技術交流-遇瑞(寶冶鋼結構項目總工培訓)

1、技術交流(相互交流很重要，請不要拘束),上海寶冶集團有限公司工業(yè)安裝分公司遇瑞,本次交流的兩大方面內容,一、吊裝用耳板計算程序,二、施工驗算需要注意的幾個問題,一、吊裝用耳板的計算程序,主要內容程序界面的介紹各界面的用途、界面中參數(shù)的含義、相關知識的介紹。程序的使用方法配合實例介紹流程。在使用程序過程中的注意事項適用條件。,1.1程序界面的介紹1.1.1第一界面(耳板簡圖),圖中①號板為主耳板，②號板為補強板

2、，③號板為加勁板，其中②、③號板需通過計算確定是否需要設置。介紹兩種工況,1.1.2第二界面(耳板的材質及尺寸),由于本軟件使用的是驗證法，使用時首先需結合界面1并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選取耳板的尺寸，然后利用本軟件進行驗證。,相關知識1：受壓的三種狀態(tài),均勻壓 桿件的受壓局部壓 銷軸(螺栓)孔邊、刨平頂緊三向壓 一種應力狀態(tài),均勻壓構件受壓 失穩(wěn) 結構破壞,,,,,若為平面構件，需保證吊裝

3、過程中平面外長細比小于250。λy=L/iy，iy為單根梁或平面桁架弦桿平面外回轉半徑值。,柱頭加勁肋的刨平頂緊,局部壓在局部壓力的作用下，構件的承載力與均勻壓相比，有所提高。(可參見鋼結構規(guī)范的端面承壓值及螺栓的孔壁承壓值),支座反力通過梁加勁肋的刨平頂緊,,頂板與加勁肋的連接焊縫或者通過將加勁肋刨平頂緊于頂板，依靠板件承壓傳力,,加勁肋與柱腹板的連接焊縫,,柱腹板,三向壓是一種應力狀態(tài)，即計算時取出的單元體的三個方向的應力均

4、為壓應力。 在這種受力條件下，不但承載力有所提高，而且其塑性及韌性也將提高。(可參見《材料力學》中有關應力狀態(tài)的相關知識),為防止三向焊縫交叉，產(chǎn)生三向拉應力的加勁肋處理方法；若為直接承受動載的結構，其加勁肋與下翼緣的連接采用斷開方法。(既防三向拉也可減少止疲勞對焊縫影響),,1.1.3第三界面(荷載),相關知識2：標準值及設計值,標準值：實際值或規(guī)范中給出的參考值。設計值：經(jīng)處理，具有一定安全系數(shù)的值。校核方法：中國(雙控法):

5、荷載標準值×荷載分項系數(shù)<k×承載力標準值/抗力分項系數(shù)總安全度=荷載分項系數(shù)×抗力分項系數(shù)/ k=1.4 ×1.111÷0.75=2.07國外(單控法)：荷載標準值×安全系數(shù)<承載力標準值總的安全度=安全系數(shù)=2(馬蒙特的施工安全系數(shù)),相關知識3：荷載組合(施工用),驗算承載力(承載能力極限狀態(tài))①1.35×1.1恒載(結構自重)用途：驗

6、算吊裝或提升工況時，該狀態(tài)以自重為主。② 1.2恒載(塔架自重)+1.4活載(承擔的結構自重)用途：支撐胎架的設計③ 1.2恒載(結構自重)+1.4活載(牽引力或摩擦力及由于滑移帶來的橫向荷載)用途：驗算滑移工況驗算位移(正常使用極限狀態(tài))1.0恒載+1.0活載,1.1.4第四界面(計算結果),相關知識4：耳板的受力,受力狀態(tài)：拉、剪、孔壁承壓及彎曲(可能存在),,,,,相關知識5.1：銷軸的受力,受力狀態(tài)：剪、承壓及彎曲,

7、,,,,,銷軸受彎(單剪，雙剪誰更好),相關知識5.2：螺栓的受力,螺栓的分類,“螺栓界”的三個主要區(qū)別之一----普通螺栓之間,高強螺栓：螺桿、螺帽、墊圈 均采用高強度材料，如45號鋼。普通螺栓：采用Q235鋼,,,高強螺栓：8.8s級和10.9s級。普通螺栓：4.6級、 4.8級、 5.6級、 8.8級。,,高強螺栓：施加預拉力，使連接構件間產(chǎn)生擠壓力，在桿軸的垂直方向產(chǎn)生摩擦力，因此受力時外力須先克服該摩擦力；普通螺栓：其擰緊

8、螺帽時產(chǎn)生的預拉力較小，可以忽略不計，其僅僅依靠螺桿抗剪及孔壁承壓來抵抗外力。,“螺栓界”的三個主要區(qū)別之二,“螺栓界”的三個主要區(qū)別之三----高強螺栓之間,從螺栓本身來看，兩者相同,,本質區(qū)別在于：兩者極限狀態(tài)的定義不同,計算方法及適用范圍大不相同,,,,,,摩擦型：以外剪力達到由預拉力產(chǎn)生的摩擦力為極限設計狀態(tài)，使用時絕對不能滑動，一旦滑動設計上即認為達到破壞狀態(tài)。,承壓型：允許外剪力超過由預拉力產(chǎn)生的摩擦力，連接板件間產(chǎn)生滑移，

9、螺桿與孔壁接觸，以螺桿剪切破壞或孔壁承壓破壞為極限設計狀態(tài)，,,,,,承受動載或重要部位的連接一定摩擦型,相關知識6：焊縫的受力,受力狀態(tài)：最復雜狀態(tài) 拉、剪、彎曲,,,,,,驗算角焊縫時需注意的問題：①計算方法與耳板計算相似；②計算截面長度為L-2hf，但不大于60hf，計算截面寬度為0.7hf；③焊縫的應力為折算應力，其值大小為：④σf為焊縫正應力(當外力與焊縫軸線垂直時)， τf為焊縫剪應力(當外力與焊

10、縫軸線平行時),,角焊縫的焊角尺寸的初選，為什么設計人員在確定雙面角焊縫的焊角尺寸時“總說0.8t”？根據(jù)規(guī)范： ，t1、 t2分別為較厚板件、及較薄板件厚度。設計院采用：“雙面角焊縫 0.8t”---設計等強,,,相關知識7：角焊縫的四個疑問,“1cm長，焊角尺寸為10mm的單面角焊縫的承載力為1噸”，此話從何而來？,角焊縫的計算長度要求是什么？lw=l-2hf ,其中l(wèi)為焊縫的實際長度。,,存在最小值的原因：

11、長度過小會造成應力集中；存在最大值的原因：長度過大會造成邊緣不受力。(當長度超出60hf時，按照60hf計算，力沿焊縫全長分布時除外。),,焊接工字鋼的翼緣與腹板之間的連接焊縫可否采用角焊縫？從焊接角度：《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002,從受力角度：《鋼結構設計規(guī)范》 GB50017-2003第7.3.1條：組合工字梁翼緣與腹板的雙面角焊縫連接，其強度可按下式計算 ，在剪力及局部壓力的作用下算夠即可。,,

12、此類焊縫必須焊透的三個情況：①重級工作制和起重量大于50t的中級工作制吊車梁腹板與上翼緣。(承受動載）②高層鋼結構梁柱連接節(jié)點上下600mm范圍內。(強節(jié)點)③高層鋼結構柱子拼接位置上下100mm范圍內。(強連接),1.1.5第五界面(最終選用耳板尺寸),相關知識8：剛接or鉸接,剛接帶來彎矩無絕對鉸亦無絕對剛，多鉸即是剛焊接（剛度較大）=剛接？,,相對位置：絕大多數(shù)情況下，擱置即為鉸接。,梁擱置于柱頂,次梁擱置于主梁,構造

13、：僅通過腹板相連為鉸接；腹板和翼緣都有可靠連接可初步認定為剛接。,僅通過腹板相連,腹板與翼緣均連接,僅通過腹板相連,腹板與翼緣均連接,僅通過腹板相連,腹板與翼緣均連接,長度：實質是結構剛度的體現(xiàn)《鋼結構設計規(guī)范》 GB50017-2003第8.4.5條及10.1.4條均有類似規(guī)定：①對于H型及箱型截面的桁架：當采用節(jié)點板連接，且?guī)缀伍L度與截面高度之比大于10(弦桿)、15(腹桿)，可忽略次彎矩作用，視作鉸接點。②對于管桁架

14、：幾何長度與截面高度之比大于12(主管)、24(支管)，分析內力時，視為鉸接。,實驗結果，次應力影響不超過20%情況下的結論。,1.2 程序演示,相關參數(shù)必備參數(shù)：外荷載標準值：325kN，主板材質：Q235夾角θ=15度，平面外受力(工況1)主板長度L=500mm，厚度t1=20mm，銷軸直徑d=85mm，銷孔中心至被吊構件頂部距離h=250mm單邊抗拉面長度b1=160mm，抗剪面長度b2=140mm。附加參

15、數(shù)：耳板補強板厚度t2=12mm，兩塊加勁板長度L1=150mm，厚度t3=12mm，四塊，同側兩塊加勁板間距離300mm。,1.3程序使用時的注意事項,當施工過程中遇到下列四種情況時，需謹慎使用該計算程序。①吊點數(shù)超過6個 需注意的問題：各吊點位置受力不均勻。應先算反力再設計耳板。,2000年施工技術雜志中《某網(wǎng)架吊裝墜落事故分析》 一文：被安裝的結構為45m ? 80m的正放四角錐焊接球網(wǎng)架結構，在施工過程中共設置18

16、個吊點。計算時未考慮多吊點聯(lián)合吊裝時各吊點提升力的不均勻性 ，導致個別點承載力不足先破壞，最終發(fā)生連鎖效應，結構墜落。,,,驗算馬凳時存在不均勻,,計算單個受荷時除以(n-1),②以受彎為主的吊點。需注意的問題：為避免側板受扭而產(chǎn)生較大變形，應在被吊構件內部與主耳板對應的位置加設傳力板，且傳力板的截面模量不應小于主耳板的截面模量 。另外，為減少耳板根部的應力集中可設置附加翼板。,③雖然耳板以受軸力為主，但與耳板相連的主結構板件厚度較

17、小。需注意的問題：分清主次，所選耳板厚度與主結構盡量接近，否則，需對主結構進行加強。④雖然吊耳以受軸力為主，但與耳板相連的結構板件厚度超過40mm。 需注意的問題：厚板的層狀撕裂問題?？刹捎迷诒坏鯓嫾祥_洞，將耳板直接插入被吊構件中 的做法，或者要求被吊構件板件具備Z向性能。,二、施工驗算需要注意的幾個問題,主要內容項目部需提供給施工驗算方的資料給予。施工驗算方的計算報告中必須包含的內容回收。初識計算結果云圖

18、結合SAP2000、MIDAS及ANSYS的位移及應力云圖。,2.1項目部需提供給對方的資料,施工方法概述簡單描述擬采用的施工方法及相關流程。(吊裝分段及方法；滑移頂推點、滑靴位置、采用的設備；提升時塔架布置)需要解決的問題雙方配合列出最不利工況、需要計算的內容(吊裝、卸載)由于現(xiàn)場的某些特殊性而需要特別關注的事項比如塔架的設置，是否有障礙 避開、加撐、硬抗比如卸載時結構的狀態(tài) 僅有主要受

19、力構件or所有構件or屋面有無，場地情況等等(施工過程一體化協(xié)同分析)結構自重增強計算的準確性，通過軟件上的手段，使計算結果與實際更為接近。,,,2.2計算報告中必須包含的內容,手算法適合采用該方法計算：拼裝支架的計算、焊縫及螺栓的計算以及吊裝用耳板的計算。特點：方法簡便，未知量少，公式可尋。報告內容：①計算內容描述；②計算依據(jù) ；(某規(guī)范的某條)③荷載情況 ；（要說明荷載的來源）④安全系數(shù)的選??；

20、⑤計算結果及相關評價。(必須),有限元分析法適合采用該方法計算：結構的吊裝工況分析、卸載工況分析、現(xiàn)場用支撐結構設計，吊點附近結構有限元分析 。 反力、應力(比)、位移特點：未知量多，求解復雜，借助軟件。報告內容：①計算內容描述； (需比手算法更詳細)②采用軟件名稱；③計算依據(jù)；(寫明規(guī)范即可)④荷載及組合情況 ；（要說明荷載的來源）⑤計算結果及相關評價。(最不利位置及桿件),,2.3三大流行軟件

21、的結果云圖,相關知識9：應力比及von-mises應力,最不利應力比按照相關規(guī)范的要求(最不利)所求得的構件應力值與材料的設計強度值的比值。,是,非,σ=N/ΦA，穩(wěn)定不利,受力較為復雜的構件應采用鋼結構規(guī)范第5.2.5求解應力比,,,述軟件求解過程,第四強度理論---形狀改變比能理論(屬于屈服失效理論，適合計算塑性材料的應力),,Von-mises應力,對于鋼材,,SAP2000,相關知識10：云圖,,最大值0.132,MIDAS