系杆拱桥吊耳设计及计算方法探讨

系杆拱桥吊耳设计及计算方法探讨
系杆拱桥吊耳设计及计算方法探讨

吊装中吊耳的选择与计算

钢结构吊装吊耳的选择与计算

前言 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、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: 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:

吊耳强度计算书(知识浅析)

计算 结论 1.原始数据: 1.1 最大起吊重量:4780kg 1.2 吊耳数量和分布:2只对称分布 1.3 吊耳尺寸及焊接方式,见图1 1.4 吊耳材质:20钢 1.5 吊耳的抗拉强度:σb =410Mpa 2. 计算公式 2.1 吊耳的允许负荷计算公式: n CD P =…………………………………………………(1) 式中: P ? 吊耳允许负荷(N ) D ? 起重量(包括工艺加强材料)(N ) C ? 不均匀受力系数 C =1.5~2 n ? 同时受力的吊耳数,n=2 2.2 吊耳的强度校验公式 2.2.1正应力 ][min σσ

σ?钢材的屈服极限,按选用的钢材厚度取值。 s 计算结论

0钢 δ>16~25mm, s σ=325Mpa; 2.3 吊耳的焊缝强度计算公式 本结构中:a )吊耳底面(如图1所示,110mm 焊接面)焊接于井座配对法兰之上,焊接时不开坡口;同时b )吊耳侧面(如图1所示,150mm 焊接面)焊接于侧板(扬水管)上,焊接时不开坡口。 我们只按a )情况进行计算。公式如下: ][D h h ττ≤= ∑l a (5) 式中:D-作用于吊耳上的垂直拉力(N ); a- 焊缝宽度尺寸,如图2所示,K 2/2a = ∑l-焊缝总长度,mm [τh ]-焊缝许用切应力(N/mm 2),[τh ]=0.18σb =73.8Mpa 3. 计算 3.1吊耳的允许负荷计算 将D=4780×9.81N=46892N ,C=1.5.N=2代入公式 n CD P =……………………………………………………(1) 得P=35169N 3.2 吊耳强度校验 3.2.1 正应力 将P=35169N ,F min =80×25mm 2=2000mm 2,代入公式 m in F P = σ…………………………………………(2) 得σ=17.6Mpa σ=17.6Mpa ﹤[σ]=108.3Mpa 3.2.2 切应力 将P=35169N ,A min =150×25mm 2=3750mm 2,代入公式 ][min ττ

吊装大件吊耳受力计算

一、吊耳的计算 大型设备的吊装方案的安全平稳实现与吊耳结构形式有直接关系。当正确合理的吊装方案确定后,根据起吊设备的结构特点、外形尺寸,设计出结构合理、 利于操作、安全可靠的吊耳是一个很关键的问题。 目前所使用的吊耳主要分两大类:管式吊耳与板式吊耳,其中板式吊耳在电力建设应用很多,下面主要介绍板式吊耳的计算。 板式吊耳的基本形式如下图所示: 板式吊耳 为了增加板式吊耳的承载能力,可以在耳孔处贴上两块补强环(如下图所示),图中的肋板是为了增加板式吊耳的侧向刚度和根部的焊缝长度而设置的。 带有补强环的板式吊耳 板式吊耳的计算方法很多,据笔者统计有近10种之多,下面主要介绍两种,第一种是根据实践经验简化后的计算方法,第二种就是著名的拉曼公式。 1、简化算法

(1)拉应力计算 如上图所示,拉应力的最不利位置在 c - d 断面,其强度计算公式为: 2()P R r 其中:σ—c-d 截面的名义应力, P —吊耳荷载,N [σ]—许用应力,MPa ,一般情况下, 1.5s (2)剪应力计算 如图所示,最大剪应力在 a-b 断面,其强度计算公式为: ()p P A R r 式中:[τ]—许用剪应力,MPa , 3 (3)局部挤压应力计算局部挤压应力最不利位置在吊耳与销轴结合处,其强度计算公式为: c c P d 式中:c :许用挤压应力,MPa , 1.4c 。 (4)焊缝计算: A :当吊耳受拉伸作用,焊缝不开坡口或小坡口,按照角焊缝计算: h h e w k P h l P —焊缝受力, N

k —动载系数,k=1.1, e h —角焊缝的计算厚度,0.7e f h h ,f h 为焊角尺寸,mm ; w l —角焊缝的计算长度,取角焊缝实际长度减去2f h ,mm ; h —角焊缝的抗压、抗拉和抗剪许用应力,2h ,为母材的基本许 用应力。 B :当吊耳受拉伸作用,焊缝开双面坡口,按照对接焊缝计算: (2)h h k P L 式中: k —动载系数,k=1.1; L —焊缝长度,mm ; δ—吊耳板焊接处母材板厚,mm ; h —对接焊缝的纵向抗拉、抗压许用应力,0.8h ,为母材的基本许用应力。 2、拉曼公式 目前,国内很多规范和标准采用了著名的拉曼公式, 现根据《水利水电工程 钢闸门设计规范》(SL74-95)介绍吊耳的计算. (1)吊耳的宽度、厚度与吊耳孔直径的关系(下图),可按下式选用:

起重吊耳标准

起重吊耳标准 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

COSCO (NANTONG) SHIPYARD CO.,LTD. 工艺技术文件 TECHNICAL DOCUMENT 工程名称 WORKS ITEM:起重吊耳选用标准 工号 WORKS NUMBER: 编制 ORGNIAZATION: 校对 PROOF-READING: 审核 CHECK BY:

起重吊耳选用标准 一.对吊耳制作与安装的工艺要求: 1)吊耳所用的钢材应具有良好的可焊性。焊接应采用碱性焊条(如J507焊条),焊脚尺寸应符合规定要求。 2)吊耳的孔眼宜采用钻孔。气割孔眼应磨光,以免损坏索具。 3)吊耳的安装位置应与分段的重心对称,以保持吊耳负荷的均衡和分段吊运的平稳。 4)吊耳的安装方向应与其受力方向一致,以免产生扭矩。 5)吊耳通常应布置在分段中纵、横构件交叉处,或至少布置在分段的一根刚性构件上。 6)吊耳安装处的船体内部构件应进行双面连续焊,连续焊范围约1m。吊耳及其安装处船体内部构件的焊接质量,均应作认真检查。 二.常用吊耳的形式与规格: 1)A型吊耳的形式和规格,见图1。此规格适用于屈服点为235N/mm2(24kgf/mm2)的钢材。 图1 吊耳厚度曲线 注:对于使用负荷超过10吨的A型吊耳要求开坡口深熔焊,使用负荷超过15吨的A型吊耳要求开坡口全焊透。 2)B型吊耳的形式和规格,见表1。 表1 B型吊耳的形式和规格

注:此表适用于屈服点为235N/mm2(24kgf/mm2)的钢材。 本吊耳仅对吊耳安装位置母材板厚较薄时选用,其它情况下不推荐使 用。 3)D型吊耳的形式和规格,见表2。 表2 D型吊耳的形式和规格 注:(1)此表适用于屈服点为:235N/mm2(24kgf/mm2)的钢材。

焊接吊耳的设计计算

焊接吊耳的设计计算 焊接吊耳的设计计算及正确使用方法 1. 目的 规范工程施工中吊耳的设计和使用,确保吊耳使用安全可靠, 保证安全施工。 2. 编制依据 《钢结构设计规范》(GB-1986) 3. 适用范围 我公司各施工现场因工作需要,需自行设计吊耳的作业。 4. 一般规定 4.1 使用焊接吊耳时,必须经过设计计算。 4.2 吊耳孔中心距吊耳边缘的距离不得小于吊耳孔的直径。 4.3 吊耳孔应用机械加工,不得用火焊切割。 4.4 吊耳板与构件的焊接,必须选择与母材相适应的焊条。 4.5 吊耳板与构件的焊接,必须由合格的持证焊工施焊。 4.6 吊耳板的厚度应不小于6mm,吊耳孔中心至与构件连接焊缝的距 离为1.5~2D(D为吊耳孔的直径)。 4.7 吊耳板与构件连接的焊缝长度和焊缝高度应经过计算,并满足要 求;焊缝高度不得小于6mm。 4.8 吊耳板可根据计算或构造要求设置加强板,加强板的厚度应小于 或等于吊耳板的厚度。 5 吊耳计算 5.1拉应力计算 如图所示,拉应力的最不利位置在A,A断面,其强度计算公式为: σ,N,S σ?,σ, 1

式中:σ――拉应力 N――荷载 S――A-A断面处的截面积 1 ,σ,――钢材允许拉应力 σ单位:N/mm2 δ ? 20 δ >20-40 δ >40-50 Q235 170 155 155 Q345 240 230 215 附:钢丝绳6×37,11.0,170,I 它的代表是什么?钢丝绳粗细是多少? 6股,每股37根绞成。外径11毫米。公称抗拉强度每平方毫米170公斤。钢丝的机械性能为I级。 吊装某一构件,重约55KN,现采用6*37钢丝绳作捆绑吊索,其极限抗拉强度为1700N/m?,求钢丝绳的直径. 1.捆绑吊索——钢丝绳有2根承重。则单根钢丝绳的载荷是55KN/2=27.5KN 取安全系数为4.5(6)(8)倍时,钢丝绳的最小破断拉力为27.5×4.5(或6)(或 8),123.75KN(或165KN)(或220KN) 经查GB20118-2006,6×37结构的纤维芯钢丝绳的破断拉力换算系数为0.295 则钢丝绳的直径为:D=((123.75×1000)/(0.295×1700))^0.5,15.7mm 同理,可以算出安全系数为6和8时的钢丝绳直径为:18.14和20.9mm 结论:当安全系数取4.5倍时,可采用……其他说明参见 2.根据国标规范6×37的钢丝绳的破断强度是4.5d×d 得出:1700N/m?,4.5d×d,19.4mm 得出钢丝绳直径为19.4mm 起重吊运钢丝绳的破断拉力慨约计算公式: 钢丝绳直径(mm)的平方乘以50等于破断拉力(公斤)

API 吊耳强度计算公式

Padeye Strength Check Calculation Padeye Details吊耳参数 Padeye thickness (t)吊耳厚度20 mm Padeye outer radius ?吊耳外圆半径45 mm Hole size (φ)吊耳孔径35 mm Width at base (W)吊耳根部宽度120 mm Height of hole (h)吊耳孔高度100 mm Material材料Q235 Shackle (selected by Owner)选用钢丝绳参数 Shackle WLL 钢丝绳额定载荷 4 T >2T OK! Pin Diameter (d) 卸扣销子直径32 mm Allowable Stress许用应力 Yield point (δy)材料屈服极限235 MPa Allowable shearing stress (0.4δy)许用切应力94 MPa Allowable bearing stress (0.9δy)许用挤压应力211.5 MPa Allowable combined stress (0.6δy)许用组合应力141 MPa Design Load 设计载荷 SWL (Q) 额定载荷 2 T Force direction to horizontal plane (θ)载荷方向与水平面夹 60 degree 角 Dynnamic load Factor (Sf)动态载荷系数 2.0 Design load on padeye (F=Sf*Q*9.81*1000)吊耳设计载荷39240.00 N Vertical Force (Fv=F*sin(θ))垂直载荷33982.84 N In-plane horizontal force (Fh=F*cos(θ))16991.42 N Out-plane horizontal force (Fh0=0.05*9.81*Q*1000) 981.00 N Shearing stress (pin tearout) 剪切应力计算 Shear stress (fv=F/(2*(R-0.5φ)*t)吊耳承受的剪切应力35.7 MPa <94MPa OK! Bearing stress at hole 挤压应力计算 Bearing stress (fp=F/(d*t)吊耳承受的挤压应力61.3 MPa <211.5MPa OK! Combined stress at base 吊耳根部综合应力计算 Tension stress (ft=Fv/(W*t)吊耳根部拉应力14.2 MPa In-plane shearing stress (fv=Fh/(W*t)) 7.1 MPa Out-plane shearing stress (fvo=Fho/(W*t) 0.41 MPa In-plane bending moment (M1=Fh) 1699141.8 N.mm Out-plane bending moment (M2=Fh0*h) 98100 N.mm In-plane bending stress (fa=M1/(t*W^2/6) 35.4 MPa Out-plane bending stress (fa0=M2/(t*W^2/6) 12.26 MPa Combined stress at padeye base 42.1 MPa <141MPa OK! (f max=SQRT(ft^2+fa^2+fa0^2+3*(fv+fvo)^2)

钢结构吊装吊耳的计算

钢结构施工总结 ——钢结构吊装吊耳的选择 前言: 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、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:

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 角度。 图例5为组合式吊 耳之一,在吊装过程中

浅谈经典系杆拱桥的设计与应用

浅谈经典系杆拱桥的设计与应用 摘要:本文结合经典系杆拱桥发展的现状,通过简要介绍,总结出经典系杆拱桥的结构受力特点、分类方法和计算思路,并且对新的应用技术进行展望,希望对今后的系杆拱桥设计和分析具有参考价值。 关键词:经典系杆拱桥;静动力计算;设计分析 引言 随着科研水平的持续进步和土建材料的不断发展,混凝土和钢结构逐步应用到拱桥结构中。优化材料的应用使拱桥的结构形式变得更为多元[1]。最突出的特点是拱桥突破了上承式结构的限制,将拱圈形式分离成拱肋式,桥面发展为板梁式的结构。伴随着人们对桥梁认识的逐步加深和实践经验的日益积累,拱桥的多种优化形式相继出现,梁拱组合体系就是其中的一种优化形式。梁拱组合体系,是梁与拱的有机结合,车辆荷载直接作用于主梁,梁结构主要承受弯矩,拱结构的刚度较大,主要承受轴向压力,因此材料特性得以充分利用[2]。 1 概述 经典系杆拱桥是指由系杆、桥面系梁(板)、拱结构和吊杆等所组成的组合结构体系。体系中设置系杆来平衡拱脚处对地基产生的水平推力。结构通过系杆承受的拉力来平衡拱脚处的推力,以形成无推力结构。因此在地质条件不好的地区,这种桥型极具竞争力[3]。 经典系杆拱桥的布置形式多样,与桥位所处的环境相搭配时,可设计出既满足承载需要又具有美学价值的样式[4]。 2 经典系杆拱桥受力特点 经典系杆拱桥具有如下特点[5-7]: (1) 经典系杆拱桥作为一种无推力结构,能够有效地降低结构对地基和基础的承载要求。经典系杆拱桥可以修建于地质条件不佳的地区,如软土及深水地基,基础的构造可以设计得相应的简单,从而降低修筑基础的成本。 (2) 经典系杆拱桥的桥面系主要承受弯矩,并将作用在桥面上的荷载通过吊杆传递到拱助上。吊杆材料一般使用合金钢、钢绞线或平行钢丝束。吊杆不仅传递荷载,还具有非保向力作用,有效地提高拱结构的横向稳定性。基于这种特点,吊杆可取代横撑用于敞开式和单拱面拱桥。 (3) 经典系杆拱桥的横向稳定性,通常是由拱助间的横向联结系来提供。横撑的设计形式有多种,其中较为常见的有一字撑、K形撑和X形撑。结构的横向稳定性与横撑的布设形式和数量均有关,合理的横向联结系对经典系杆拱桥的

下承式拱桥设计计算书

下承式拱桥设计计算书 一、设计资料 1设计标准 设计荷载:汽车-20级,挂车-100,人群荷载3.0kN/M2。桥面净宽:净-9m+和附2?1.0m人行道拱肋为等截面悬链线矩形拱,矩形截面高为2.2m,宽为1.0m 。净跨径:l=110m 净矢高:f=22m 净矢跨比: f l= 1/5 2主要构件材料及其数据 桥面铺装:10cm厚C50混凝土,γ1 =25kN/m3; 2cm沥青砼桥面铺装,材料容重 γ =23kN/m3; 2 桥面板:0.5m厚空心简支板,C30级钢筋砼γ3 =25kN/m3; γ =25 kN/m3; 主拱圈、拱座:C40级钢筋砼矩形截面, 4 γ=18kN/m3拉杆:HDPE护套高强度钢丝束,上端为冷铸锚头,下端为穿销铰。 5 3 计算依据 1)中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》人民交通出版社,1985年。 2)中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计手册—拱桥》上、下册,人民交通出版社,1978年。 3)中华人民共和国交通部标准,《公路桥涵地基与基础设计规范》,人民交通出版社,JTJ024-85 二、主拱圈截面几何要素的计算 (一)主拱圈横截面尺寸如图1所示

图1 拱圈横断面构造(尺寸单位:cm ) (二)主拱圈截面几何性质 截面积: 1.8 2.0 3.6A =?= 绕肋底边缘的静面矩: 2.0 1.8 1.0 3.6S =??= 主拱圈截面重心轴 y 下=S A =1.0m y 上= y 下=1.0m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩 3 211 1.8 1.201212 2.0x bh I =?=??= 主拱圈截面绕重心轴的回转半径 w 0.577r = = = (三)计算跨径和计算矢高 计算跨径: j ?=45.039、j d =2.2m 、d d =1.8m L =0L sin 90 2.2sin 45.039J j d ?+=+= 计算矢高: 0 cos 2 2 j j j f d d f ?= +-= 三、 主拱圈的计算 (一)拱轴系数的确定 吊杆及拱圈构造如图2

拱桥设计计算说明书书

目录 一、设计背景 (1) (一)概述 (1) (二)设计资料 (1) 1、设计标准 (1) 2、主要构件材料及其参数 (1) 3、设计目的及任务 (2) 4、设计依据及规范 (2) 二、主拱圈截面尺寸 (4) (一)拟定主拱圈截面尺寸 (4) 1、拱圈的高度 (4) 2、拟定拱圈的宽度 (4) 3、拟定箱肋的宽度 (4) 4、拟定顶底板及腹板尺寸 (4) (二)箱形拱圈截面几何性质 (5) 三、确定拱轴系数 (6) (一)上部结构构造布置 (6) 1、主拱圈 (6) 2、拱上腹孔布置 (7) (二)上部结构恒载计算 (8) 1、桥面系 (8) 2、主拱圈 (8) (三)拱上空腹段 (9) 1、填料及桥面系的重力 (9) 2、盖梁、底梁及各立柱重力 (9) 3、各立柱底部传递的力 (9) (四)拱上实腹段 (9) 1、拱顶填料及桥面系重 (9) 2、悬链线曲边三角形 (10) 四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (12) (一)弹性中心 (12) (二)弹性压缩系数 (12) 五、主拱圈截面内力计算 (13) (一)结构自重内力计算 (13) 1、不计弹性压缩的恒载推力 (13) 2、计入弹性压缩的恒载内力 (13) (二)活载内力计算 (13) 1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力 (13) 2、集中力内力计算 (15) (三)温度变化内力计算 (17) 1、设计温度15℃下合拢的温度变化内力 (18) 2、实际温度20℃下合拢的温度变化内力 (18)

(四)内力组合 (19) 1、内力汇总 (19) 2、进行荷载组合 (19) 六、拱圈验算 (21) (一)主拱圈正截面强度验算 (21) 1、正截面抗压强度和偏心距验算 (21) (二)主拱圈稳定性验算 (22) 1、纵向稳定性验算 (22) 2、横向稳定性验算 (22) (三)拱脚竖直截面(或正截面)抗剪强度验算 (22) 1、自重剪力 (22) 2、汽车荷载效应 (23) 3、人群荷载剪力 (24) 4、温度作用在拱脚截面产生的内力 (24) 5、拱脚截面荷载组合及计算结果 (25) 七、裸拱验算 (26) (一)裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力 (26) (二)截面内力 (26) 1、拱顶截面 (26) 2、1 4 截面 (26) 3、拱脚截面 (26) (三)强度和稳定性验算 (27) 八、总结 (28) 九、参考文献 (29)

焊接吊耳的设计计算

焊接吊耳的设计计算及正确使用方法 1.目的 规范工程施工中吊耳的设计和使用,确保吊耳使用安全可靠,保证安全施工。 2.编制依据 《钢结构设计规范》(GB-1986) 3.适用范围 我公司各施工现场因工作需要,需自行设计吊耳的作业。4.一般规定 4.1使用焊接吊耳时,必须经过设计计算。 4.2吊耳孔中心距吊耳边缘的距离不得小于吊耳孔的直径。 4.3吊耳孔应用机械加工,不得用火焊切割。 4.4吊耳板与构件的焊接,必须选择与母材相适应的焊条。 4.5吊耳板与构件的焊接,必须由合格的持证焊工施焊。 4.6吊耳板的厚度应不小于6mm,吊耳孔中心至与构件连接焊缝的距 离为1.5~2D(D为吊耳孔的直径)。 4.7吊耳板与构件连接的焊缝长度和焊缝高度应经过计算,并满足要 求;焊缝高度不得小于6mm。 4.8吊耳板可根据计算或构造要求设置加强板,加强板的厚度应小于 或等于吊耳板的厚度。

5 吊耳计算 5.1拉应力计算 如图所示,拉应力的最不利位置在A-A断面,其强度计算公式为: σ=N/S1σ≤[σ] 式中:σ――拉应力 N――荷载 S1――A-A断面处的截面积 [σ]――钢材允许拉应力 σ单位:N/mm2 δ ≤ 20 δ >20-40 δ >40-50 Q235 170 155 155 Q345 240 230 215 附:钢丝绳6×37-11.0-170-I 它的代表是什么?钢丝绳粗细是多少? 6股,每股37根绞成。外径11毫米。公称抗拉强度每平方毫米170公斤。钢丝的机械性能为I级。

吊装某一构件,重约55KN,现采用6*37钢丝绳作捆绑吊索,其极限抗拉强度为1700N/m㎡,求钢丝绳的直径. 1.捆绑吊索——钢丝绳有2根承重。则单根钢丝绳的载荷是55KN/2=27.5KN 取安全系数为4.5(6)(8)倍时,钢丝绳的最小破断拉力为27.5×4.5(或6)(或8)=123.75KN (或165KN)(或220KN) 经查GB20118-2006,6×37结构的纤维芯钢丝绳的破断拉力换算系数为0.295 则钢丝绳的直径为:D=((123.75×1000)/(0.295×1700))^0.5=15.7mm 同理,可以算出安全系数为6和8时的钢丝绳直径为:18.14和20.9mm 结论:当安全系数取4.5倍时,可采用……其他说明参见 2.根据国标规范6×37的钢丝绳的破断强度是4.5d×d 得出:1700N/m㎡=4.5d×d=19.4mm 得出钢丝绳直径为19.4mm 起重吊运钢丝绳的破断拉力慨约计算公式: 钢丝绳直径(mm)的平方乘以50等于破断拉力(公斤) 此公式二十年前在一本起重机方面的书上学的,工作中运用较方便。对照钢丝绳表查,基本上符合6乘19纤维芯钢丝绳公称抗拉强度1670兆帕的钢丝绳最小破断拉力。 起重吊运用时应将破断拉力除以安全系数6倍等于安全负荷。 圆形钢丝绳直径20mm,公称抗拉强度1700,求最小破断拉力???? 给你说个简单的估算公式:P=50*D*D 式中P---钢丝绳的破断拉力,单位:Kgf;D ---钢丝绳的直径,单位:毫米.适用在钢丝强度为1600-1700MPa的情况下.在吊装作业中,钢丝绳的许用拉力不能等于破断拉力,应低于破断拉力,许用拉力可按下式求得:〔P〕=P/K 式中,:〔P〕---钢丝绳的许用拉力,亦叫安全拉力,单位:Kgf;P---钢丝绳的破断拉力,单位:Kgf;K---安全系数(一般取3-6,特殊情况下,按施技术工要求去执行). 实例:寸绳:直径26-28之间,10倍安全系数可吊3.3T P=26*26*50=33800kg/10=3380kg ≈3.3T P= 10*10*50=5000kg/10=500kg

板式吊耳设计及应用

板孔式吊耳设计及应用 李景乐 (中国石油天然气第一建设公司, 河南·洛阳 471023) 摘 要:本文结合应用实例,对吊装常用板孔式吊耳的设计与校核进行了归纳和总结,弥 补了相关规范涵盖范围的不足,为类似板孔式吊耳的设计及应用提供了良好的借鉴。 关键词:板孔式 吊耳 设计 应用 前 言 在吊装工程中经常使用板孔式吊耳,而相应的规范或参考资料没有大于20t 的板孔式吊耳的相关设计参数。通常板孔式吊耳的失效形式以吊耳板与设备本体的焊接强度不够及板孔撕裂为多,易造成不安全因素。所以吊耳板孔的强度和焊缝强度是板孔式吊耳设计的最重要环节。本文仅介绍单板孔吊耳的设计计算,双板孔吊耳的设计计算参照执行。 1 吊耳板孔的强度计算 1.1 拉曼公式 图1 板孔式吊耳 图2孔壁承压应力分布 图3板孔失效形式 图1为板孔式吊耳的基本形式,即单板孔吊耳。图2为板孔式吊耳在受外力作用下孔壁承压应力分布情况。图3为板孔式吊耳板孔强度不够吊耳板被撕裂的主要失效形式示意图。也就是说板孔失效是吊轴与板孔接触所形成的接触压应力过大,不是造成接触处压溃,而是吊耳在外力的作用下对吊耳板进行的剪切作用引起的。所以吊装工程中常用拉曼公式来对吊耳板孔进行抗剪强度校验。拉曼公式板孔校核表达式为:

[]22 v 22 k P R r f d R r σδ+=?≤- (1) 式中: k —动载系数,k=1.1; σ—板孔壁承压应力,MPa ; P —吊耳板所受外力,N ; δ—板孔壁厚度,mm ; d —板孔孔径,mm ; R —吊耳板外缘有效半径,mm ; r —板孔半径,mm ; []v f —吊耳板材料抗剪强度设计值,N/mm 2; 1.2 吊耳参数确定 从(1)式可以看出,当P 、d 卸扣、δ一定时,取 2 222 R r R r +-适宜的值可最节省材料, 显然 222 2 1R r R r +>-,令 222 2 1.1R r R r +=-,则 4.583R r =。从理论而言, 4.583R r =较为科学, 但使用单板孔吊耳,还应考虑卸扣和绳扣连接时必须预留的间隙,显然R 值不宜太大。笔者认为,R=(3~4)r 较适宜。 通常设计时,应首先按负荷选定使用的卸扣或受力轴的尺寸,则孔径d=d 卸扣+(10~20)mm 。因此,吊耳设计时应在R 与δ上进一步做文章。 首先,确定板厚δ,使根部焊缝的强度与设备本体局部稳定性满足要求。必要时,可延 长焊缝长度或增加筋板加以解决。 图4 吊耳板孔的加强 其次,按R=(3~4)r 选定R 值。 再次,采取加补强板的措施增加板孔局部的强度。通常在吊耳孔处焊接单或双面补强板。参见图4。 δδ

60m拱桥计算书

鲁东大学本科毕业设计 1 设计说明 本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对六苏木二桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计,本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则,本文提出四种不同的桥型方案:方案一石拱桥,方案二为简支梁桥,方案三为斜拉桥,方案四为钢构桥。 1.1设计标准 1.1.1 设计标准 公路—Ⅱ级汽车荷载,人群荷载3kN/m 2 1.1.2 跨径及桥宽 净跨径600=l 米,净矢高120=f 米,净矢跨比5/1/00=l f 桥面净宽为 净7+2×(0.5防护栏+1.5m 人行道) =0B 11m 1.2材料及其数据 1.2.1 拱上建筑:主(腹)拱顶填土高度 c h =0.5m 拱圈材料重力密度 3 1/25m KN =γ 拱上护拱为浆砌片石容重 3 2/23m KN =γ 腹孔结构材料容量 33/24m KN =γ 拱腔填料单位容重 34/20m KN =γ 1.2.2 主拱圈: M10砂浆砌60号块石 容重35/25m KN =γ 极限抗压强度 23/10064.52.122.4m KN Mpa R j a ?=?= 极限直接抗剪强度 23/1030.030.0m KN Mpa R j j ?== 弹性模量 26/103.7500m KN R E j a ?== 拱圈设计温差为 ±15℃ 1.2.3 桥台: M5砂浆砌30号片石、块石 容重36/23m KN =γ 极限抗压强度 23/105.2m KN R j a ?= 极限直接抗剪强度 23/1024.0m KN R j j ?= 基础为15号片石混凝土 37/24m KN =γ 台后填砾石土,夯实。 内摩擦角 ?=35? 填土容重 38/18m KN =γ 1.3设计依据 (1)交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》,(JTG D60-2004)2004年。简称《通规》; (2)交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)2005年,人民交通出版社,《规范》; (3)《公路设计手册-拱桥》上下册,人民交通出版社,1978。简称《拱桥》。

钢丝绳、吊耳验算(知识材料)

吊耳 (2)选用钢丝绳 钢柱重量按3吨、吊绳与水平面夹角大于30度计算,每根钢丝绳,实际承受的拉力值P根据计算公式P=q/2cosα P——每根钢丝绳所受的拉力(N); Q——起重设备的重力(N); n——使用钢丝绳的根数; a——钢丝绳与铅垂线的夹角。 通过计算得出每根钢丝受拉值不大于1.7321吨。 该钢丝绳按作无弯曲吊索考虑,选用Φ16mm钢丝绳(6*37+1)

纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为:1670kg/mm2 根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳的破断拉力总和为: ∑P破=15737.4KG 。取折减系数α=0.82 P允许破断拉力=α*ΣP破=12904.7KG 则安全系数为:K=P允许破断拉力/ P=12904.7/1732.1=7.45 当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6--7,以上计算安全系数为7.45,大于标准安全系数取值。 所以吊绳选用直径16mm钢丝绳可以满足要求。 (3)卸扣(卡环)选用:按卡环容许荷载近似计算式:[Fk]=(35~40)d2 式中:[Fk]—卡环容许荷载,取值为14.7kN; d—卡环直径); 35~40—公式系数,取37.5 可得d2=[Fk]/37.5=14700/37.5=392mm2, d≈19.8mm。 选用M-DW2.5卸扣,其d值为20mm,使用负荷为25kN>14.7kN,能满足要求。 (4)钢柱计算吊耳受力验算:

吊耳图: 根据剪应力公式: v f <=n A Q 剪应力τ Q=P/ψ P---为耳板荷载值,钢柱重3T ,每个耳板P1.5T=1500*9.8N=14700N 。 Ψ---吊装过程中产生的动荷载系数,一般取值为1.3~1.5之间,取1.5 An---剪切面面积=板厚b*剪切面长h=14mm*25mm=350mm2。 fv---吊耳材料的抗剪设计值,钢材抗剪设计强度为抗拉设计强度的0.58倍,吊耳材质为Q345B ,抗拉设计强度为470~630Mpa ,取600Mpa ,fv=0.58*600=348Mpa) τ剪应力=14700/1.5/350=29N/mm2

钢箱梁吊装计算书

钢箱梁安装计算书 1、设计依据 (1)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) (2)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(3)、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86) (4)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) (5)、《公路桥涵施工技术规范》(JTGJ F50-2011) 2、支架设计 2.1、结构分析内容与结论 (1)、结构分析内容 依据钢桁支架的结构设计构造大样图,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)和《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)的要求,施工阶段考虑了钢桁临时支架结构自重、施工机具和人群临时荷载,以及钢箱梁节段吊装安置施工全过程作用于支架上的最不利荷载,分析计算施工阶段最不利荷载作用下钢桁支架构件的应力和内力值、支架水平位移、基础支撑反力值和钢桁支架屈曲稳定系数。 (2)、结构分析结论 在短暂状况下,钢桁支架结构自重、施工机具和人群荷载,以及公路钢结构箱梁节段最不利值作用下,钢桁支架的φ400x8mm钢管立柱、16#槽钢水平连杆和斜杆应力均满足规范要求;32#工字钢弯曲应力满足规范要求;钢桁支架的屈曲稳定系数满足规范要求。 2.2、支架结构及材料 依据钢箱梁安装工程的特点,设计了钢桁支架,支架的尺寸位置根据匝道钢箱梁的分段和钢箱梁的断面尺寸确定。本工程根据钢箱梁梁底宽尺寸确定2种支架,根据梁段的重量,最大分段重量在A匝道22~23#墩跨和C匝道2~3#墩跨,支架计算按照最不利状态取此部位支架计算。

2.2.1、支架结构 钢桁支架的立柱采用10根φ400x8mm圆钢管,纵桥向设置2根,间距为3.0m;横桥向设置5根,间距分别为3.5m和2.25m,其平面尺寸11.5x3.0m。相邻钢管间设置16#槽钢的一道斜撑;钢管的水平加劲杆采用16#槽钢,竖向间距为3.0m。圆钢管支架顶横桥向设置两道长9.0m的2x32#工字钢,钢桁支架构造尺寸如图2.1所示。 ①、短暂状况的应力 依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)第1.2.5条,施工阶段在钢桁支架结构自重、施工机具和人群荷载,以及节段钢拱和钢系梁吊装安置施工全过程的最不利荷载作用下,钢结构容许应力如表2.3.2所示。 表2.3.2 Q235钢材的容许应力(MPa)

工艺吊耳设计规范

欢迎阅读工艺吊耳设计作业标准 1、吊耳材质要求 一般用Q345(结构钢)或AH36(船板)或同级别的钢板,不使用Q235及A级钢板; 2、下料 吊耳用数控下料; 3、坡口 5 P 进行设计,舱盖二线5.5m。并在翻身方案里规定钢丝绳长度,也不小于6m,通常取8m。钢结构产品无特殊情况,吊耳开档设计也小于6m。 吊耳受力示意图 吊耳垂直安装,在正应力一定的情况下,吊耳另增加了剪应力和弯曲应力。 图2 吊耳与钢丝绳同轴线倾斜安装后消除了剪应力和弯曲应力,仅受正应力作用,受力显着改善。

7、吊耳选型计算 两个吊耳均匀受力,倾斜安装状态: 吊耳选型重量=构件重量/2/sinα。 A、舱盖产品吊耳 如侧移式舱盖对于小于36t的舱盖,钢丝绳与构件夹角60度,主吊耳选型 =36/2/sin600=25T,需要在侧板上设置标明2个翻身主吊耳(标准吊耳D25t)标准吊耳;如钢丝绳与构件夹角68度(吊耳开档6m,钢丝绳8m),主吊耳选型=36/2/sin680=20T(标准 要保 舱盖选图3

30mm, 图5 吊离式舱盖翻身可参照上述。 折叠式舱盖按照NE系列MCG吊耳设计,见附图。最终如吊耳保留不切割,需要得到设计师及船东的确认。 B、钢结构产品吊耳 a.平面分段翻身吊耳

一般平面分段重量较小,翻身选用下面型式的B型吊耳,安装根据钢丝绳与构件的夹角,一般倾斜20~30度,吊耳反面要增加硬档。 20~30 吊耳, -1~-500 9、吊耳设计存在问题示例: 1、上下盖板尺寸过大,与卸扣干涉; 2、吊耳开档跨距过大,且没有倾斜安装,造成吊耳拉弯; 3、吊耳上部没有加三角板,吊耳拉弯。

拱桥设计计算书

目录 目录 ............................................................................................................................................. I 第一章前言 .. (1) 第二章基本设计资料及技术指标 (1) 2.1设计依据 (1) 2.2工程地质条件与评价 (1) 2.2.1 地形地貌 (1) 2.2.2 地基土的构成及工程特性 (1) 2.2.3水文地质条件 (1) 2.2.4不良地质现象及地质灾害 (1) 2.3主要技术标准 (2) 第三章桥梁结构设计方案比选 (3) 3.1设计要求 (3) 3.1.1设计标准及要求 (3) 3.1.2主要技术规范 (3) 3.2.桥型的方案比选 (3) 3.2.1桥型选取的原则 (3) 3.2.2入选方案 (3) 3.3.3 推荐方案说明 (9) 第四章模型设计及计算 (11) 4.1 桥型与孔跨布置 (11) 4.2主要技术标准及设计采用规范 (11) 4.2.1主要技术标准 (11) 4.2.2设计采用规范 (11) 4.3桥梁结构设计说明 (12) 4.3.1上部结构设计说明 (12) 4.3.2下部结构设计说明 (12) 4.4桥面工程及其它 (12) 4.5桥梁结构分析方法 (13)

4.5.2荷载内力组合 (13) 4.6主要建筑材料 (13) 第五章上部结构计算 (15) 5.1 桥梁的总体布置 (15) 5.2 桥底标高 (15) 5.3 拱肋刚度的取值: (15) 5.4 毛截面几何特征计算 (16) 5.5 拱肋承载力计算: (17) 5.6 拱肋稳定系数计算 (18) 5.7 作用组合 (18) 5.8 横梁的计算 (19) 5.8.1按平面静力计算 (19) 5.9 建立全桥模型 (20) 5.9.1 建立主拱圈模型 (21) 5.9.2 矢跨比 (22) 5.9.3 拱顶和拱脚高度 (22) 5.10 全桥模型的建立 (23) 5.11 辽河大桥静力特性分析 (26) 5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (26) 5.12 辽河大桥动力特性分析 (32) 5.12.1动力特性的分析方法 (32) 5.13 全桥验算 (33) 5.13.1 稳定性验算 (33) 第六章施工阶段分析 (36) 6.1 加工阶段介绍 (36) 6.2 施工计算中的钢材应力标准: (36) 6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (36) 第七章下部结构计算 (38) 7.1 埋置式桥台设计 (38)

板式吊耳设计计算书

抚顺石化分公司120万吨/年催化中压加氢精制(改质)装置 精制反应器(R-101)反应器吊耳设计参考 基本参数: 筒体最小壁厚135mm 封头最小壁厚:80mm 筒体内直径:3613mm 封头半径:1834mm 注:○1L2公式仅适用于标准椭圆形封头 式中:δ—封头名义厚度; h1—封头曲面高度; h2—封头直边高度; 对其它形式封头,L2由设计者自定。

吊耳板材质:Q235-A 许用应力[σ]:130Mpa 许用剪应力[τ]:91Mpa 角焊缝系数:Φn:0.7 动载综合系数:K=1.65 吊耳竖向载荷 Q=332235kg Fv=332235÷2×K=332235÷2×1.65=274093.8 kg 吊角A-A截面拉应力: σ= Fv/S(H-D)= 274093.8/(10-0.13)(53-18)= 274093.8/523.11=523.96kg/cm2σ<[σ],满足要求。 垫板焊缝剪应力: τ= Fv/0.707 a [2(L sp+ H sp )-8×2+2π2] =274093.8/0.707×3.6[2(45.5+93 )-8×2+2π2] =274093.8/696.26 =393.66 kg/cm2 τ<[τ],满足要求。 吊耳板焊缝剪应力: τ= Fv/0.707 aΦn[2(L sp-G+ L1 )+0.5πF+H-F-8r+2πr] =274093.8/0.707×3.6×0.7[2(45.58+22 )+0.5π15+53-15-8×4+2π×4] =274093.8/368.34 =744.13 kg/cm2 τ<[τ] ,满足要求。 吊耳受弯状态分析: R A=P/2(2+3λ) R B=-3Pm/2l M A=-Pm M B=Pm/2 A-C段Q X=-P M X=-Px B-C段Q X=3Pm/2l M X=-Px+R A(x-m) 计算吊耳水平状态下受力状态: P=274093kg

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