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1、免焊吊耳的应用探讨及实例姓名柯昌凡上海宝冶集团有限公司2017年6月15日免焊吊耳的应用探讨及实例上海宝冶集团有限公司柯昌凡摘要：.在钢结构、大型设备吊装工程中，一种方法是吊索干脆捆绑被吊构件（设备），另一种方法是在被吊构件（设备）上焊接吊耳，吊袋完成后再切除吊耳。这两种方法对侦量、平安等都存在肯定的风险,本文供应第三种方法，即免焊吊耳，以典型钢结构实腹梁的吊装为例，对其设计选型和吊装过程中的受力状况做深化的分析计算，为类似工程供应参考。关键词：免焊接吊耳大件吊装目前，在大壁钢结构及设备吊装工程中，传统的做法有两种，第一种是吊索干脆掴绑构件、设备：其次种方法是在构件、设备上焊接吊耳，吊装完成后
2、切除吊耳。第一种方法，须要实行肯定的爱护措施，以免设备或构件的尖锐棱角对吊索造成损伤。另外，因吊采纳捆绑的方式，吊索必需绕曲，平安系数要求取值大，绕曲过程对吊索势必造成肯定的变形，在吊装完毕松钧解绑过程中，吊索回弹给施工人员带来了肯定的平安风险。例如，在2007年东北某炼钢厂房项目，在28米标高部位吊车梁吊装过程中，采纳钢丝绳干脆捆绑行车梁吊装，在吊装就位松钩时，绕曲的钢丝绳【可弹，造成一名作业人员从28米高空胫落当场死亡；2005年宁波某电厂钢结构施工中，采纳吊带干脆掴绑H钢梁吊装，结果因钢梁棱角切断吊带，钢梁坠落在汽机房屋面上，导致整跨屋面瓦拆除重新施工.其次种方法，须要在构件或设置上焊接
3、吊耳，吊装完成切除吊耳后，必将对构件或设备造成肯定的损伤，须要对焊接部位进行打磨、补漆等工作.造成大量的人工奢侈，增加诸多的平安风险，同时还难以保证油漆修补的质量。另外，因小耳多次重豆焊接、切割循环利用，造成焊接部位材质改变，存在较大的平安隐患。本文供应第三种方法，即采纳免焊吊耳，完成消退前两种吊装方法中的平安及质量风险，同时可以玳豆周转运用，加快施工进度，节约措施材料用量，有利于节约成本，提高经济效益,现以天津忠旺2号冷轧大跨度实腹钢屋架梁的吊装为例，对免焊吊耳的设计、选型和吊装过程中的受力状况作具体的分析计算.1 .工程概况天津忠旺2号冷轧工程，建设地点位于天津市武清区汽车零部件产业园武宁
4、路北恻，其主厂房屋架梁采纳实股H型钢梁，主材截面为H1800*100*M*20,跨度36米，构件净尺寸33米，构件重量约14呻，最大安奘高度21米，属于2009第87号文规定的超过肯定规模的危急性较大的分部分项工程。UttM18O(M0OH2O本工程所采纳的吊免焊吊耳采纳钢板依据构件截面尺寸加而成，每个吊点采纳两块吊耳组合在一起，如下图所示：2 .吊装工况分析及吊耳受力计算2.1. 吊点设置安排采纳两卅点用装，两加点均分整个钢屋架梁，即吊点位巴在钢梁三分之一分段点部位，如下图所示:吊点2.2. 吊耳受力分析依据建筑施工起重吊装工程平安技术规范JGJ276-2012的要求，起重吊装作业中，吊索与
5、吊件间水平方面的夹角宜大于45,按45度计算,吊耳受力如下：钢屋架构件歪量M吨，每个小点担当7吨，即每个加点部位承受的螺向力为70KN,通过平行四边行法则计算得知，吊索拉力99KN,每个吊点担当构件水平方向支撑反力70KN.,吊上火力,7(构件就附斗儡向支撑力M卜蜜力每个吊点部位两块吊耳组合在一起，故单个吊耳担当的竖向力为35KN,水平支撑反力为35KN,吊索拉力为的KN。吊装作业过程中取1.3倍动力系数，则，单个吊耳受力设计值如下:竖向力35KN*1.3=45.5KN,水平支掾反力35KN*1.3=45.5KN,吊索拉力99KN*1.3=128.7KN.3 .吊耳尺寸设计3.1. 平面尺寸设
6、计本项目钢尾架梁截面H1800*400*14*20,故吊耳尺寸要与钢梁截面相匹配，具体要求如下：（1）两吊耳组合中心线与钢梁中心相重合：（2）吊耳开门部位的尺寸要于大于梁翼板4-6m,以便于拆装；（3）板厚及平面外围尺寸首先是满意吊装构件最小尺寸，结合施工现场U1.以利用的材料初步确定个尺寸，然后依据对吊耳截面应力进行分析验算,若计算通过则确定尺、匕若通不过则做调整验算，直到计算通过为止.（4）析厚及吊耳尺寸确定后，依据五金手册选择相应的卸扣，和确定吊耳孔径大小，-般要求孔径大于销轴2-5mm;依据以上原则，初步确定的吊耳厚度30mm,钢材材质Q345B（施工现场正好有Q345B材质厚度30m
7、m的钢板），尺寸如卜.图所示：3.2. 吊耳段面应力险算（1）在螺向力作用下进行承载力脸兑的被面如下:A.截面I承栽力验算在构件重力作用下,截面1主要承受剪切力作用，大小为45.5KN,板厚30三,截面宽100mm,故其剪应力为45.5*1000/(100*30)=15.17Nmmi,应力比15.17NnM170NZinm7=O.089,满意要求。B.截面2承载力验算在构件重力作用下，截面2主要承受拉力作用，大小为45.5KN,板厚30mm,截面宽100Tnm,故其拉应力为45,5*1000/(100*30)-15.17Nmm2,应力比15.17Nmm7295Nmmi=O.0514.满意要求.
8、C.截面3承栽力验算在构件殂力作用下,截面1主要承受剪切力作用，大小为45.5KN,板厚30三,截面宽K)Omnh故其剪应力为45.5*1000/(100*30)=15.17N三应力比15.17N11M17ONmmz=O.089,满意要求，(2)在水平支撑力作用下吊耳承效力验算水平支撑力，其实是拉索结吊耳部位产生的拉力的水平分力的反作用力，主要作用在截面4部位，主要作用效应为剪切力和弯矩，故主要对截面4进行抗剪和抗弯承载力的脸算。-45.5KN.截面4抗剪承载力验算截面4受力大小为45.5KN,板厚30三,截面宽100mm,故其剪应力为45.5*1000/(100*30)=15.应力比15.1
9、7WnIn)170N/ranW).089,满意要求。B.截面4抗弯承载力验算截面4部位弯矩值45.5KN*1000*0.1.=4550Nm,抗弯截面系数100nun*(30三)712=225000mm4550N*m*1000/225000ran=20.22Nmmj,应力比20.22Nnm7295N三=0.069,满意要求。综上，吊耳尺寸及力学性能，满意本工程吊装的须要。3.3.吊耳孔径设计和卸扣选界(1)吊耳孔径设计吊耳板网30mm,两块吊耳组合厚度60mm,故却扣开I尺寸62-6Smm比较合适，查i五金予册，采纳收卸拉SDW25型(卷数地下表)，起/M25吨,涵意受力要求，开口尺寸63mm,
10、尺寸正好符合.卸扣销轴口径63mm故吊耳孔径采纳65m11u(1)标准产品般起重用卸扣(JB81121999)D形卸扣弓形卸扣W型：带环眼和台肩的螺纹销轴X型：六角螺栓和六角头螺母组成的销轴丫型：沉头螺钉式销轴俏轴的几种型式1)D形卸扣规格起重量(t)主要尺寸(mm)M4)S(6)T(8)dDSWM0.6389189M90.630.809102010M1.O0.811011.222.411.2M1.1.0.6311.2511.212.52512.5M120.81.251.612.5142814MH11.62141631.516M161.2522.5161835.518M181.62.53.21
11、8204020M2023.242022.44522.4M222.54522.4255025M253.256.325285628M2846.382831.56331.SM30581031.535.57135.SM356.31012.535.5408040M40812.51640459045M45101620455010050M5012.52025505611256M56162532566312563M62203240637114071M70254050718016080M80325063809018090M90406390100200100M1.OO5080100112224112M1.1.O6
12、3100112125250125M12580三*125140280140M140100140160315160M160注：M(4)、S(6)、T(8)为卸扣强度级别在卸扣标记中可用M、S、T或4、6、8表示.例：销轴为W他,起事量为20t的M(4)级D形卸扣的标记：卸扣MDW20JB8112-1999(2)吊耳井孔部位承载力验算A、最小截面部位拉应力验算吊耳在开孔部位最不力的受力竖向力(45.5KN)重宜于吊耳孔部位最小截面(截面5)的分力.以最小15度角计算,如下图所示：如上图所示，截面5部位，扣除耳孔后，吊耳板宽120-65=55e,受力大小为175.8KN,板序30mm,故其接应力为17
13、5.8*1000/(55*30)=106.55NbH应力比106.55N0n7295NW-O.36.满意要求。B、最小截面部位剪应力验算吊耳在开孔部位竖向力45.5KN)作用下，剪切而为截面6.如下图所示：455kN1758kN截面6部位，扣除耳孔后，吊耳板宽120-65=55Inm,受力大小为45.5KM,板厚30mm,故其接应力为45.5*1000/(55*30)=1应力比力70Wmrn2=O.16,满意要求.综上所，本吊耳受力及尺寸满诲本工程的须要。4.结论通过以上实例分析，依据现场实际条件，就地取材，制作免焊吊耳完全能够满点工程的实际须要，不过本例为常规钢结构构件的吊装，对大型困难结构
14、或受力较为困难的状况下，吊耳的设计不仅仅要考虑内应力第核，还应用采纳软件对吊耳与构件接触部位、和扣和吊耳接触部位做具体的微观力学分析，对M耳板材做内部探伤检隹，以免材J贞缺陷酿成大祸，同时还要对被吊装构件（设备）本身吊点集中受力部位作局部受力分析，必要时实行加固措施，确保工程的平安.5.免焊吊耳应用效果免焊吊耳依据工程现场构件（设拓）的外形尺寸和重量等相关参数自行设计，现场制作，运用便利，完全消退传统吊装方式存在的平安、旗里隐患。另外，免焊吊耳一般都采现工地现有的边角余料加工制作，可玳复运用，对削减材料奢侈，加强废旧物品的利用，降低项目成本等都有肯定的作用，更加符合绿色施工的时代要求。于2009年起先应用，己胜利应用于张家港道康宇工程、力:州新达电梯项目、杭州西湖iPhone专卖店、杭州万象城iPhone专卖店、天津忠旺等项目中，应用效果良好，值得推广
