吊耳计算
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吊耳的选用及受力计算
本工程施工过程中,桁架上需要设置两个吊耳,吊耳与钢构件均采用全熔透焊接连接,吊装时,采用两点吊,使钢丝绳及吊耳受力均衡,起吊过程平稳,吊耳在设计时采用两点吊计算。
(1)设计依据
《钢结构设计规范》GB50017-2003。
(2)吊耳选择
吊耳板厚40mm,材料均采用Q345(ft=295N/mm2,fv=170N/mm2),尺寸如下图所示:
R=70;d=40;h=60;B=140;t=40
(3)荷载效应
吊装钢构件单件最大重量32t,考虑安全系数1.4,故每个吊耳的最大受力:
S=32×9.8×1.4/2=220kN。
(4)吊耳验算
1)吊耳抗剪承载力设计值:
顺受力方向吊耳孔径至板边距离R-d/2=50mm,板厚度t=30mm。
V=(R-d/2)×t×fv/1000=50×40×170/1000=340kN。
2)吊耳抗拉承载力设计值:
吊耳孔径d=40mm;板厚度t=40mm;板宽度B=140mm。
Nt=(B-d)×t×ft/1000=(140-40)×40×295/1000=1180kN。
吊耳承载力设计值R=min(V,Nt)=340kN。
上述分析可知,吊耳所受最大外荷载S=220kN,吊耳承载力设计值R=340,S<R且S/R=0.65,吊耳的设计满足承载力要求。
1)折页销轴强度校核销轴最大受力为副斜架起吊就位瞬间,销轴直径ф130 剪应力:τ=Q/A=100×103/(13/2)2π=753.78kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2弯曲应力:σ=M max/W (销轴受力按均布载荷计算)M max=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cm M max=1/8×1.9×104×8.42=1.676×105kg〃cmW=πd3/32=3.14×133/32=215.58cm3σ=M max/W=1.676×105/215.58=77744kg/cm2〈[σ]1)100t固定折页验算R Hmax=100T由拉曼公式校核最薄断面 A-Bσ=P(D2+d2)/2sd(D2-d2)=100×103(442+13.22)/2×4×13.2(442-13.22)=1188kg/cm2〈[σ]固定折页焊缝计算焊缝长度L i=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=1.6cm τ=P/0.7hL i=100×103/0.7×1.6×144=620kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm23)活动折页计算主斜架起吊就位后,副斜架未起吊前,斜架主体部分底部已垫垫铁并穿上地脚螺栓,所以校核折页受力以R 3=178.82T 为准。
在A-B 截面上:由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/2sd(D 2-d 2)得:σ=178.82×103(442+12.62)/2×8.2×12.6(442-12.62) =1019.98kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2活动折页焊缝计算焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL=178.82×103/0.7×1.6×166×2=480.91kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2二、吊耳选择计算1) 20t 平衡吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=20×103(222+7.22)/3×7.2 (222-7.22)= 1148kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L=4×30+3=123cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=20×103/0.7×1.6×123=145.18 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2 销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×6.82/4=551 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm22)20t起吊吊耳选择计算在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=20×103(282+82)/4.9×8(282-82)=601 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=20×103/(28-8)×4.9=204.08kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=28+2×22=72cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=20×103/0.7×1.6×72=248 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×7.62/4=441 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力弯矩M max =(1/8)QL=20×103×4.9/8=1.225×104 kg/cm 2截面系数 W=πd 3/32=3.14×7.63/32=43cm 3σ=Mmax/W=1.225×104/43=284.88 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2 3) 50t 吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=50×103(242+9.82)/6.2×9.8(242-9.82)=1152.24 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=50×103/(24-9.8)×6.2=568 kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=30+2×36=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=50×103/0.7×1.6×102=437.68 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=50×103/3.14×9.42/4=720.85 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103×5.7/8=3.5625×104 kg/cm2截面系数 W=πd3/32=3.14×9.43/32=81.5cm3σ=Mmax/W=3.5625×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2 4)80t吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=80×103(342+12.22)/7.2×12.2(342-12.22)=1180 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B 1-B 1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2 焊缝长度L i =2×34+34=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=80×103/0.7×1.6×102=700 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=80×103/3.14×122/4=708 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm2 销轴弯曲应力(按均布载荷计算)×103/7.2=11.11×103kg/cm 215.5cmR=40×103kgM max =15.5R/2-q×7.22/8=40×103×1.55/2-11.11×103×7.22/8=2.38×105kg〃mW=πd3/32=3.14×11.63/32=153.16cm3σ= M max /W=2.38×105/153.16=1554kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2 5)100t吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=100×103(382+132)/8.2×13(382-132)=1186.77 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2=487.8 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=2×37+38=112cm焊缝高度h=2cmτ=P/0.7hL i=100×103/0.7×2×112=637.76 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=100×103/3.14×12.62/4=802 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2。
吊耳计算简易公式
吊耳计算简易公式包括吊索方向载荷计算公式、径向弯矩计算公式、吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式和最大剪应力计算公式等。
具体如下:
1. 吊索方向载荷计算公式:FL=FV/Cosα。
2. 径向弯矩计算公式:M=FH•L。
3. 吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式:σL=FL/[(2R-D)*S]。
4. 吊耳板吊索方向的最大剪应力计算公式:Oa=Fv/A。
需要注意的是,以上公式中的参数需要根据实际情况进行选择和代入,以获得准确的计算结果。
同时,这些公式仅适用于简易计算,对于复杂的情况或重要的工程应用,建议采用更精确的方法进行计算。
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。
吊耳计算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1)折页销轴强度校核销轴最大受力为副斜架起吊就位瞬间,销轴直径ф130剪应力:τ=Q/A=100×103/(13/2)2π=753.78kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2弯曲应力:σ=Mmax/W (销轴受力按均布载荷计算)Mmax=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cmM max=1/8×1.9×104×8.42=1.676×105kg·cmW=πd3/32=3.14×133/32=215.58cm3σ=Mmax/W=1.676×105/215.58=77744kg/cm2〈[σ]1)100t固定折页验算R Hmax=100T由拉曼公式校核最薄断面A-Bσ=P(D2+d2)/2sd(D2-d2)=100×103(442+13.22)/2×4×13.2(442-13.22)=1188kg/cm2〈[σ]固定折页焊缝计算焊缝长度Li=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hLi=100×103/0.7×1.6×144500 φ400 =620kg/cm 2〈[τ]=1000kg /c m23)活动折页计算主斜架起吊就位后,副斜架未起吊前,斜架主体部分底部已垫垫铁并穿上地脚螺栓,所以校核折页受力以R 3=178.82T 为准。
在A-B 截面上:R=220 A12 60 12φ126 Bδ60220 280由拉曼公式σ=P (D 2+d2)/2s d(D 2-d 2)得:σ=178.82×103(442+12.62)/2×8.2×12.6(442-12.62) =1019.98k g/c m2〈[σ]=1600k g/cm 2活动折页焊缝计算660焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL=178.82×103/0.7×1.6×166×2=480.91kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2二、吊耳选择计算1)20t平衡吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=20×103(222+7.22)/3×7.2 (222-7.22)= 1148kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L=4×30+3=123cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hLi=20×103/0.7×1.6×123=145.18 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×6.82/4=551kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm22)20t起吊吊耳选择计算在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=20×103(282+82)/4.9×8(282-82)=601 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=20×103/(28-8)×4.9=204.08kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=28+2×22=72cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=20×103/0.7×1.6×72=248 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×7.62/4=441 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=20×103×4.9/8=1.225×104 kg/cm2截面系数W=πd3/32=3.14×7.63/32=43cm3σ=Mmax/W=1.225×104/43=284.88 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm23)50t吊耳计算500 R=140 A1 φ24016 2516φ94B1B1A1δ25140 180在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=50×103(242+9.82)/6.2×9.8(242-9.82)=1152.24 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=50×103/(24-9.8)×6.2=568 kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=30+2×36=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i550=50×103/0.7×1.6×102=437.68kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=50×103/3.14×9.42/4=720.85 kg/cm2〈[τ]=1000kg/c m2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103×5.7/8=3.5625×104kg/c m2截面系数W=πd3/32=3.14×9.43/32=81.5cm3σ=Mmax/W=3.5625×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm24)80t吊耳计算R=160A2φ300164016φ120B2 B2500A2500170 170在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=80×103(342+12.22)/7.2×12.2(342-12.22)=1180 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=2×34+34=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=80×103/0.7×1.6×102=700 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=80×103/3.14×122/4=708 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力(按均布载荷计算)7.2cmq=80×103/7.2=11.11×103kg/cm215.5cmR=40×103kgM max =15.5R/2-q×7.22/8=40×103×1.55/2-11.11×103×7.22/8=2.38×105kg·mW=πd3/32=3.14×11.63/32=153.16cm3σ= M max/W=2.38×105/153.16=1554kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm25)100t吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=100×103(382+132)/8.2×13(382-132)=1186.77kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2=487.8kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度Li=2×37+38=112cm焊缝高度h=2cmτ=P/0.7hL i=100×103/0.7×2×112=637.76 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=100×103/3.14×12.62/4=802 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2。
3.7 吊耳的设置
3.7.1吊耳平面布置
为保证钢梁起吊和吊装过程中的稳定性,吊耳设置在钢梁重心左右两端各3m 处呈对称分布,每段设4个吊耳。
3.3.2吊耳的选择
三段钢梁中最重的不超过24T,按24T算,每个吊耳的承载力按F=24T/4×1.4=8.4T
计算,吊耳拟采用Q345B钢,δ=20㎜,详见上图。
吊耳薄弱部位的计算:
此吊耳薄弱部位为吊装孔上部截面最小处,As=100×20=2000㎜2;
Q345B钢材抗剪强度设计值fv=170N/㎜ 2
薄弱部位所能承受荷载f承= As×fv=2000×170=34T>8.4T,所以此吊耳薄弱部位满足吊装要求。
焊脚高度计算:
Q345B钢脚焊缝抗剪强度设计值为f f W=200N/㎜2
吊装所需焊缝面积As=F/f f W=8.4×104/200=420㎜2
焊脚高度h f=As/(2L×0.7)=420/(2×250×0.7)=3.0㎜
为安全起见,安装时焊脚尺寸取12㎜
1。
计算容器重量W lb 冲击系数IF -吊耳材料屈服强度YSL psi 容器材料屈服强度YSV psi 吊耳孔径DH in 外圆半径R in 吊耳宽度B in 吊耳板厚TL in 吊耳加强圈厚TW in 吊孔高度H in 角焊缝尺寸——吊耳与筒体LW in 理论角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LR in 实际角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LP in 加强圈外径= 2 x (R - LP - 0.125)DW in每个吊耳上所受的垂直负载每个吊耳的设计负载 (FV1或FV2中的较大值)FV lb 推荐的吊钩型式 - Crosby type -推荐的吊钩轴直径DP in校核吊耳横向受力FH lb 弯曲应力 = FH x H / (TL x B 2 / 6)OK 许用弯曲应力= 0.66 x SYL 剪应力= FH / (TL x B)OK 许用剪应力 = 0.577 x Sa 组合应力 = (Sb 2+ 4 x Ss 2)0.5OK 许用组合应力 = 0.66 x SYL0.0003.750吊耳计算书1,50016,6001.807791,350G21300.31250.0006.0002.0000.3752.0000.0000.37516,6001.000吊耳校核计算理论最小吊耳半径 = 1.5 x DH Rminin 实际吊耳半径R in OKH1 = R - DH / 2H1in H2 = (DW - DH) / 2H2in 实际吊耳截面积 = H1 x TLA1in 2实际加强圈截面积 = 2 x H2 x TW A2in 2总截面积 = A1 + A2A in 2至中心轴的半径Term 1 = (2 x TW + TL) x ln[(H2 + DH/2) / (DH/2)]tr1in Term 2 = TL x ln[(H1 + DH/2) / (H2 + DH/2)]tr2in 半径 = A / ( tr1 + tr2)NR in 偏心距 = [A1x(H1+DH) + A2x(H2+DH)] / (2xA) - NR e in 弯矩 = FV x NR / 2MB in-lb 单位负载 = FV + MB x (R - NR) / (R x e)UL lb 所需的最小截面积 = UL / (0.66 x YSL)ALmin in 2所需的最小加强圈截面积 = Almin - A1AWmin in 2理论加强圈最小板厚 = Awmin / (2 x H2)实际加强圈板厚OK 实际应力 = UL / (TL x H1 + 2 x TW x H2)OK 许用应力 = 0.66 x YSL撕裂应力 = 0.5 x FV / [H2 x (TL + 2 x TW)]OK 许用应力 = 0.577 x Sa支承应力 = FV / [DP x (TL + 2 x TW)]OK 许用支承应力 = 0.85 x YSL7300.560.500.021.080.1733460.310.000.560.001.502.001.501.38加强圈角焊缝校核作用在加强圈处的负载 = FV x TW / (TL + 2 x TW)FW lb 剪应力 = FW / (p x DW x LP)OK容许剪应力 = 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间焊缝校核焊缝高度 = 0.7071 x LW WTin 焊缝面积 = 2 x WT x B AW in 2焊缝阻力模数SWin 3吊耳与容器壳体间的剪应力校核剪应力 = FH / AWSsw OK 容许剪应力 = 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间的弯曲应力校核最大弯曲应力 = FH x H / AW OK 容许剪应力 = 0.66 x SYL Sasw 吊耳与容器壳体间的组合应力校核组合应力 = (Sbw 2 + 4 x Ssw 2)0.5OK 容许组合应力 = 0.66 x SYL0.00焊接校核3.182.2500.27吊耳弯曲应力吊耳剪应力吊耳当量应力吊耳/壳体焊缝弯曲应力吊耳/壳体焊缝剪应力吊耳/壳体焊缝当量应力吊耳曲面所受的应力吊耳撕裂应力吊耳支承应力加强圈焊缝剪应力设计:_____________________校核:_____________________审定:_____________________版本:_____________________日期:_____________________描述计算值容许值6321.612141106321.6126321.61210,95610,9566,32210,956109560.001152084959481309应力计算值 (psi)693位置10,956245346693980。
钢板吊耳承载力计算公式钢板吊耳是一种常见的起重设备,用于吊装和搬运重物。
在使用钢板吊耳时,我们需要计算其承载力,以确保安全使用。
本文将介绍钢板吊耳承载力的计算公式,并对其进行详细解析。
首先,我们需要了解一些基本概念。
钢板吊耳的承载力是指其能够承受的最大重量,通常以吨或千克为单位。
承载力的计算需要考虑到吊耳的材质、尺寸、工作环境等因素。
在计算承载力时,我们需要使用以下公式:P = S × F × K。
其中,P表示钢板吊耳的承载力,单位为吨或千克;S表示吊耳的截面积,单位为平方米;F表示材料的拉伸强度,单位为牛顿/平方米;K表示安全系数。
接下来,我们将对上述公式中的各个参数进行详细解析。
首先是吊耳的截面积S。
吊耳的截面积是指吊耳横截面的面积,通常可以通过测量或计算得出。
在计算截面积时,需要考虑吊耳的形状和尺寸,以确保准确性。
其次是材料的拉伸强度F。
材料的拉伸强度是指材料在受拉力作用下的最大承载能力,通常以牛顿/平方米为单位。
不同材料的拉伸强度不同,需要根据具体材料的性能参数进行选择。
最后是安全系数K。
安全系数是指在计算承载力时引入的一个系数,用于考虑各种不确定因素对承载力的影响。
安全系数的选择需要根据具体的工作环境和使用要求来确定,通常在1.5到2之间。
通过以上公式和参数的计算,我们可以得出钢板吊耳的承载力。
在实际使用中,需要根据具体情况进行调整和验证,以确保吊耳的安全使用。
除了上述公式外,还有一些其他因素也需要考虑。
例如,吊耳的安装方式、使用环境、工作温度等因素都会对承载力产生影响。
因此,在计算承载力时,需要综合考虑各种因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。
总之,钢板吊耳的承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多种因素并进行综合分析。
通过合理的计算和验证,可以确保吊耳在使用过程中能够安全可靠地承载重物,从而保障工作场所的安全和生产效率。
希望本文的介绍能够对读者有所帮助,让大家对钢板吊耳的承载力计算有更深入的了解。