鋼結(jié)構(gòu)吊裝吊耳的計(jì)算

1、鋼結(jié)構(gòu)施工總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)吊裝 吊耳的選擇前 言：在鋼結(jié)構(gòu)吊裝過程中，構(gòu)件吊耳的計(jì)算、制作、形式的選擇是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。在以往的工程中構(gòu)件吊裝中吊耳的制作、選擇并沒有明確的理論依據(jù)和計(jì)算過程，常憑借吊裝經(jīng)驗(yàn)來制作吊耳，這樣常常會(huì)出現(xiàn)大吊耳吊裝小構(gòu)件的現(xiàn)象，造成一些人力、物力等方面的資源浪費(fèi)，而且未經(jīng)計(jì)算的吊耳也會(huì)給吊裝帶來無法預(yù)計(jì)的安全隱患。因此，通過科學(xué)計(jì)算確定吊耳的形式是保證施工安全的重要條件。由于吊耳與構(gòu)件母材連接的焊縫較短、短距離內(nèi)多次重復(fù)焊接就會(huì)造成線能量過大，易使吊耳發(fā)生突發(fā)性脆斷。因此，吊耳與構(gòu)件連接處焊縫的形式以及強(qiáng)度的計(jì)算對(duì)整個(gè)吊裝過程同樣起到?jīng)Q定性作用。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)吊裝的難點(diǎn)、重

2、點(diǎn)以及形式的差別，同時(shí)為積累經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)在建筑市場的發(fā)展方向，現(xiàn)將吊耳形式的選擇、制作安裝、以及吊耳焊縫的計(jì)算做一下闡述。一、 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊耳的形式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊耳有多種形式，構(gòu)件的重量、形狀、大小以及吊裝控制過程的不同都影響構(gòu)件吊耳的選擇。下面根據(jù)構(gòu)件在吊裝過程中的不同受力情況總結(jié)一下常用吊耳的形式：圖例1為方形吊耳，是鋼構(gòu)件在吊裝過程中比較常用的吊耳形式，其主要用于小構(gòu)件的垂直吊裝（包括立式和臥式）圖例2為D型吊耳，是吊耳的普遍形式，其主要用于吊裝時(shí)無側(cè)向力較大構(gòu)件的垂直吊裝。這一吊耳形式比較普遍，在構(gòu)件吊裝過程中應(yīng)用比較廣泛。圖例3為可旋轉(zhuǎn)式垂直提升吊耳，此吊耳的形式在國外的工程中應(yīng)

3、用比較多，它可以使構(gòu)件在提升的過程中沿著銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，易于使大型構(gòu)件在提升過程中翻身、旋轉(zhuǎn)。圖例4為斜拉式D型吊耳，此吊耳主要用于構(gòu)件在吊裝時(shí)垂直方向不便安裝吊耳，安裝吊耳的地方與吊車起重方向成一平面角度。圖例5為組合式吊耳之一，在吊裝過程中比較少見，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和受力形式可用于超大型構(gòu)件的吊裝，吊耳安裝方向與構(gòu)件的起重方向可成一空間角度。圖例6為D型組合式吊耳，可用于超大型構(gòu)件的垂直吊裝，在D型吊耳的兩側(cè)設(shè)置勁板可抵抗吊裝過程中產(chǎn)生的瞬間彎距，此外勁板還可以增加吊耳與構(gòu)件的接觸面積，增加焊縫長度，增加構(gòu)件表面的受力點(diǎn)。減少吊裝過程中構(gòu)件表面因過度應(yīng)力集中而將母材撕裂的現(xiàn)象。圖例7為民建鋼結(jié)構(gòu)中鋼骨

4、柱安裝時(shí)常用的吊耳，其特點(diǎn)為吊耳與鋼骨柱連接耳板合二為一，快皆、方便、經(jīng)濟(jì)便于安裝和施工，是民建鋼結(jié)構(gòu)中鋼骨柱安裝時(shí)最為常見的吊耳形式之一。如下圖所示：圖例7為民建鋼結(jié)構(gòu)中鋼骨柱安裝時(shí)常用的吊耳，其特點(diǎn)為吊耳與鋼骨柱連接耳板合二為一，快皆、方便、經(jīng)濟(jì)便于安裝和施工，是民建鋼結(jié)構(gòu)中鋼骨柱安裝時(shí)最為常見的吊耳形式之一。以上吊耳形式是我在以往的施工和設(shè)計(jì)過程中總結(jié)出來的七種形式，也是鋼結(jié)構(gòu)施工中常用的幾種普遍形式。二、 吊耳的計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊耳根據(jù)它的結(jié)構(gòu)形式，（如上面圖例所示）其受力最不利截面為圖中M截面處，在計(jì)算吊耳大小時(shí)可將重點(diǎn)放在M截面處。對(duì)M截面進(jìn)行受力分析，如下：1.對(duì)M截面進(jìn)行抗剪計(jì)

5、算：根據(jù)剪應(yīng)力公式： 有上述公式可推出面積:2.抗拉、抗壓穩(wěn)定驗(yàn)算：由1求出M截面的最大面積后，對(duì)吊耳進(jìn)行抗拉、抗壓穩(wěn)定驗(yàn)算，由公式：上式中：三、 焊縫的計(jì)算1 構(gòu)件吊耳與構(gòu)件母材連接若采用坡口熔透對(duì)接焊縫，其拉、壓應(yīng)力應(yīng)分別滿足下列公式： （1） （2）上面公式（1）和（2）中為焊縫的計(jì)算長度，t為耳板厚度Lw=L-t2 若構(gòu)件吊耳與構(gòu)件母材連接若采用角焊縫連接，應(yīng)滿足下列公式：（公式中為焊縫的計(jì)算長度）備注：由于吊耳與母材連接的焊縫較短、短距離內(nèi)多次重復(fù)焊接造成線能量過大，使熱影響區(qū)的溫度陡升，促使金屬金相組織發(fā)生粗大變化，金屬韌性大大降低，脆化加大，若遇微小應(yīng)力就會(huì)發(fā)生突發(fā)性脆斷。突發(fā)性

6、脆斷是在建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工中經(jīng)常發(fā)生的，這種斷裂具有十分危險(xiǎn)的破壞力，其所造成的損害一般都是十分嚴(yán)重的，所以在計(jì)算吊耳焊縫長度時(shí)取一定的安全系數(shù)（建議安全系數(shù)在大于3.0）。 四、吊耳的安裝吊裝時(shí)為了保證鋼構(gòu)件自身結(jié)構(gòu)不被破壞，（如：大跨度小節(jié)間桁架、大直徑的管構(gòu)件、大箱型構(gòu)件、大型焊接H型鋼梁、及有特殊造型的鋼構(gòu)件等）吊耳在安裝時(shí)要采取一定的措施來保證構(gòu)件自身的穩(wěn)定。主要注意以下幾點(diǎn)：1、 當(dāng)直徑較大的管結(jié)構(gòu)、截面較大的箱型構(gòu)件等，由于其自身重量較大、殼體本身易變形等原因，吊耳在安裝時(shí)不可直接焊在殼體表面，須加防護(hù)帶并在殼體內(nèi)部做防護(hù)支撐。2、 大型焊接H型鋼梁在吊裝時(shí)，吊耳避免直接焊在構(gòu)件的上翼緣表面，以免使翼緣與腹板之間的焊縫拉裂構(gòu)件自身強(qiáng)度被破壞。當(dāng)?shù)醵仨毎惭b在上翼緣表面時(shí)須在吊耳下相應(yīng)位置加上構(gòu)造加勁，對(duì)于超大型構(gòu)件還須采取其它防護(hù)措施，如局部加強(qiáng)等。如下圖：（寧波斜橋吊耳加固）說明：吊裝鼻子設(shè)置要與鋼絲繩起吊角度相同并熔透焊接，加固板要與鋼梁及吊裝鼻子全熔透焊接，吊裝孔要設(shè)置一周50mm寬20mm厚鋼板環(huán)板，以加強(qiáng)吊耳受力面積。3、 對(duì)于桁架結(jié)構(gòu)吊耳應(yīng)安裝在桁架節(jié)間位置