摘? 要：各類起重機(jī)在生產(chǎn)建造過程中，各種吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)工作貫穿整個(gè)制造過程，一套設(shè)計(jì)合理的吊裝方案將有效縮短建造周期，有利于安全把控生產(chǎn)過程。文中針對(duì)橋吊門框的立柱結(jié)構(gòu)形式，在吊耳設(shè)計(jì)、吊耳布置、鋼絲繩選擇上進(jìn)行了詳細(xì)分析及描述，設(shè)計(jì)出一份安全可靠的吊裝方案用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：橋吊? 立柱? 吊裝? 受力分析? 吊耳? 鋼絲繩

前言

橋吊廣泛用于大型碼頭集裝箱的裝卸，橋吊由前后大梁及門框、拉桿幾大部件組成，其中門框是支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)的支柱，結(jié)構(gòu)為箱梁形式。門框立柱單根重量及外形尺寸大，因此在分段制作、組裝、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中如何選用合適及安全的吊裝方法，是生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員急需解決的工藝難題。本文針對(duì)門框立柱的重量及外形尺寸，設(shè)計(jì)吊裝吊耳、合理布置吊耳位置、配置吊裝鋼絲繩，并出具詳細(xì)計(jì)算過程，用于門框立柱建造時(shí)的吊裝。

1 門框立柱C3立柱分段情況分析

1.1C3立柱為箱形梁形式，分段自重G自重=57.3T，外形尺寸為46355x2980x3605mm。在建造過程中需要平吊、翻身180度.

1.2結(jié)構(gòu)重心的計(jì)算按公式X=ΣMnXxn/ΣMn列表得出C3結(jié)構(gòu)重心位置如圖一所示。

根據(jù)圖一中A-A和B-B所示布置8個(gè)燕式吊耳，吊耳對(duì)應(yīng)隔板與面腹板的焊縫要求全深透焊接。

1.3計(jì)算時(shí)：焊重取系數(shù)1.02，不均勻受力系數(shù)取1.2，該分段進(jìn)行吊裝時(shí)的總重G總=57.3x1.02x1.270T?；萆贤▓D

2? 吊索具配置及受力分析

2.1根據(jù)圖一中吊耳的位置及尺寸，畫出吊裝示意圖，見圖二所示，先根據(jù)公司現(xiàn)有機(jī)具情況確定G和C處鋼絲繩的長度Lc=Lg=30m.

2.2通過計(jì)算得出吊高

根據(jù)三角形原理計(jì)算得出

根據(jù)三角形原理，計(jì)算得出：

2.3計(jì)算每根鋼絲繩的受力情況

由于吊耳相對(duì)重心不是對(duì)稱布置，C、G對(duì)稱，B、F對(duì)稱，故C、G鋼絲繩受力相同，B、F鋼絲繩受力相同。

TCGx12341=TBFx12659? ? ? ?（1）

TCG+TBF=G總=70T? ? ? ? ? ? ? （2）

根據(jù)（1）、（2）方程式求出C、G鋼絲繩的合力TCG=35.5T

B、F鋼絲繩的合力TBF=34.5T

以CG側(cè)為例計(jì)算鋼絲繩受力情況，CG側(cè)鋼絲繩與吊耳所在面形成的三角形見圖三所示。

根據(jù)鋼絲繩長度及CG吊點(diǎn)間的距離，算出∠HCG=∠HGC=86

根據(jù)三角形原理，得出TC=TG=35.5/2/sin8620T

同理算出∠HBF=∠HFB=86

TB=TF=34.5/2/sin8619T

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，C、G側(cè)選用D52X30m的鋼絲繩+35T卸扣1個(gè)，共兩組。

B、F側(cè)選用D52X30m的鋼絲繩+35T卸扣2個(gè)，共兩組。

其中D52X30m的鋼絲繩的額定載荷為24T;35T卸扣，額定載荷為35T;吊索具能滿足吊裝要求，吊裝作業(yè)安全可靠。

3 吊耳受力分析

3.1計(jì)算吊耳受力：根據(jù)鋼絲繩受力分析得知，G、C處吊耳的受力大天B、F處吊耳的受力，因此對(duì)G、C處吊耳進(jìn)行受力分析計(jì)算即可。下圖四即為C處吊耳的受力分析圖。

上圖中：經(jīng)計(jì)算得出?=8.8

Tcy=Tc繩x10xsin65.4=20x10x0.909

Tcx= Tc繩x10xcoscos

Tcz= Tc繩x10xcossin

3.2吊耳強(qiáng)度校核：由于C、G吊耳受力較大，可以只校核C吊耳強(qiáng)度即可。圖五為吊耳零件圖，吊耳材質(zhì)為Q355C。

3.2.3計(jì)算危險(xiǎn)截面的彎矩和彎曲應(yīng)力

ΣME=0 ME+15x103Nx184x10-3M=0

ME=-2760N.m

WE= =（105+105）x402 /6mm3=5.6x10-5m3

σmax= ME/ WE=-2760N.m/5.6x10-5m3=4.93x107 N/m2=49.3MPa

σmax? [3]

3.2.4焊縫強(qiáng)度校核（同樣計(jì)算C點(diǎn)吊耳處的焊縫即可）

吊耳與門腿的焊縫為全熔透焊縫，該焊縫受剪。

?h= =15x103N/197x40mm2=1.9MPa

?h

綜上所述，吊耳強(qiáng)度滿足要求，可以安全使用。

4 吊裝過程

4.1 吊裝開始前，對(duì)吊裝區(qū)域進(jìn)行安全警示，清理警示區(qū)域內(nèi)防礙吊裝作業(yè)的物件，并確認(rèn)吊裝時(shí)天氣滿足吊裝條件。

4.2吊裝前檢查吊點(diǎn)完成安裝，對(duì)照工藝方案檢查吊索具的配置是否正確，檢查被吊構(gòu)件上所有臨時(shí)物和易墜落的物件，去除被吊物和臨時(shí)支撐或胎架的連接。

4.3在吊裝作業(yè)時(shí)，在立柱吊離支持面（胎架） 10-20cm 后，停止起升，在空中懸停 10-20分鐘，并檢查個(gè)吊點(diǎn)、卸扣、鋼絲繩是否有損傷，若吊裝接近起重機(jī)最大起重能力，在這段時(shí)間里，還需要檢查起重機(jī)的結(jié)構(gòu)、起升、變幅機(jī)構(gòu)和鋼絲繩是否安全，確認(rèn)安全后再繼續(xù)吊裝作業(yè)，如發(fā)現(xiàn)存在問題必須停止作業(yè)。

4.4翻身吊裝時(shí)，要求動(dòng)做盡量緩慢。

5 結(jié)束語

5.1此方案中設(shè)計(jì)和選用的燕式吊耳，形式簡單，焊接量少，既可用于平吊，也可用于翻身。

5.2按照公司現(xiàn)有機(jī)具，選用合適的鋼絲繩和卸扣，有效利用資源。

5.3吊耳自身強(qiáng)度、焊縫強(qiáng)度、鋼絲繩等的選用均通過詳細(xì)計(jì)算，安全可靠。

5.4此方案已用于C388橋吊項(xiàng)目，一共6臺(tái)套橋吊，有益地指導(dǎo)整個(gè)門框立柱吊裝作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]《材料力學(xué)》作者 劉鴻文? 高等教育出版社

[2]《材料力學(xué)》作者 劉鴻文? 高等教育出版社

[3]《材料力學(xué)》作者 劉鴻文? 高等教育出版社

作者簡介：

姜麗華，（1975- ），女，江蘇南通人，惠生（南通）重工有限公司，技術(shù)部，起重機(jī)工程師，本科學(xué)歷。