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吊装大件吊耳受力计算

一、吊耳的计算

大型设备的吊装方案的安全平稳实现与吊耳结构形式有直接关系。当正确合理的吊装方案确定后，根据起吊设备的结构特点、外形尺寸，设计出结构合理、

利于操作、安全可靠的吊耳是一个很关键的问题。

目前所使用的吊耳主要分两大类：管式吊耳与板式吊耳，其中板式吊耳在电力建设应用很多，下面主要介绍板式吊耳的计算。

板式吊耳的基本形式如下图所示：

板式吊耳

为了增加板式吊耳的承载能力，可以在耳孔处贴上两块补强环（如下图所示），图中的肋板是为了增加板式吊耳的侧向刚度和根部的焊缝长度而设置的。

带有补强环的板式吊耳

板式吊耳的计算方法很多，据笔者统计有近10种之多，下面主要介绍两种，第一种是根据实践经验简化后的计算方法，第二种就是著名的拉曼公式。

1、简化算法

(1)拉应力计算

如上图所示，拉应力的最不利位置在

c －

d 断面，其强度计算公式为：

2()P

R r 其中：σ—c-d 截面的名义应力，

P —吊耳荷载，N

[σ]—许用应力，MPa ，一般情况下，

1.5s （2）剪应力计算

如图所示，最大剪应力在

a-b 断面，其强度计算公式为：

()p

P A R r 式中：[τ]—许用剪应力，MPa ，

（3）局部挤压应力计算局部挤压应力最不利位置在吊耳与销轴结合处，其强度计算公式为：

c c P

式中：c ：许用挤压应力，MPa ， 1.4c 。

（4）焊缝计算：

A ：当吊耳受拉伸作用，焊缝不开坡口或小坡口，按照角焊缝计算：

h h

e w

k P h l P —焊缝受力， N

k —动载系数，k=1.1，

e h —角焊缝的计算厚度，0.7e

f h h ，f h 为焊角尺寸，mm ；

w l —角焊缝的计算长度，取角焊缝实际长度减去2f h ，mm ；

h —角焊缝的抗压、抗拉和抗剪许用应力，2h ,为母材的基本许

用应力。

B ：当吊耳受拉伸作用，焊缝开双面坡口，按照对接焊缝计算：

(2)h h

P L 式中：

k —动载系数，k=1.1；

L —焊缝长度，mm ；

δ—吊耳板焊接处母材板厚，mm ；

h —对接焊缝的纵向抗拉、抗压许用应力，0.8h ，为母材的基本许用应力。

2、拉曼公式

目前，国内很多规范和标准采用了著名的拉曼公式，

现根据《水利水电工程

钢闸门设计规范》（SL74-95）介绍吊耳的计算.

(1)吊耳的宽度、厚度与吊耳孔直径的关系(下图)，可按下式选用：

(2)吊耳孔壁承压应力按(K2)式进行验算，吊耳孔拉应力按(K3)式验算：

式中P——一个吊耳孔所承受的荷载，N；

——吊耳板的厚度，mm；

r、R——如上图，R取B/2与(r+a)二者中之小者；

〔〕、〔〕——容许局部紧接承压应力和孔壁抗拉应力，按下表《机械零件的许用应力》取用。

吊装中吊耳的选择与计算

钢结构吊装吊耳的选择与计算

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。减少吊装过程中构件表面因过度应力集中而将母材撕裂的现象。图例7为民建钢结构中钢骨柱安装时常用的吊耳，其特点为吊耳与钢骨柱连接耳板合二为一，快皆、方便、经济便于安装和施工，是民建钢结构中钢骨柱安装时最为常见的吊耳形式之一。如下图所示：

吊耳强度计算书(知识浅析)

计算结论 1.原始数据： 1.1 最大起吊重量：4780kg 1.2 吊耳数量和分布：2只对称分布 1.3 吊耳尺寸及焊接方式，见图1 1.4 吊耳材质：20钢 1.5 吊耳的抗拉强度：σb =410Mpa 2. 计算公式 2.1 吊耳的允许负荷计算公式： n CD P ＝…………………………………………………（1）式中： P ? 吊耳允许负荷（N ） D ? 起重量(包括工艺加强材料)（N ） C ? 不均匀受力系数 C ＝1.5～2 n ? 同时受力的吊耳数，n=2 2.2 吊耳的强度校验公式 2.2.1正应力 ][min σσ

σ?钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。 s 计算结论

0钢 δ>16～25mm, s σ=325Mpa; 2.3 吊耳的焊缝强度计算公式本结构中：a ）吊耳底面（如图1所示，110mm 焊接面）焊接于井座配对法兰之上，焊接时不开坡口；同时b ）吊耳侧面（如图1所示，150mm 焊接面）焊接于侧板（扬水管）上，焊接时不开坡口。我们只按a ）情况进行计算。公式如下： ][D h h ττ≤= ∑l a (5) 式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N ）； a- 焊缝宽度尺寸，如图2所示，K 2/2a = ∑l-焊缝总长度，mm [τh ]-焊缝许用切应力（N/mm 2），[τh ]=0.18σb =73.8Mpa 3. 计算 3.1吊耳的允许负荷计算将D=4780×9.81N=46892N ，C=1.5.N=2代入公式 n CD P ＝……………………………………………………（1）得P=35169N 3.2 吊耳强度校验 3.2.1 正应力将P=35169N ，F min =80×25mm 2=2000mm 2，代入公式 m in F P ＝ σ…………………………………………（2）得σ=17.6Mpa σ=17.6Mpa ﹤[σ]=108.3Mpa 3.2.2 切应力将P=35169N ，A min =150×25mm 2=3750mm 2，代入公式 ][min ττ