长大构件吊装吊点的优化选择计算.pdf

(设长大构件吊装吊点的优化选择计算
计算
王福绵
辽宁省安全科学研究院沈阳110004
摘要:分析了长大构件吊装运输载荷的特点,研究了吊点优化选择方法,解决了长大构件多点吊装、运
输的载荷计算问题
关键词:长大构件;吊装;吊点;优化选择;计算
中图分类号:TIH1231.4文献标识码:A文章编号:1001-0785(2013)04-(026-04
Abstract The paper analyzes characteristics of loads when lifting and transporting long and large components, with
research on the methods of optimal sclcction of lifting points, which can resolve certain problems in load calculation of
multi-point lifting and transportation of long and large components
Keywords: long and large component; lifting; lifting point; optimal selection; calculation
如?1所示,设柱长为l,A为吊点,B为构
0引言
件在立起过程中旋转90°或某一角度的支点。在起
随着大型工程施工的发展,长大构件(长度吊离地的瞬间产生最大吊装载荷。
远远大于截面尺寸)的应用越来越多,如起重机
的梁、臂、支腿、桅杄,大型厂房、桥梁的梁、
柱等。这些构件不可避免地存在着吊装运输载荷
B
RA
的计算问题。其设计的正常工作受力状态,与吊
装运输过程中的受力状态往往不同。如柱、支腿、
桅杆正常工作时的受力状态,与吊装运输过程中
的受力状态完全不同;梁、臂等构件,由于吊点
图1单点吊装构件弯矩图
或支点设置的位置和数量不同,两种状态时的应
力水平也会有所差别。如果不充分考虑吊装运输
)支点A和吊点B处的反力R、Rp
载荷,常会在吊装运输或堆放过程中,造成构件
R、+R
的损坏甚至事故。为了兼顾两种不同的受力状态,
保证吊装运输过程的安全,有必要研究长大构件
∑M、=0,Rn2-q
吊点的最佳位置选择及其计算问题。
ql"-2ql0
2)
为了研究问题方便,假设长大构件的截面处
处相等,且质量均匀。吊点最佳位置的选择原则,
>Mn=0
是尽量使构件截面受力均匀,危险截面弯矩相
R
等;二是保证构件在吊裝运输过程中稳定平衡。
2)求弯矩极值点
1单点和2点吊装时吊点最佳位置的选择
令M'=0,则
1.1单点吊装吊点最佳位置的求解
R,(--2l
单点吊装常常应用于柱、支腿、椸杆、塔架
等直立状态受力的构件整体扳起安装。
*国家自然科学基金资助项日(项日编号51275070)
《起重运输机械》2013(4
3)吊点的最佳位置
令M。=M。=MA,则
2多点吊装时吊点最佳位置的选择计算
按照工作时受力为直立状态设计的特别长大
R
的构件,当采用2个吊点吊运时,其吊装载荷常
2-2
2k_?、2l2
2-22い2q
常超过正常工作的允许载荷。必须增加吊点以满
足吊装载荷的需要。
2.13点吊装吊点最佳位置的求解
单点和2点吊装时,结构为静定结构。当采
2l2
用3个吊点吊装(如图3所示)时,其受力特征
将2=l-4代入,得
为均布载荷下的连续梁,属于超静定结构。
41+2=0
1=0.293,l2
C
RR
R
1,22点吊装吊点最佳位置的求解
MAN
2点吊装常用于各类构件的吊装、倒运(运输
时是支垫的支点)。如图2所示,A、B为吊点,
对按铰支座设计的构件,2点吊装时一般不存在吊
图33点吊装构件弯矩图
裝强度破坏问题,但涉及平衡与稳定问题。对于
工作时受力为直立状态(或接近直立)的构件,
吊装载荷可用三弯矩方程等方法求解,但若
则即有吊装强度问题,也有稳定平衡问题。当4=考虑吊点优化等问题则有困难。工程计算中查手
,且小于2时,能够满足吊运稳定平衡的要求。册公式和图表的方法较为简便。査《建筑结构静
Mp
力计算手册》表3-13,连续梁最大弯矩的计算公
式为
RB
M
I MN-M
根据吊装时构件危险截面弯矩相等的原则
即Mn=MA,则有
图22点吊装构件弯矩图
8
M
(9)
1)吊点A、B处的反力RA、RB及危险截面的
为避免繁杂计算,按该手册表3-15,得到用
最大弯矩
连续梁在均布载荷作用下的跨内最大弯矩系数
R=R,
(6)nm;计算弯矩的公式
M=ME。
M
000
1000
1000
(设Mc=M
M
8
由该表并用插值法可以求得,只有当取最大
2)吊点的最佳位置
弯矩系数为63时,才能使nA=na=nc,即MA=
Ma=Mm。又由式(8)得
nax
MA,则
63
っg=ag(らー-22+44+4
10008
4+4l1-2=0,解得
63q42=125q2-500g
41==0.2071,l2=0.586
《起重运输机械》2013(4