高层住宅装配式预制楼梯施工工法
预制装配式钢筋混凝土楼梯制作及安装施工工法

预制装配式钢筋混凝土楼梯制作及安装施工工法预制装配式钢筋混凝土楼梯制作及安装施工工法一、前言预制装配式钢筋混凝土楼梯制作及安装施工工法是一种现代化、快速、高效的楼梯施工工法。
相对于传统的现浇楼梯,预制楼梯在制作工艺、质量控制和施工效率方面具有明显优势,并且适用范围广泛。
本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工过程、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析等方面的内容,旨在通过实例分析,为读者提供一个实用、准确、可信的指导。
二、工法特点预制装配式钢筋混凝土楼梯制作及安装施工工法的特点主要包括:1. 工艺简化:通过预制和装配方式,减少施工过程中的工序和现场的施工难度,大幅度提高工作效率。
2. 质量可控:在工厂条件下进行制作,能够确保材料的充分配合、施工质量的可控性和一致性,提高楼梯制作质量。
3. 安装方便:通过标准化设计和生产,楼梯安装过程简便、快速,减少了现场施工中的复杂操作。
4. 节约成本:减少现场人工和材料浪费,提高施工效率,节约施工成本。
5. 环境友好:采用工业化生产和装配方式,减少对环境的影响。
三、适应范围预制装配式钢筋混凝土楼梯适用于各类建筑工程,特别是高层建筑、商业综合体、办公楼等。
它可以满足不同楼梯形式和规格的需求,同时也适用于新建和改造工程。
四、工艺原理预制装配式钢筋混凝土楼梯的制作与安装施工,通过将钢筋混凝土楼梯模块化制作,再进行现场拼装安装。
其理论依据主要包括以下几点:1. 工厂预制:楼梯的主体部分在工厂进行预制,包括钢筋加工、模板搭设、混凝土浇筑等工序。
2. 模块化设计:采用模块化设计,楼梯分为若干个标准化模块,不同模块之间可以按照需要进行组合。
3. 现场拼装:将预制好的楼梯模块通过吊装设备运至现场,按照设计要求进行拼装施工。
4. 紧固连接:通过螺栓、焊接等方式进行模块之间及模块与结构之间的紧固连接。
5. 非开挖施工:楼梯的安装通过现场吊装设备进行,不需要进行开挖作业,减少现场对地基的干扰。
装配式混凝土结构施工—预制混凝土楼梯及外挂墙板的安装施工

图4-4-2 预制楼梯的安装
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图4-4-3 预制楼梯固定铰端做法
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图4-4-4 预制楼梯活动铰端做法
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二、预制混凝土外挂墙板的安装施工
1.预制外挂墙板的特点 预制外挂墙板是安装在主体结构(一般为钢筋混凝土框架 结构、框-剪结构、钢结构)上起围护、装饰作用的非承 重预制混凝土外墙板,按装配式结构的装配程序分类应该 属于“后安装法”。
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(3)外挂墙板安装就位后应对连接节点进行检查验收, 隐藏在墙内的连接节点必须在施工过程中及时做好隐检记 录。
(4)外挂墙板均为独立自承重构件,应保证板缝四周为 弹性密封构造,安装时,严禁在板缝中放置硬质垫块,避 免外挂墙板通过垫块传力造成节点连接破坏。
(5)节点连接处露明铁件均应做防腐处理,对于焊接处 镀锌层破坏部位必须涂刷三道防腐涂料防腐,有防火要求 的铁件应采用防火涂料喷涂处理。
3.外挂墙板的安装与固定 (1)外挂墙板正式安装前要根据施工方案要求进行试安 装,经过试安装并验收合格后可进行正式安装。
(2)外挂墙板应该按顺序分层或分段吊装,吊装应采用 慢起、稳升、缓放的操作方式,应系好缆风绳控制构件转 动;吊装过程中应保持稳定,不得偏斜、摇摆和扭转,如 图4-4-5所示。
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图4-4-5 预制外挂墙板吊装
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应采取保证构件稳定的临时固定措施,外挂墙板的校核与 偏差调整应按以下要求: 1)预制外挂墙板侧面中线及板面垂直度的校核,应以中 线为主调整。 2)预制外挂墙板上下校正时,应以竖缝为主调整。 3)墙板接缝应以满足外墙面平整为主,内墙面不平或翘 曲时,可在内装饰或内保温层内调整。 4)预制外挂墙板山墙阳角与相邻板的校正,以阳角为基 准调整。 5)预制外挂墙板拼缝平整的校核,应以楼地面水平线为 准调整。
装配式楼梯施工方案

装配式楼梯施工方案预制楼梯安装一、准备工作(一)制定运输方案 1、预制楼梯运输时根据构件尺寸型号、重量、外形、确定运输方法、起重机械(装卸构件用)和运输车辆。
本工程拟选用山东万斯达建筑科技股份有限公司作为预制构件供货商,该单位是我国最早从事建筑产业化领域装配式建筑体系研究、产品开发、制造、施工的高新技术企业,逐渐完善了装配式建筑主体所需的主要结构部品,形成 PK 快装结构体系,被国家住房和城乡建设部授予公司国家住宅产业化基地的称号、山东省住建厅授予公司建筑产业现代化生产基地的称号,成为我国建筑产业现代化领域的领军企业,是国内少数几家集技术咨询、研发设计、产品制造、工程安装、售后服务等为一体的建筑产业现代化企业。
2、构件运输基本要求构件运输时的混凝土强度不应低于设计强度等级的 100%,垫点和装卸车时的吊点,不论上车运输或卸车堆放,均按设计要求进行留置。
叠放在车上或堆放在现场的构件,构件之间的垫木要在同一条垂直线上,且厚度相等。
构件在运输时要固定牢靠,以防在运输中途倾倒,或在道路转弯时车速过高被甩出。
对于重心较高、支承面较窄的构件,应用支架固定。
(二)构件堆放场 1、装配式混凝土构件在构件加工厂生产完成1/ 7后,运至施工现场吊装前用专用存板架集中存放。
预制楼梯存放场地要保持平整,存放距离要根据起重机有效半径单片存放,材料下方放置 10*10 木方垫层,防止损坏。
合理预制计划梁相2、场内运本工程施理安排。
构二、吊(一)施主要技术制构件安装(二)施对现场所划进场,尽(三)施预制楼梯吊装楼梯相应部位甩运输施工现场狭小件可通过塔吊装工程施工人员准术负责人亲自装,特殊工种施工物资设备所需的材料尽量避免出现施工工艺梯吊装梯预制构件。
甩出预留钢筋图 1.小,因此对场塔吊、汽车准备自指导现场种持证上岗备准备料、设备物资现短缺和闲现场先进行筋,待主楼4.9.1 预制场内道路设车吊进行垂直场施工,组织岗。
资、周转用闲置。
浅谈预制楼梯安装施工方法

浅谈预制楼梯安装施工方法发表时间:2019-10-09T16:50:13.930Z 来源:《建筑模拟》2019年第33期作者:段鸿川刘昌林刘春生[导读] 本文以实际工程为依托,从预制楼梯安装的成功实施进行技术性总结,可供其它同类工程参考。
段鸿川刘昌林刘春生中建八局三公司重庆 400000摘要:随着科技的不断进度,现阶段使用预制化成品构件安装的施工工法越来越多,大量的建筑部品由车间生产加工完成,现场大量的装配作业,而原始现浇作业大大减少,采用建筑、装修一体化设计、施工装配式建筑的性价比会越来越高,符合绿色建筑的要求。
本文以实际工程为依托,从预制楼梯安装的成功实施进行技术性总结,可供其它同类工程参考。
关键词:预制楼梯预埋件安装一、工程及设计概况本工程界石组团N分区N12/02地块项目位于重庆市巴南区鹿角板块,东城大道以西,协信星麓原以南,西侧为已有乡镇道路,东侧为东城大道,南侧为规划道路未施工。
由高层住宅2栋,洋房12栋及对应车库组成,总建筑面积约139477.21㎡。
其中3#~4#楼为地上33层高层住宅,5#~10#楼、12#~17#楼均为8~11层洋房。
结构安全等级二级,设计年限50年。
高层区抗震等级为三级、洋房区抗震等级为四级,防震烈度均为6度。
本项目高层3#、4#楼为装配式预制楼梯(YTL1采用现浇,梯段采用工厂预制、现场安装),预制楼梯由YTB1、YTB2两部分组成,每楼层由两件YTB1、两件YTB2装配成剪刀楼梯,层高为3.0米,采用现场安装的施工方法。
二、预制楼梯安装施工方法简述2.1 预制楼梯位置模板深化本项目高层3#、4#楼主体结构采用铝合金定型模板施工,施工前我方施工单位组织甲方、设计、监理等各参加单位进行铝模深化,同时针对预制楼梯位置的YTL/TL2同步进行了优化,由于铝模板成型质量较好,各构件截面尺寸偏差较小。
而铝模施工工艺对楼梯位置的大墙面又存在K板(老墙模板),导致预制楼梯不得不隔层安装,操作难度较大,为便于预制楼梯的安装,铝模深化时特意取消TL2之间横梁的浇筑,改为预制楼梯安装完成后再浇筑。
预制装配式钢筋混凝土楼梯构造

(a)
(b)
图5- 5
预制梯段式钢筋混凝土楼梯
面层
预制踏步板 预制踏步板
(a)悬挑式
(b)墙承式
图5- 6
预制踏步板式钢筋混凝土楼梯
第二节 预制装配式钢筋混凝土楼梯构造
二 预制梯段式钢筋混凝土楼梯
预制梯段式钢筋混凝土楼梯是指将整个楼梯段作为 一个预制件,平台板和平台梁可以一起预制,也可以分 开预制。对于住宅建筑常采用平台板和平台梁合而为一 的预制方式,而对于公共建筑常将平台板和平台梁分开 预制。这种楼梯的主要节点构造如图5-5所示。
平台板 三角形踏步 一字形踏步 平台梁 矩形斜梁 三角形踏步 反L形踏步 正L形踏步
(b)踏步断面形式 (a)矩形斜梁 砖砌踢面 一字形踏步 平台板 正L形踏步 插铁 平台梁 锯齿形斜梁 (c)锯齿形斜梁 平台梁 平台板 锯齿形斜梁 反L形踏步
图5- 4
预制斜梁式钢筋混凝土楼梯
制装配式钢筋混凝土楼梯构造
三 预制踏步板式钢筋混凝土楼梯
预制踏步板式钢筋混凝土楼梯的做法是先预制楼梯 段的踏步板,并将踏步板支承在两边的墙上(墙承式) ,或一端支承在墙上而另一端悬挑(悬挑式)。常用的 踏步板有一字型和L型。墙承式楼梯可采取随砌墙随安 装的施工办法;悬挑式楼梯采取随砌墙随安装的同时, 应对悬挑端设临时支撑以保证其稳定。这种楼梯的构造 做法如图5-6所示。
预制装配式钢筋混凝土楼梯构造
一 预制斜梁式钢筋混凝土楼梯
预制斜梁式钢筋混凝土楼梯主要是指将楼梯段的斜 梁和踏步板分开预制,平台梁和平台板也分开预制的楼 梯。斜梁有锯齿形和矩形两种形式,常用一字型、L型 (正、反)和三角形的踏步板。安装的顺序是先放平台 梁、后放斜梁、再放踏步板。这种楼梯的构造做法如图 5-4所示。
装配式混凝土预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙安装施工工艺

装配式混凝土预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙安装施工工艺12.1 材料要求12.1.1预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙进场时,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的规定和设计要求进行验收。
12.1.2预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙的标识、外观质量、尺寸偏差、相关预留预埋以及混凝土强度等级应符合设计要求及现行国家有关标准的规定。
12.1.3预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙的固定和吊装预制混凝土构件采用的材料和工具应符合下列规定:1 固定用的预埋件、连接件、支撑件的材质和规格,应符合设计要求和现行国家有关标准的规定;2吊装用的吊装梁、钢丝绳和配套工具材料,质量应可靠且满足施工要求;3 吊装用的吊钉、吊环、内埋式螺母和吊杆应满足设计要求;当使用吊钉时,应采用专用吊具;吊环应采用未经冷加工的HPB300钢筋或Q235B圆钢制作;吊装采用内埋式螺母或吊杆的材料,应符合现行国家相关标准的规定。
12.1.4 预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙连接用的焊接材料,螺栓、锚栓和铆钉等紧固件材料,应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017、《钢结构焊接规范》GB 50661和现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18的规定。
12.1.5 预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙接缝处密封胶应选用位移变形能力不低于25%的低模量耐候建筑密封胶,其主要性能应符合现行北京市地方标准《建筑预制构件接缝防水施工技术规程》DB11/T 1447的规定。
12.2 主要机具12.2.1吊装机械机具应包括塔吊、汽车吊、吊装梁、吊装索具、牵引绳等。
12.2.2测量仪器应包括水准仪、经纬仪、激光扫平仪、激光竖向投测仪、靠尺、塔尺、钢卷尺等。
12.2.3安装工具应包括电焊机、反光镜、手持电动扳手、构件调整辅助工具、胶枪等。
12.3 作业条件12.3.1预制阳台分户板、预制楼梯间分隔墙安装前,应按吊装流程核对构件编号与平面位置,明确吊装顺序并符合设计图纸要求。
预制楼梯施工工法

预制楼梯施工工法一、前言预制楼梯施工工法是一种高效、节省时间和成本的楼梯施工方式。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点预制楼梯施工工法的主要特点是:1. 工期短:采用预制模块化构件,可以在工厂内先进行预制,减少现场施工时间。
2. 成本低:预制构件可以进行批量生产,减少人工成本和材料浪费。
3. 质量可控:在工厂内进行预制,可以严格控制构件质量,提高施工质量稳定性。
4. 适用范围广:适用于各类建筑项目,如住宅、商业建筑、公共设施等。
三、适应范围预制楼梯施工工法适用于各种楼梯形式,如直梯、扶梯、曲线梯等。
它可以满足不同施工要求,适用于新建项目和改造项目。
四、工艺原理预制楼梯施工工法的核心原理是将楼梯预先制作成模块,然后再运输到现场进行安装。
通过对模块进行精确设计和加工,可以达到快速安装、高质量施工的效果。
在实际应用中,工法采取以下技术措施:1. 模块化设计:将楼梯分解为若干模块,每个模块的尺寸和结构都是标准化的,便于生产和运输。
2. 预先加工:在工厂内对构件进行预先加工,如喷涂防腐层、精确裁剪、焊接等,使得构件在运输和安装过程中更加方便和可靠。
3. 现场拼装:将预制好的楼梯模块运输到现场后,通过精确的连接方式进行组装,形成稳固的整体结构。
五、施工工艺预制楼梯施工工法的施工工艺可以按以下步骤进行:1.设计与制定施工方案:根据项目需求和现场条件,设计楼梯结构和制定施工方案。
2. 材料准备:准备预制楼梯所需的材料,包括钢材、混凝土等。
3. 模具制作:根据设计要求制作楼梯模具。
4. 模块预制:在工厂内根据模具进行楼梯模块的预制,包括裁剪、加工和喷涂等工序。
5. 运输和安装:将预制好的模块运输到现场,按照设计要求进行拼装和安装。
6. 精加工和调整:进行楼梯的精加工和调整,确保每个模块的精度和质量。
7. 防腐处理:对楼梯进行防腐处理,增加使用寿命。
预制楼梯固定端连接钢筋安装施工工法

预制楼梯固定端连接钢筋安装施工工法预制楼梯固定端连接钢筋安装施工工法一、前言预制楼梯固定端连接钢筋安装施工工法是一种用于安装预制楼梯固定端连接钢筋的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 该工法采用了预制楼梯固定端连接钢筋的安装方式,具有施工速度快、工序简化、施工质量可控等特点。
2. 采用预制楼梯固定端连接钢筋的方式,可以有效避免施工现场中的不确定因素,减少施工时间和风险。
3. 使用该工法可以提高施工效率,降低人力成本,提升工程质量,并且具有良好的经济效益。
三、适应范围该工法适用于各类建筑工程中的楼梯固定端连接钢筋的安装施工,包括住宅、商业建筑、公共设施等。
四、工艺原理预制楼梯固定端连接钢筋安装施工工法的工艺原理是将预制楼梯固定端连接钢筋按照设计要求进行精确定位和固定。
它采取了以下技术措施:1. 首先,对楼梯固定端的位置进行测量和标记,确定连接钢筋的精确位置。
2. 然后,在楼梯固定端进行预埋工作,如预埋钢板或留有连接孔的混凝土块。
3. 接下来,根据连接钢筋的类型和数量,确定连接孔的尺寸和间距,并进行钢筋连接孔的钻孔和清理工作。
4. 最后,将钢筋安装到连接孔中,并使用适当的方法进行固定,如焊接或膨胀螺栓等。
五、施工工艺1. 预先准备工作:测量楼梯固定端的位置和尺寸,准备所需的机具设备和材料。
2. 预埋工作:在楼梯固定端进行预埋工作,如预埋钢板或留有连接孔的混凝土块。
3. 钢筋连接孔钻孔:根据连接钢筋的类型和数量,确定连接孔的尺寸和间距,并进行钻孔和清理工作。
4. 钢筋安装与固定:将钢筋安装到连接孔中,并使用适当的方法进行固定,如焊接或膨胀螺栓等。
六、劳动组织根据工程规模和施工进度,合理组织施工人员,确保施工进度和质量。
根据工艺要求和安全规范进行组织,制定详细的施工方案,并分配任务给相应的人员。
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高层住宅装配式预制楼梯施工工法1 前言为了有效解决建筑行业劳动力不足,提高工程效率缩短工期,提高建筑物的质量和性能,保证房地产企业更好的可持续发展等问题,建筑工程的产业化已经是行业未来的趋势。
产业化工程突出特点就是装配式施工,而如何提高装配式建筑的整体性,如何降低构件加工、安装的难度,如何提高构件安装的质量,如何缩短装配式工程的吊装时间使其满足社会要求等问题成了影响产业化工程发展的主要因素。
传统的现浇楼梯,须经过支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序,在劳动力和工期上有不利影响。
并且现浇楼梯的施工质量缺陷较多,容易出现涨模、漏浆等问题,混凝土在达到强度前人员来回走动,易对踏步棱角造成破坏。
而装配式预制楼梯在这些方面都可以避免。
本项目主要研究高层住宅中预制楼梯深化设计、模具制作、楼梯制作、运输、安装,包括楼梯构件生产各种预埋件、预留孔洞的规格、位置和数量,混凝土的养护,现场如何安装,成品如何保护等。
2 工法特点2.1工序简单、节省工期预制楼梯提前在加工厂预制而成,运至现场后直接安装,减少了现浇楼梯现场支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑等时间,并且省去了后期踏步的做法,大大减少了装修的工作量,节约工期。
2.2质量高、外观美施工方便,构件质量容易得到保证,踏步边缘棱角分明、完整美观,防滑条清晰漂亮,构件尺寸几乎无偏差。
较现浇楼梯常出现的涨模、漏浆、踏步缺棱掉角等质量问题有了很大的提高。
2.3周转多、成本低工厂化加工生产,人力需要少,材料周转次数多,浇筑混凝土时浪费较少,并且省去后期踏步装修成本。
2.4节能环保工厂制作,浇筑混凝土时现场漏浆容易回收利用,节能环保。
3 适用围1、高层建筑标准层的楼梯。
2、对工期和质量要求较高的建筑工程。
4 工艺原理装配式预制楼梯采用工厂化制作,钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑及养护均在工厂进行。
预制楼梯工厂化生产的重点是深化设计和模板制作。
预制楼梯的深化设计必须符合现场楼梯间尺寸和位置,各种预留预埋及位置须经过计算,确保安全准确。
预制楼梯的模板制作须与深化图纸相对应,模板是保证楼梯尺寸、各类预留预埋位置和表观质量的关键工艺所在。
5 施工工艺流程及操作要点5.1施工准备1、深化设计无误并经设计同意。
2、预制楼梯构件进场验收,符合图纸要求。
3、安装所需工具设备准备齐全并安全可靠。
4、现浇梯梁强度达到设计要求。
5、楼梯间尺寸复核完毕,现场控制线放设完毕。
5.2工艺流程预制楼梯图纸深化设计→构件加工厂生产制作→构件运输→构件进场验收→现场安装准备→控制线放设并复核→现浇梯梁处预埋钢筋复核→现浇梯梁处灌浆料找平→预制楼梯起吊→预制楼梯就位调整→连接缝隙处灌浆→检查验收→成品保护。
5.3操作要点5.3.1预制楼梯图纸深化设计预制楼梯的深化设计是施工的前提,深化的图纸必须符合现场楼梯间尺寸和相对位置关系,各种预留预埋及位置须经过计算,确保安全准确并经同意。
图5.3.1-1 梯板平面布置图图5.3.1-2 楼梯配筋与位置示意图类需与图纸相对应,并经验收合格。
图5.3.2 钢筋工厂绑扎5.3.3预制楼梯模板制作预制楼梯的模板制作须与深化图纸相对应,模板是保证楼梯尺寸、各类预留预埋位置和表观质量的关键所在。
图5.3.3-1 模板工厂安装图5.3.3-2 各类预留预埋构件5.3.4预制楼梯工厂养护预制楼梯在加工厂进行混凝土浇筑,浇筑完成后采用蒸汽恒温养护,强度提高快,养护效果好。
图5.3.4 预制楼梯蒸汽养护5.3.5预制楼梯运输预制楼梯在运输过程中极易受到损坏,为防止磕碰,采用专用车辆进行运输。
车辆载重20t,一次运输4块,并在车上安装固定支架对构件进行固定。
预制壁板固定支架工字钢立柱捆绑钢丝绳及倒链11硬木楔子预制壁板1-1捆绑钢丝绳及倒链10T载重汽车预制壁板运输摆放捆绑图图5.3.5 预制楼梯运输示意图5.3.6预制楼梯现场安装预制楼梯进场验收合格后,采用塔吊安装就位。
项目根据主体结构施工进度采取每两层安装一次的方法进行安装,确保梯梁处混凝土强度达到要求。
1、预制楼梯在吊装前,将侧面预埋吊环切除并抹平,在梯面平板预留吊装孔处安装万向旋转环。
图5.3.6-1 万向旋转环与楼梯连接图2、为避免预制楼梯吊装就位时与楼梯间碰撞造成缺棱掉角等质量缺陷。
项目制作了专用吊装钢梁,钢梁长度5.44m,采用H250*125*6*9的型钢,上边与下边设置20圆钢作为吊点,下边吊点的距离与楼梯上预埋吊点的距离相等,确保预制楼梯在吊装时钢丝绳保持竖直,避免产生的水平分力导致楼梯旋转,同时也避免了楼梯就位时极易冲撞的问题。
图5.3.6-2 吊装钢梁示意图图5.3.6-3 预制楼梯现场吊装图3、预制楼梯安装就位,经过细微调整,后采用C35级高强无收缩灌浆料将梯板与楼梯间两侧缝隙填实。
5.4吊装工具的计算1、吊钩螺杆部分截面验算吊钩螺杆部分可按受拉构件由下式计算:σt = F/A1≤[σt] (5.4-1)式中:t──吊钩螺杆部分的拉应力;F──吊钩所承担的起重力,取F=15000.00N;A1──螺杆扣除螺纹后的净截面面积;A1 = πd12/4。
其中:d1──螺杆扣除螺纹后的螺杆直径,取d1=20.00mm;[σt]──钢材容许受拉应力。
经计算得:螺杆扣除螺纹后的净截面面积A1=3.14×20.002/4=314.16mm2;螺杆部分的拉应力σt=15000.00/314.16=47.75N/mm2。
由于吊钩螺杆部分的拉应力47.75N/mm2,不大于容许受拉应力50.00N/mm2,所以满足要求。
2、吊钩水平截面验算水平截面受到偏心荷载的作用,在截面侧的K点产生最大拉应力σc,可按下式计算:σc = F/A2 + Mx/(γxWx) ≤[σc] (5.4-2)式中:F──吊钩所承担的起重力,取F=15000.00N;A2──验算2-2截面的截面积;A2≈h(b1+b2)/2。
其中:h──截面高度,取h=58.00mm;b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取b1=30.00mm,b2=25.00mm;Mx──在2-2截面所产生的弯矩;Mx = F(D/2+e1)。
其中:D──吊钩的弯曲部分圆的直径,取D=35.00mm;e1──梯形截面重心到截面侧长边的距离;e1 = h(b1+2b2)/[3(b1+b2)];λx──截面塑性发展系数,取λx=1.00;Wx──截面对x-x轴的抵抗矩;Wx = Ix/e1。
其中:Ix──水平梯形截面的惯性矩;[σc]──钢材容许受压应力,取[σc]=70.00N/mm2;2-2截面的截面积A2=58.00×(30.00+25.00)/2=1595.00mm2;解得:梯形截面重心到截面侧长边的距离e1=28.12mm。
在2-2截面所产生的弯矩Mx=15000.00×(35.00/2+28.12)=684318.18N·mm;解得:水平梯形截面的惯性矩Ix=445899.90mm4。
截面对x-x轴的抵抗矩Wx=445899.90/28.12=15856.35mm3;经过计算得σc=15000.00/1595.00+684318.18/15856.35=52.56N/mm2。
由于吊钩2-2截面部分的压应力52.56N/mm2,不大于容许受压应力70.00N/mm2,所以满足要求。
3、吊钩垂直截面验算垂直截面的应力计算与水平截面验算相同:h──截面高度,取h=38.00mm;b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取b1=30.00mm,b2=25.00mm;3-3截面的截面积A3=38.00×(30.00+25.00)/2=1045.00mm2;解得:梯形截面重心到截面侧长边的距离e1=18.42mm。
在3-3截面所产生的弯矩Mx=15000.00×(35.00/2+18.42)=538863.64N·mm;解得:水平梯形截面的惯性矩Ix=125401.92mm4。
截面对x-x轴的抵抗矩Wx=125401.92/18.42=6806.35mm3;经过计算得σc=15000.00/1045.00+538863.64/6806.35=93.52N/mm2。
垂直截面的剪应力τ按下式计算:τ = F/(2A3)(5.4-3)式中:F──吊钩所承担的起重力,取F=15000.00N;A3──3-3截面的竖截面面积,取A3=1045.00mm2。
经过计算得τ=15000.00/(2×1045.00)=7.18N/mm2。
根据强度强度理论公式按下式验算:σ = (σc2+3τ2)1/2 ≤[σ](5.4-4)经过计算得σ =(93.522+3×7.182)1/2=94.35N/mm2。
由于吊钩3-3截面部分的压应力94.35N/mm2,不大于钢材的容许综合应力140.00N/mm2,所以满足要求。
4、圆形吊环计算按下式验算:圆环的弯曲应力σ(5.4-5)式中:P──作用于圆环上的荷载,取P=15000.00N;R0──环的中心圆半径,取R=35.00mm;d──圆环截面圆的直径,取d=20.00mm;[σ0]──圆环容许应力,取[σ]=300.00N/mm2。
经过计算得σ=3.24 ×15000.00×35.00/20.003=212.63N/mm2。
由于圆环的弯曲应力212.63N/mm2,不大于圆环容许应力300.00N/mm2,所以满足要求。
5、整体吊环计算1)在横杆中点截面的弯矩M1和拉力P1按下式验算:M1≈Pl/6+P1x (5.4-6)其中:P1 = Ptg(α/2)/2。
式中:P──作用于整体吊环上的荷截P=15000.00N;l──横杆跨度,取l=100.00mm;x──转角处到横杆中线的距离,取x=40.00mm;α──吊环两斜杆间的夹角,取α =15.00度。
经过计算得P1=15000.00×tg(15.00/2)/2=987.39N;M1=15000.00×100.00/6+987.39×40.00=289495.75N·mm。
2)在吊环转角处截面中(A点)的弯矩M2按下式计算:M2 = Pl/13 (5.4-7)经过计算得 M2=15000.00×100.00/13=115384.62N·mm。
3)在斜杆中的拉力P2按下式计算:P2 = P/(2cos(α/2))(5.4-8)经过计算得 P2=15000.00/(2×cos(15.00/2))=7564.72N。
4)横杆中点截面的最大拉应力σ1按下式计算:σ1 = M1/W+P1/F1 ≤[σ](5.4-9)式中:F1──横杆中点截面面积F1=1000.00mm2;W──横杆中点抗弯截面抵抗矩W=2500.00mm3。