1、技术交流(相互交流很重要，请不要拘束),上海宝冶集团有限公司工业安装分公司遇瑞,本次交流的两大方面内容,一、吊装用耳板计算程序,二、施工验算需要注意的几个问题,一、吊装用耳板的计算程序,主要内容程序界面的介绍各界面的用途、界面中参数的含义、相关知识的介绍。程序的使用方法配合实例介绍流程。在使用程序过程中的注意事项适用条件。,1.1程序界面的介绍1.1.1第一界面(耳板简图),图中号板为主耳板，号板为补强板，号板为加劲板，其中、号板需通过计算确定是否需要设置。介绍两种工况,1.1.2第二界面(耳板的材质及尺寸),由于本软件使用的是验证法，使用时首先需结合界面1并根据现场的实际情况，选取耳板的尺寸
2、，然后利用本软件进行验证。,相关知识1：受压的三种状态,均匀压 杆件的受压局部压 销轴(螺栓)孔边、刨平顶紧三向压 一种应力状态,均匀压构件受压 失稳 结构破坏,若为平面构件，需保证吊装过程中平面外长细比小于250。y=L/iy，iy为单根梁或平面桁架弦杆平面外回转半径值。,柱头加劲肋的刨平顶紧,局部压在局部压力的作用下，构件的承载力与均匀压相比，有所提高。(可参见钢结构规范的端面承压值及螺栓的孔壁承压值),支座反力通过梁加劲肋的刨平顶紧,顶板与加劲肋的连接焊缝或者通过将加劲肋刨平顶紧于顶板，依靠板件承压传力,加劲肋与柱腹板的连接焊缝,柱腹板,三向压是一种应力状态，即计算时取出的单元体的三个方
3、向的应力均为压应力。 在这种受力条件下，不但承载力有所提高，而且其塑性及韧性也将提高。(可参见材料力学中有关应力状态的相关知识),为防止三向焊缝交叉，产生三向拉应力的加劲肋处理方法；若为直接承受动载的结构，其加劲肋与下翼缘的连接采用断开方法。(既防三向拉也可减少止疲劳对焊缝影响),1.1.3第三界面(荷载),相关知识2：标准值及设计值,标准值：实际值或规范中给出的参考值。设计值：经处理，具有一定安全系数的值。校核方法：中国(双控法):荷载标准值荷载分项系数k承载力标准值/抗力分项系数总安全度=荷载分项系数抗力分项系数/ k=1.4 1.1110.75=2.07国外(单控法)：荷载标准值安全系数
4、承载力标准值总的安全度=安全系数=2(马蒙特的施工安全系数),相关知识3：荷载组合(施工用),验算承载力(承载能力极限状态)1.351.1恒载(结构自重)用途：验算吊装或提升工况时，该状态以自重为主。 1.2恒载(塔架自重)+1.4活载(承担的结构自重)用途：支撑胎架的设计 1.2恒载(结构自重)+1.4活载(牵引力或摩擦力及由于滑移带来的横向荷载)用途：验算滑移工况验算位移(正常使用极限状态)1.0恒载+1.0活载,1.1.4第四界面(计算结果),相关知识4：耳板的受力,受力状态：拉、剪、孔壁承压及弯曲(可能存在),相关知识5.1：销轴的受力,受力状态：剪、承压及弯曲,销轴受弯(单剪，双剪谁
5、更好),相关知识5.2：螺栓的受力,螺栓的分类,“螺栓界”的三个主要区别之一-普通螺栓之间,高强螺栓：螺杆、螺帽、垫圈 均采用高强度材料，如45号钢。普通螺栓：采用Q235钢,高强螺栓：8.8s级和10.9s级。普通螺栓：4.6级、 4.8级、 5.6级、 8.8级。,高强螺栓：施加预拉力，使连接构件间产生挤压力，在杆轴的垂直方向产生摩擦力，因此受力时外力须先克服该摩擦力；普通螺栓：其拧紧螺帽时产生的预拉力较小，可以忽略不计，其仅仅依靠螺杆抗剪及孔壁承压来抵抗外力。,“螺栓界”的三个主要区别之二,“螺栓界”的三个主要区别之三-高强螺栓之间,从螺栓本身来看，两者相同,本质区别在于：两者极限状态的
6、定义不同,计算方法及适用范围大不相同,摩擦型：以外剪力达到由预拉力产生的摩擦力为极限设计状态，使用时绝对不能滑动，一旦滑动设计上即认为达到破坏状态。,承压型：允许外剪力超过由预拉力产生的摩擦力，连接板件间产生滑移，螺杆与孔壁接触，以螺杆剪切破坏或孔壁承压破坏为极限设计状态，,承受动载或重要部位的连接一定摩擦型,相关知识6：焊缝的受力,受力状态：最复杂状态 拉、剪、弯曲,验算角焊缝时需注意的问题：计算方法与耳板计算相似；计算截面长度为L-2hf，但不大于60hf，计算截面宽度为0.7hf；焊缝的应力为折算应力，其值大小为：f为焊缝正应力(当外力与焊缝轴线垂直时)， f为焊缝剪应力(当外力与焊缝轴
7、线平行时),角焊缝的焊角尺寸的初选，为什么设计人员在确定双面角焊缝的焊角尺寸时“总说0.8t”？根据规范： ，t1、 t2分别为较厚板件、及较薄板件厚度。设计院采用：“双面角焊缝 0.8t”-设计等强,相关知识7：角焊缝的四个疑问,“1cm长，焊角尺寸为10mm的单面角焊缝的承载力为1吨”，此话从何而来？,角焊缝的计算长度要求是什么？lw=l-2hf ,其中l为焊缝的实际长度。,存在最小值的原因：长度过小会造成应力集中；存在最大值的原因：长度过大会造成边缘不受力。(当长度超出60hf时，按照60hf计算，力沿焊缝全长分布时除外。),焊接工字钢的翼缘与腹板之间的连接焊缝可否采用角焊缝？从焊接角度
8、：建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002,从受力角度：钢结构设计规范 GB50017-2003第7.3.1条：组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝连接，其强度可按下式计算 ，在剪力及局部压力的作用下算够即可。,此类焊缝必须焊透的三个情况：重级工作制和起重量大于50t的中级工作制吊车梁腹板与上翼缘。(承受动载）高层钢结构梁柱连接节点上下600mm范围内。(强节点)高层钢结构柱子拼接位置上下100mm范围内。(强连接),1.1.5第五界面(最终选用耳板尺寸),相关知识8：刚接or铰接,刚接带来弯矩无绝对铰亦无绝对刚，多铰即是刚焊接（刚度较大）=刚接？,相对位置：绝大多数情况下，搁置即为铰接。,梁搁
9、置于柱顶,次梁搁置于主梁,构造：仅通过腹板相连为铰接；腹板和翼缘都有可靠连接可初步认定为刚接。,仅通过腹板相连,腹板与翼缘均连接,仅通过腹板相连,腹板与翼缘均连接,仅通过腹板相连,腹板与翼缘均连接,长度：实质是结构刚度的体现钢结构设计规范 GB50017-2003第8.4.5条及10.1.4条均有类似规定：对于H型及箱型截面的桁架：当采用节点板连接，且几何长度与截面高度之比大于10(弦杆)、15(腹杆)，可忽略次弯矩作用，视作铰接点。对于管桁架：几何长度与截面高度之比大于12(主管)、24(支管)，分析内力时，视为铰接。,实验结果，次应力影响不超过20%情况下的结论。,1.2 程序演示,相关参
10、数必备参数：外荷载标准值：325kN，主板材质：Q235夹角=15度，平面外受力(工况1)主板长度L=500mm，厚度t1=20mm，销轴直径d=85mm，销孔中心至被吊构件顶部距离h=250mm单边抗拉面长度b1=160mm，抗剪面长度b2=140mm。附加参数：耳板补强板厚度t2=12mm，两块加劲板长度L1=150mm，厚度t3=12mm，四块，同侧两块加劲板间距离300mm。,1.3程序使用时的注意事项,当施工过程中遇到下列四种情况时，需谨慎使用该计算程序。吊点数超过6个 需注意的问题：各吊点位置受力不均匀。应先算反力再设计耳板。,2000年施工技术杂志中某网架吊装坠落事故分析 一文：
11、被安装的结构为45m 80m的正放四角锥焊接球网架结构，在施工过程中共设置18个吊点。计算时未考虑多吊点联合吊装时各吊点提升力的不均匀性 ，导致个别点承载力不足先破坏，最终发生连锁效应，结构坠落。,验算马凳时存在不均匀,计算单个受荷时除以(n-1),以受弯为主的吊点。需注意的问题：为避免侧板受扭而产生较大变形，应在被吊构件内部与主耳板对应的位置加设传力板，且传力板的截面模量不应小于主耳板的截面模量 。另外，为减少耳板根部的应力集中可设置附加翼板。,虽然耳板以受轴力为主，但与耳板相连的主结构板件厚度较小。需注意的问题：分清主次，所选耳板厚度与主结构尽量接近，否则，需对主结构进行加强。虽然吊耳以受
12、轴力为主，但与耳板相连的结构板件厚度超过40mm。 需注意的问题：厚板的层状撕裂问题。可采用在被吊构件上开洞，将耳板直接插入被吊构件中 的做法，或者要求被吊构件板件具备Z向性能。,二、施工验算需要注意的几个问题,主要内容项目部需提供给施工验算方的资料给予。施工验算方的计算报告中必须包含的内容回收。初识计算结果云图结合SAP2000、MIDAS及ANSYS的位移及应力云图。,2.1项目部需提供给对方的资料,施工方法概述简单描述拟采用的施工方法及相关流程。(吊装分段及方法；滑移顶推点、滑靴位置、采用的设备；提升时塔架布置)需要解决的问题双方配合列出最不利工况、需要计算的内容(吊装、卸载)由于现场的
13、某些特殊性而需要特别关注的事项比如塔架的设置，是否有障碍 避开、加撑、硬抗比如卸载时结构的状态 仅有主要受力构件or所有构件or屋面有无，场地情况等等(施工过程一体化协同分析)结构自重增强计算的准确性，通过软件上的手段，使计算结果与实际更为接近。,2.2计算报告中必须包含的内容,手算法适合采用该方法计算：拼装支架的计算、焊缝及螺栓的计算以及吊装用耳板的计算。特点：方法简便，未知量少，公式可寻。报告内容：计算内容描述；计算依据 ；(某规范的某条)荷载情况 ；（要说明荷载的来源）安全系数的选取；计算结果及相关评价。(必须),有限元分析法适合采用该方法计算：结构的吊装工况分析、卸载工况分析、现场用支
14、撑结构设计，吊点附近结构有限元分析 。 反力、应力(比)、位移特点：未知量多，求解复杂，借助软件。报告内容：计算内容描述； (需比手算法更详细)采用软件名称；计算依据；(写明规范即可)荷载及组合情况 ；（要说明荷载的来源）计算结果及相关评价。(最不利位置及杆件),2.3三大流行软件的结果云图,相关知识9：应力比及von-mises应力,最不利应力比按照相关规范的要求(最不利)所求得的构件应力值与材料的设计强度值的比值。,是,非,=N/A，稳定不利,受力较为复杂的构件应采用钢结构规范第5.2.5求解应力比,述软件求解过程,第四强度理论-形状改变比能理论(属于屈服失效理论，适合计算塑性材料的应力),Von-mises应力,对于钢材,SAP2000,相关知识10：云图,最大值0.132,MIDAS,ANSYS,交流结束，欢迎指正。谢 谢！2010年11月16日,
