1、1钢构件吊装时重心位置的确定摘要:为保证钢构件能平稳安全吊装,在起吊前应先确定好钢构件的重心位置,即保证吊点或吊索的合力方向(多吊点时)处在钢构件重心的铅直线上。 关键词:钢构件吊装重心位置 中图分类号:TU319 文献标识码: A 文章编号: 1前言 建筑物主体为钢框架时,其钢结构安装将决定整个工程的安装精度,因此其构件的安装将影响全局。为保证钢构件的安装精度首先要确保构件能平稳起吊、并能顺利就位,在起吊前将钢构件的重心位置确定好是非常关键的。找好重心,可以保证构件平稳起吊并能顺利就位,从而避免歪斜、扭转、倾翻等现象的出现,有效的提高安装精度,并保证工期。 2重心的确定方式 所谓重心即构件各
2、部分所受重力的合力的作用点,构件重量是围绕重心均衡分布的。 2.1 坐标法 对于均质构件可采用以下公式计算: 或 以图 1 异形板进行说明: 2图 1 异形板 计算方法: S1=100*400=40000 x1=1/2*100=50 y1=1/2*400=200 S2=500*200=100000 x2=1/2*500=250 y2=1/2*200=100 S3=200*140/2=14000 x3=100+(170-100)*2/3= 146.67 y3=300+(300-200)*2/3=366.67 根据公式得出=188.66 =150.22 通过坐标法得出该均质异形板的重心坐标为(18
3、8.66,150.22) ,图1 中显示的(Xc,Yc)即为重心。 2.2 推理法 轴对称、面对称、中心对称的形状规则的等密度构件,其中心与其几何图形的对称点重合。以钢梁(H500*200*10*16)的吊装为例: 3图 2 重心布置图 图 3 钢梁吊装图 H500*200*10*16 钢梁,翼板腹板均为轴对称、中心对称,其重心分别为 A、B、C,因三重心点在同一直线上,则该构件的重心点也在 ABC 的直线上。吊装时吊索合力方向沿 BA 方向,且吊环的设置沿 AB 线对称,如图 3 钢梁吊装图所示。 2.3 AutoCAD 法 随着科技发展,复杂形体的设计越来越多,构件也相应复杂化,而吊装时重
4、心的确定是必须的。较传统的繁琐且容易出错的重心计算法,我们目前比较常用的为 CAD 实体模型,可以通过三维图形的特性查询功能,可以查出重心。以下面异型构件(图 4、图 5)说明。此构件为均质体,尺寸如图所示,高度为 10m ,利用 UCS 将原点定义到 A 点,建立新的视图。输入“massprop”命令,就会弹出以下实体模型的数据,如下:- 实体- 质量: 2.0284E+11 体积: 2.0284E+11 质心: X: 1713.6300 4Y: 2814.4019 Z: -5000.0000 惯性矩: X: 9.0828E+18 Y: 7.5866E+18 Z: 3.1465E+18 惯性
5、积:XY: 8.6455E+17 YZ: -2.8544E+18 ZX: -1.7380E+18 旋转半径:X: 6691.6008 Y: 6115.6493 Z: 3938.5303 主力矩与质心的 X-Y-Z 方向: I: 2.4304E+18 沿 0.9761 0.2174 0.0000 J: 1.8945E+18 沿 -0.2174 0.9761 0.0000 K: 9.4416E+17 沿 0.0000 0.0000 1.0000 图 4 图 5 2.4 Tekla Structures 法 5我公司采用钢结构深化建模软件 Tekla Structures,不管材料或结构的复杂性如何,均可直观的显现其真实构造,其操作性能、实用性、可观性清晰可见。在制作前用该软件画图,可直接出零件图、构件图,重心也可在画图时标出。首先将构件进行组合,即作为整体吊装的零件组合成钢构件,通过工具-查询重心可将重心标出,并可从三维视图中直观显示,出图时将重心位置标出,有利于吊装。此方法在以后的施工中将会逐渐推广。 3结论 吊装过程中重心的查找至关重要,尤其是复杂构件重心的选取。在实际操作中采取最简洁的方法确定重心,设计好吊装方案,将有效的提高安装精度,缩短工期,节约成本。 参考文献 1 邓学才:建筑工人 ,2000 年 10 期 2 薛治平:山西建筑 ,2009 年 20 期