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

1、技術(shù)交流(相互交流很重要，請(qǐng)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(jì)算程序,二、施工驗(yàn)算需要注意的幾個(gè)問(wèn)題,一、吊裝用耳板的計(jì)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(shí)的介紹。程序的使用方法配合實(shí)例介紹流程。在使用程序過(guò)程中的注意事項(xiàng)適用條件。,1.1程序界面的介紹1.1.1第一界面(耳板簡(jiǎn)圖),圖中①號(hào)板為主耳板，②號(hào)板為補(bǔ)強(qiáng)板

2、，③號(hào)板為加勁板，其中②、③號(hào)板需通過(guò)計(jì)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(yàn)證法，使用時(shí)首先需結(jié)合界面1并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選取耳板的尺寸，然后利用本軟件進(jìn)行驗(yàn)證。,相關(guān)知識(shí)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(guò)程中平面外長(zhǎng)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(guò)梁加勁肋的刨平頂緊,,頂板與加勁肋的連接焊縫或者通過(guò)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(jì)算時(shí)取出的單元體的三個(gè)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(shí)),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(dòng)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(duì)焊縫影響),,1.1.3第三界面(荷載),相關(guān)知識(shí)2：標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值,標(biāo)準(zhǔn)值：實(shí)際值或規(guī)范中給出的參考值。設(shè)計(jì)值：經(jīng)處理，具有一定安全系數(shù)的值。校核方法：中國(guó)(雙控法):

5、荷載標(biāo)準(zhǔn)值×荷載分項(xiàng)系數(shù)<k×承載力標(biāo)準(zhǔn)值/抗力分項(xiàng)系數(shù)總安全度=荷載分項(xiàng)系數(shù)×抗力分項(xiàng)系數(shù)/ k=1.4 ×1.111÷0.75=2.07國(guó)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(shí)3：荷載組合(施工用),驗(yàn)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(yàn)

6、算吊裝或提升工況時(shí)，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(jì)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(lái)的橫向荷載)用途：驗(yàn)算滑移工況驗(yàn)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(jì)算結(jié)果),相關(guān)知識(shí)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(shí)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(shuí)更好),相關(guān)知識(shí)5.2：螺栓的受力,螺栓的分類,“螺栓界”的三個(gè)主要區(qū)別之一----普通螺栓之間,高強(qiáng)螺栓：螺桿、螺帽、墊圈 均采用高強(qiáng)度材料，如45號(hào)鋼。普通螺栓：采用Q235鋼,,,高強(qiáng)螺栓：8.8s級(jí)和10.9s級(jí)。普通螺栓：4.6級(jí)、 4.8級(jí)、 5.6級(jí)、 8.8級(jí)。,,高強(qiáng)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(shí)外力須先克服該摩擦力；普通螺栓：其擰緊

8、螺帽時(shí)產(chǎn)生的預(yù)拉力較小，可以忽略不計(jì)，其僅僅依靠螺桿抗剪及孔壁承壓來(lái)抵抗外力。,“螺栓界”的三個(gè)主要區(qū)別之二,“螺栓界”的三個(gè)主要區(qū)別之三----高強(qiáng)螺栓之間,從螺栓本身來(lái)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(jì)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(jì)狀態(tài)，使用時(shí)絕對(duì)不能滑動(dòng)，一旦滑動(dòng)設(shè)計(jì)上即認(rèn)為達(dá)到破壞狀態(tài)。,承壓型：允許外剪力超過(guò)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(jì)狀態(tài)，,,,,,承受動(dòng)載或重要部位的連接一定摩擦型,相關(guān)知識(shí)6：焊縫的受力,受力狀態(tài)：最復(fù)雜狀態(tài) 拉、剪、彎曲,,,,,,驗(yàn)算角焊縫時(shí)需注意的問(wèn)題：①計(jì)算方法與耳板計(jì)算相似；②計(jì)算截面長(zhǎng)度為L(zhǎng)-2hf，但不大于60hf，計(jì)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(shí))， τf為焊縫剪應(yīng)力(當(dāng)外力與焊

10、縫軸線平行時(shí)),,角焊縫的焊角尺寸的初選，為什么設(shè)計(jì)人員在確定雙面角焊縫的焊角尺寸時(shí)“總說(shuō)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(jì)院采用：“雙面角焊縫 0.8t”---設(shè)計(jì)等強(qiáng),,,相關(guān)知識(shí)7：角焊縫的四個(gè)疑問(wèn),“1cm長(zhǎng)，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(lái)？,角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度要求是什么？lw=l-2hf ,其中l(wèi)為焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度。,,存在最小值的原因：

11、長(zhǎng)度過(guò)小會(huì)造成應(yīng)力集中；存在最大值的原因：長(zhǎng)度過(guò)大會(huì)造成邊緣不受力。(當(dāng)長(zhǎng)度超出60hf時(shí)，按照60hf計(jì)算，力沿焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)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(jì)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(qiáng)度可按下式計(jì)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(gè)情況：①重級(jí)工作制和起重量大于50t的中級(jí)工作制吊車梁腹板與上翼緣。(承受動(dòng)載）②高層鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)上下600mm范圍內(nèi)。(強(qiáng)節(jié)點(diǎn))③高層鋼結(jié)構(gòu)柱子拼接位置上下100mm范圍內(nèi)。(強(qiáng)連接),1.1.5第五界面(最終選用耳板尺寸),相關(guān)知識(shí)8：剛接or鉸接,剛接帶來(lái)彎矩?zé)o絕對(duì)鉸亦無(wú)絕對(duì)剛，多鉸即是剛焊接（剛度較大）=剛接？,,相對(duì)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(guò)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(guò)腹板相連,腹板與翼緣均連接,僅通過(guò)腹板相連,腹板與翼緣均連接,僅通過(guò)腹板相連,腹板與翼緣均連接,長(zhǎng)度：實(shí)質(zhì)是結(jié)構(gòu)剛度的體現(xiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50017-2003第8.4.5條及10.1.4條均有類似規(guī)定：①對(duì)于H型及箱型截面的桁架：當(dāng)采用節(jié)點(diǎn)板連接，且?guī)缀伍L(zhǎng)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(diǎn)。②對(duì)于管桁架

14、：幾何長(zhǎng)度與截面高度之比大于12(主管)、24(支管)，分析內(nèi)力時(shí)，視為鉸接。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果，次應(yīng)力影響不超過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)度b1=160mm，抗剪面長(zhǎng)度b2=140mm。附加參

15、數(shù)：耳板補(bǔ)強(qiáng)板厚度t2=12mm，兩塊加勁板長(zhǎng)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(shí)的注意事項(xiàng),當(dāng)施工過(guò)程中遇到下列四種情況時(shí)，需謹(jǐn)慎使用該計(jì)算程序。①吊點(diǎn)數(shù)超過(guò)6個(gè) 需注意的問(wèn)題：各吊點(diǎn)位置受力不均勻。應(yīng)先算反力再設(shè)計(jì)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(guò)程中共設(shè)置18

16、個(gè)吊點(diǎn)。計(jì)算時(shí)未考慮多吊點(diǎn)聯(lián)合吊裝時(shí)各吊點(diǎn)提升力的不均勻性 ，導(dǎo)致個(gè)別點(diǎn)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(yàn)算馬凳時(shí)存在不均勻,,計(jì)算單個(gè)受荷時(shí)除以(n-1),②以受彎為主的吊點(diǎn)。需注意的問(wèn)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(duì)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(wèn)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(duì)主結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。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(guò)40mm。 需注意的問(wèn)題：厚板的層狀撕裂問(wèn)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(yàn)算需要注意的幾個(gè)問(wèn)題,主要內(nèi)容項(xiàng)目部需提供給施工驗(yàn)算方的資料給予。施工驗(yàn)算方的計(jì)算報(bào)告中必須包含的內(nèi)容回收。初識(shí)計(jì)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(xiàng)目部需提供給對(duì)方的資料,施工方法概述簡(jiǎn)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(diǎn)、滑靴位置、采用的設(shè)備；提升時(shí)塔架布置)需要解決的問(wèn)題雙方配合列出最不利工況、需要計(jì)算的內(nèi)容(吊裝、卸載)由于現(xiàn)場(chǎng)的某些特殊性而需要特別關(guān)注的事項(xiàng)比如塔架的設(shè)置，是否有障礙 避開、加撐、硬抗比如卸載時(shí)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(wú)，場(chǎng)地情況等等(施工過(guò)程一體化協(xié)同分析)結(jié)構(gòu)自重增強(qiáng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，通過(guò)軟件上的手段，使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際更為接近。,,,2.2計(jì)算報(bào)告中必須包含的內(nèi)容,手算法適合采用該方法計(jì)算：拼裝支架的計(jì)算、焊縫及螺栓的計(jì)算以及吊裝用耳板的計(jì)算。特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)便，未知量少，公式可尋。報(bào)告內(nèi)容：①計(jì)算內(nèi)容描述；②計(jì)算依據(jù) ；(某規(guī)范的某條)③荷載情況 ；（要說(shuō)明荷載的來(lái)源）④安全系數(shù)的選取；

20、⑤計(jì)算結(jié)果及相關(guān)評(píng)價(jià)。(必須),有限元分析法適合采用該方法計(jì)算：結(jié)構(gòu)的吊裝工況分析、卸載工況分析、現(xiàn)場(chǎng)用支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，吊點(diǎn)附近結(jié)構(gòu)有限元分析 。 反力、應(yīng)力(比)、位移特點(diǎn)：未知量多，求解復(fù)雜，借助軟件。報(bào)告內(nèi)容：①計(jì)算內(nèi)容描述； (需比手算法更詳細(xì))②采用軟件名稱；③計(jì)算依據(jù)；(寫明規(guī)范即可)④荷載及組合情況 ；（要說(shuō)明荷載的來(lái)源）⑤計(jì)算結(jié)果及相關(guān)評(píng)價(jià)。(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(shí)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(jì)強(qiáng)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(guò)程,第四強(qiáng)度理論---形狀改變比能理論(屬于屈服失效理論，適合計(jì)算塑性材料的應(yīng)力),,Von-mises應(yīng)力,對(duì)于鋼材,,SAP2000,相關(guān)知識(shí)10：云圖,,最大值0.132,MIDAS