允许面积 为 上式中 v fPMta 2 抗拉 抗压稳定验算 由 1 求出 M 截面的最大面积后 对吊耳进行抗拉 抗压稳 定验算 由公式 y yy y xx x n f W M W M A N 上式中 考虑动荷系数拉力 P NN 强度设计值钢材的抗拉 压 弯的 轴的净截面抵抗距对 的截面塑性发展系数对主轴 方向的弯距和 查表附录整体稳定系数 可根据 y yx yx yx f yxWW yx yxMM BGB 200350017 三 三 焊缝的计算焊缝的计算 1 构件吊耳与构件母材连接若采用坡口熔透对接焊缝 其 拉 压应力应分别满足下列公式 1 w t w f tl N 拉应力 2 w c w f tl N 压应力 上面公式 1 和 2 中为焊缝的计算长度 t 为耳板 w l 厚度 Lw L t 精品文档 7欢迎下载 2 若构件吊耳与构件母材连接若采用角焊缝连接 应满足 下列公式 w t wfwfwf fMfN f lh V lh M lh N 22 2 22 7 0 2 7 0 2 6 7 0 2 公式中为焊缝的计算长度 w L 备注 由于吊耳与母材连接的焊缝较短 短距离内多次重 复焊接造成线能量过大 使热影响区的温度陡升 促使金属金 相组织发生粗大变化 金属韧性大大降低 脆化加大 若遇微 小应力就会发生突发性脆断 突发性脆断是在建筑钢结构吊装 施工中经常发生的 这种断裂具有十分危险的破坏力 其所造 成的损害一般都是十分严重的 所以在计算吊耳焊缝长度时取 一定的安全系数 建议安全系数在大于 3 0 四 吊耳的安装四 吊耳的安装 吊装时为了保证钢构件自身结构不被破坏 如 大跨度小 节间桁架 大直径的管构件 大箱型构件 大型焊接 H 型钢梁 及有特殊造型的钢构件等 吊耳在安装时要采取一定的措施来 保证构件自身的稳定 主要注意以下几点 1 当直径较大的管结构 截面较大的箱型构件等 由于 其自身重量较大 壳体本身易变形等原因 吊耳在安 装时不可直接焊在壳体表面 须加防护带并在壳体内 部做防护支撑 精品文档 8欢迎下载 2 大型焊接 H 型钢梁在吊装时 吊耳避免直接焊在构件 的上翼缘表面 以免使翼缘与腹板之间的焊缝拉裂构 件自身强度被破坏 当吊耳必须安装在上翼缘表面时 须在吊耳下相应位置加上构造加劲 对于超大型构件 还须采取其它防护措施 如局部加强等 如下图 宁波斜桥吊耳加固 2 45 t 20mm 对称布置 间距在四 分之一吊装鼻子宽 度处 45 2 通廊下弦主梁 加固圈t 20 加固圈t 20 局部加强详图 说明 吊装鼻子设置要与钢丝绳起吊角度相同并熔透焊接 加固板要与钢梁及吊装鼻子全熔透焊接 吊装孔要设置一周 50mm 宽 20mm 厚钢板环板 以加强吊耳受力面积 3 对于桁架结构吊耳应安装在桁架节间位置 对于大跨 精品文档 9欢迎下载 度的桁架 由于其自身结构的特殊性 吊耳在安装时 吊耳处的节间以及与