一种大型构件跨重心不对称的吊装方法与流程

本发明涉及大型构件起重领域，更具体地说，涉及一种大型构件跨重心不对称的吊装方法。

背景技术：

大型钢结构件的吊装一般根据构件形状、重心位置、吊装重量以及吊装设备来设计吊装吊耳的位置、大小以及形状。但是在实际施工过程中，常常会有各种因素的限制，只能使用现有的吊耳去吊装结构件。

如图1、图2所示，图示为5000吨浮吊的臂架，该臂架的中根部是由其他供应公司设计制造并发运至现场进行总装的，因此其中根部结构件制造与吊耳安装已经完成，只能使用其安装完成后的现有吊耳进行吊装。中根部结构件上安装有六组吊耳：两组为臂架中根部移位吊装吊耳1(设计重量200t)、两组为臂架总装使用吊耳2(设计重量300t)、两组是移位及总装共用吊耳3(设计重量300t)。

如图3所示，众所周知，常规吊耳吊装时均是以重心为分界，重心两侧各自有装点，以达到两侧吊装平衡。但在实际吊装过程中，由于该中根部结构件需向臂架头部移位2.6m，重心发生了变化，导致吊装时吊耳受力偏差，臂架头部一侧吊耳受力由原计算的单个吊耳(移位及总装共用吊耳3)受力284t，增加到315t，远远大于吊耳的设计重量，同时钢结构受力也计算通不过，如图4所示，若按照常规吊耳吊装发生移位后的大型钢结构件，左侧吊耳(臂架总装使用吊耳2)单个受力会大大超过300t，已经超过设计重量。再如图5所示，采用了六点吊的吊装方式，但因选择臂架中根部移位吊装吊耳1和臂架总装使用吊耳2合力，此合力吊点受力达到739t，导致左右两侧钩头偏载～477t，超出1600t浮吊单钩安全吊载720t的范围。因此上述两种吊装方式均无法使用1600t浮吊顺利吊装。

还有一个办法是在臂架上相应位置重新安装两组总装吊耳，这个方法相对简单，但是有两个因素制约：一是时间因素，总装时间已定，不可更改，两三天时间需要下发图纸、数控下料、机加工、装焊，时间上来不及；二是臂架整体已经做好涂装，如果要烧焊新吊耳，势必破坏油漆，装焊好吊耳之后还得重新打磨、涂装，人力财力时间成本均比较高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种大型构件跨重心不对称的吊装方法，解决了大型不规则钢结构件吊耳吊装的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型构件跨重心不对称的吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对臂架上各吊耳强度进行计算；

2)对臂架上各吊耳焊缝进行计算；

3)根据被吊装大型钢结构件的总重量选择相应吊具；

4)根据被吊装大型钢结构件的重心位置，计算出吊具上钩头的受力情况；

5)根据计算出吊具上钩头的受力情况，将被吊装大型钢结构件上的臂架中根部移位吊装吊耳、移位及总装共用吊耳用串联好的钢丝绳串为一个整体，作为吊装点的一侧，将臂架总装使用吊耳作为吊装点的另一侧，进行吊装。

所述步骤1)中吊耳强度为吊耳的允许载荷，具体为：

a)正应力

b)切应力

c)吊耳的挤压强度

上式中，p为单只吊耳起重量，p水平为单只吊耳水平力，fmin为垂直于p力方向的最小截面积，amin为平行于p力方向的最小截面积，[σ]为材料许用正应力。

所述材料许用正应力

上式中，k为安全系数，σs为钢材的屈服极限，按选用的钢材取值。

所述步骤2)中吊耳焊缝

上式中，∑l为全部焊缝长度，k为角焊缝高度。

所述吊具为1600t双钩浮吊。

所述两个钩头钢丝绳高低差＜1m。

在上述的技术方案中，因重心向臂架头部方向移位2.6m，本发明所提供的一种大型构件跨重心不对称的吊装方法，在构件总装时，无需在其它位置增加吊装吊耳，而是直接利用原有的移位吊耳，方便简洁地解决了吊装问题，避免在吊装前再去赶工下料制作安装新的吊装吊耳。

附图说明

图1是被吊装臂架的示意图；

图2是图1臂架的俯视图；

图3是按现有重心吊装的示意图；

图4是发生移位后按现有重心吊装的示意图；

图5是发生移位后按六点吊装的示意图；

图6是本发明吊装方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图6所示，本发明所提供的一种大型构件跨重心不对称的吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对臂架上各吊耳强度进行计算；

2)对臂架上各吊耳焊缝进行计算；

3)根据被吊装大型钢结构件的总重量选择相应吊具；

4)根据被吊装大型钢结构件的重心位置，计算出吊具上钩头的受力情况；

5)根据计算出吊具上钩头的受力情况，将被吊装大型钢结构件上的臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3用串联好的钢丝绳串为一个整体，作为吊装点的一侧，将臂架总装使用吊耳2作为吊装点的另一侧，进行吊装。臂架中根部移位吊装吊耳1在重心左侧，但与移位及总装共用吊耳3合力，参与右侧吊装点，吊耳与重心相交叉吊装。

较佳的，所述步骤1)中各吊耳强度为吊耳的允许载荷，臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3的设计重量是300t/只，臂架总装使用吊耳2的设计重量是200t/只，具体为：

a)正应力

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

臂架总装使用吊耳2：

由于[σ]为材料许用正应力(牛顿/毫米²，即兆帕)：

上式中，k为安全系数，一般取值k＝2.0～3.0之间，此处k取2.5；σs为钢材的屈服极限，按选用的钢材取值，δs＝355mpa。

因此，σ＜[σ]合格。

b)切应力

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

臂架总装使用吊耳2：

由于[τ]＝0.6[σ]＝0.6*142＝85.2mpa

因此，τ＜[τ]合格。

c)吊耳的挤压强度

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

臂架总装使用吊耳2：

因此，σ挤压＜[σ]合格。

上式中，p为单只吊耳起重量，p水平为单只吊耳水平力，此处按p水平＝0.6*p计算，fmin为垂直于p力方向的最小截面积(毫米²)。

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

f1min＝2×[75×(250-80)+2×40×(200-80)]＝44700mm²

臂架总装使用吊耳2：

f2min＝2×[50×(225-70)+2×35×(180-70)]＝30900mm²

amin为平行于p力方向的最小截面积(毫米²)。

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

a1min＝75×(250-80)+2×40×(200-80)＝22350mm²

臂架总装使用吊耳2：

a2min＝50×(225-70)+2×35×(180-70)＝15450mm²

较佳的，所述步骤2)中各吊耳焊缝(kg/mm²)，吊耳贴焊于侧板。

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3：

臂架总装使用吊耳2：

因此，τ＜[τ]合格。

上式中，∑l为全部焊缝长度(mm)，k为角焊缝高度(mm)；

l1＝1200*2mm

l2＝800*2mm

[τ]＝0.6[σ]＝0.6*142＝85.2mpa

较佳的，因臂架总装时的重量大约1000t，选择1600t浮吊双钩吊装，1600t浮吊单钩安全吊载不得大于720t。

较佳的，根据整个臂架总装时的重心位置，计算出左右两钩分别受力情况(如图6所示)，根据力矩平衡公式以及臂架的重量和重心，计算所得：

臂架总装使用吊耳2受力：

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3受力：

臂架总装使用吊耳2所用钢丝绳受力为：

f1＝g1÷sin75.4°＝426*sin75.4°＝441t

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3所用钢丝绳受力合力为：

f2＝g2÷sin78.8°＝574÷sin78.8°＝586t

臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3所用钢丝绳分别受力为：

f21＝f22＝586÷2＝293t

由于臂架中根部移位吊装吊耳1、移位及总装共用吊耳3各有两组吊耳，各自受力～147t，小于吊耳的设计重量，因此方案可行。

较佳的，根据两钩实际受力情况，配置合适的吊装卸扣和钢丝绳。且因为钩头角度过大，采用两个钩头用钢丝绳绑扎起来的方法，减小钩头角度，防止吊装过程产生脱钩现象。

所述两个钩头钢丝绳高低差＜1m。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。