技術(shù)交流-遇瑞(寶冶鋼結(jié)構(gòu)項目總工培訓(xùn))

1、技術(shù)交流(相互交流很重要，請不要拘束),上海寶冶集團(tuán)有限公司工業(yè)安裝分公司遇瑞,本次交流的兩大方面內(nèi)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(nèi)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(guān)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(shè)置。介紹兩種工況,1.1.2第二界面(耳板的材質(zhì)及尺寸),由于本軟件使用的是驗證法，使用時首先需結(jié)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(jìn)行驗證。,相關(guān)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(yīng)力狀態(tài),均勻壓構(gòu)件受壓 失穩(wěn) 結(jié)構(gòu)破壞,,,,,若為平面構(gòu)件，需保證吊裝

3、過程中平面外長細(xì)比小于250。λy=L/iy，iy為單根梁或平面桁架弦桿平面外回轉(zhuǎn)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(gòu)件的承載力與均勻壓相比，有所提高。(可參見鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)力狀態(tài)，即計算時取出的單元體的三個方向的應(yīng)力均

4、為壓應(yīng)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(xué)》中有關(guān)應(yīng)力狀態(tài)的相關(guān)知識),為防止三向焊縫交叉，產(chǎn)生三向拉應(yīng)力的加勁肋處理方法；若為直接承受動載的結(jié)構(gòu)，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(guān)知識2：標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計值,標(biāo)準(zhǔn)值：實際值或規(guī)范中給出的參考值。設(shè)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(biāo)準(zhǔn)值×荷載分項系數(shù)<k×承載力標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值×安全系數(shù)<承載力標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(jié)構(gòu)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(dān)的結(jié)構(gòu)自重)用途：支撐胎架的設(shè)計③ 1.2恒載(結(jié)構(gòu)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(jié)果),相關(guān)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(guān)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(guān)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(yù)拉力，使連接構(gòu)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(yù)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(zhì)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(dá)到由預(yù)拉力產(chǎn)生的摩擦力為極限設(shè)計狀態(tài)，使用時絕對不能滑動，一旦滑動設(shè)計上即認(rèn)為達(dá)到破壞狀態(tài)。,承壓型：允許外剪力超過由預(yù)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(shè)計狀態(tài)，,,,,,承受動載或重要部位的連接一定摩擦型,相關(guān)知識6：焊縫的受力,受力狀態(tài)：最復(fù)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(yīng)力為折算應(yīng)力，其值大小為：④σf為焊縫正應(yīng)力(當(dāng)外力與焊縫軸線垂直時)， τf為焊縫剪應(yīng)力(當(dāng)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(shè)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(shè)計院采用：“雙面角焊縫 0.8t”---設(shè)計等強,,,相關(guān)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(yīng)力集中；存在最大值的原因：長度過大會造成邊緣不受力。(當(dāng)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(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002,從受力角度：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點上下600mm范圍內(nèi)。(強節(jié)點)③高層鋼結(jié)構(gòu)柱子拼接位置上下100mm范圍內(nèi)。(強連接),1.1.5第五界面(最終選用耳板尺寸),相關(guān)知識8：剛接or鉸接,剛接帶來彎矩?zé)o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(gòu)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(rèn)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(zhì)是結(jié)構(gòu)剛度的體現(xiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)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(dāng)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(nèi)力時，視為鉸接。,實驗結(jié)果，次應(yīng)力影響不超過20%情況下的結(jié)論。,1.2 程序演示,相關(guān)參數(shù)必備參數(shù)：外荷載標(biāo)準(zhǔn)值：325kN，主板材質(zhì)：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(gòu)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(cè)兩塊加勁板間距離300mm。,1.3程序使用時的注意事項,當(dāng)施工過程中遇到下列四種情況時，需謹(jǐn)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(yīng)先算反力再設(shè)計耳板。,2000年施工技術(shù)雜志中《某網(wǎng)架吊裝墜落事故分析》 一文：被安裝的結(jié)構(gòu)為45m ? 80m的正放四角錐焊接球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在施工過程中共設(shè)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(dǎo)致個別點承載力不足先破壞，最終發(fā)生連鎖效應(yīng)，結(jié)構(gòu)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(cè)板受扭而產(chǎn)生較大變形，應(yīng)在被吊構(gòu)件內(nèi)部與主耳板對應(yīng)的位置加設(shè)傳力板，且傳力板的截面模量不應(yīng)小于主耳板的截面模量 。另外，為減少耳板根部的應(yīng)力集中可設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)盡量接近，否則，需對主結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強。④雖然吊耳以受軸力為主，但與耳板相連的結(jié)構(gòu)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?gòu)件上開洞，將耳板直接插入被吊構(gòu)件中 的做法，或者要求被吊構(gòu)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(nèi)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(nèi)容回收。初識計算結(jié)果云圖

18、結(jié)合SAP2000、MIDAS及ANSYS的位移及應(yīng)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(guān)流程。(吊裝分段及方法；滑移頂推點、滑靴位置、采用的設(shè)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(nèi)容(吊裝、卸載)由于現(xiàn)場的某些特殊性而需要特別關(guān)注的事項比如塔架的設(shè)置，是否有障礙 避開、加撐、硬抗比如卸載時結(jié)構(gòu)的狀態(tài) 僅有主要受

19、力構(gòu)件or所有構(gòu)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(jié)構(gòu)自重增強計算的準(zhǔn)確性，通過軟件上的手段，使計算結(jié)果與實際更為接近。,,,2.2計算報告中必須包含的內(nèi)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(nèi)容：①計算內(nèi)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(jié)果及相關(guān)評價。(必須),有限元分析法適合采用該方法計算：結(jié)構(gòu)的吊裝工況分析、卸載工況分析、現(xiàn)場用支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，吊點附近結(jié)構(gòu)有限元分析 。 反力、應(yīng)力(比)、位移特點：未知量多，求解復(fù)雜，借助軟件。報告內(nèi)容：①計算內(nèi)容描述； (需比手算法更詳細(xì))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(jié)果及相關(guān)評價。(最不利位置及桿件),,2.3三大流行軟件

21、的結(jié)果云圖,相關(guān)知識9：應(yīng)力比及von-mises應(yīng)力,最不利應(yīng)力比按照相關(guān)規(guī)范的要求(最不利)所求得的構(gòu)件應(yīng)力值與材料的設(shè)計強度值的比值。,是,非,σ=N/ΦA(chǔ)，穩(wěn)定不利,受力較為復(fù)雜的構(gòu)件應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范第5.2.5求解應(yīng)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(yīng)力),,Von-mises應(yīng)力,對于鋼材,,SAP2000,相關(guān)知識10：云圖,,最大值0.132,MIDAS