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②对于管桁架：几何长度与截面高度之比大于12(主管) 、24(支管)，分析内力时，视为铰接。
实验结果，次应力影响不超过20%情况下的结论。
1.2 程序演示
相关参数
必备参数： 外荷载标准值：325kN，主板材质：Q235 夹角θ=15度，平面外受力(工况1) 主，板销长孔度中心L=至50被0m吊m构，件厚顶度部t1=距20离mhm=，25销0m轴m直径d=85mm 单边抗拉面长度b1=160mm，抗剪面长度b2=140mm。 附加参数： 耳板补强板厚度t2=12mm，两块 加块劲加板劲长板度间距L1=离135000mmmm，。厚度t3=12mm，四块，同侧两
①重级工作制和起重量大于50t的中级工作制吊车梁腹板与上翼缘。 (承受动载） ②高层钢结构梁柱连接节点上下600mm范围内。(强节点) ③高层钢结构柱子拼接位置上下100mm范围内。(强连接)
1.1.5第五界面(最终选用耳板尺寸)
相关知识8：刚接or铰接
刚接带来弯矩 无绝对铰亦无绝对刚，多铰即是刚
技术交流遇瑞
本次交流的两大方面内容
一、吊装用耳板计算程序 二、施工验算需要注意的几个问题
一、吊装用耳板的计算程序
主要内容
程序界面的介绍
各界面的用途、界面中参数的含义、相关知识 的介绍。
程序的使用方法
配合实例介绍流程。
在使用程序过程中的注意事项
适用条件。
1.1程序界面的介绍 1.1.1第一界面(耳板简图)
1.1.4第四界面(计算结果)
相关知识4：耳板的受力
受力状态：拉、剪、孔壁承压及弯曲(可能存在)
相关知识5.1：销轴的受力
受力状态：剪、承压及弯曲 销轴受弯(单剪，双剪谁更好)
相关知识5.2：螺栓的受力
螺栓的分类
“螺栓界”的三个主要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ别之一----普通螺栓之间
“螺栓界”的三个主要区别之二
1.3程序使用时的注意事项
当施工过程中遇到下列四种情况时，需 谨慎使用该计算程序。
①吊点数超过6个
需注意的问题：各吊点位置受力不均匀。应先算反力 再设计耳板。
2000年施工技术杂志中《某网架吊装坠落事故分析》 一文：被安装的结 构为45m 80m的正放四角锥焊接球网架结构，在施工过程中共设置18个 吊点。计算时未考虑多吊点联合吊装时各吊点提升力的不均匀性 ，导致 个别点承载力不足先破坏，最终发生连锁效应，结构坠落。
验算马凳 时存在不 均匀
计算单个 受荷时除 以(n-1)
②以受弯为主的吊点。
需注意的问题：为避免侧板受扭而产生较大变形，应 在被吊构件内部与主耳板对应的位置加设传力板，且 传力板的截面模量不应小于主耳板的截面模量 。另外 ，为减少耳板根部的应力集中可设置附加翼板。
③虽然耳板以受轴力为主，但与耳板相连的主 结构板件厚度较小。
高强螺栓：螺杆 、螺帽、垫圈 均采用高强度材 料，如45号钢。 普通螺栓：采用 Q235钢
高强螺栓： 高强螺栓：施加预拉力，
8.8s级和 10.9s级。
使连接构件间产生挤压力 ，在杆轴的垂直方向产生 摩擦力，因此受力时外力
普通螺栓： 须先克服该摩擦力；普通
4.6级、 4.8 螺栓：其拧紧螺帽时产生
级、 5.6级、 8.8级。
承压型：允许外剪力超过由预拉 力产生的摩擦力，连接板件间产 生滑移，螺杆与孔壁接触，以螺 杆剪切破坏或孔壁承压破坏为极 限设计状态，
计算方法及适用范围大不相同
承受动载或重要部位 的连接一定摩擦型
相关知识6：焊缝的受力
受力状态： 最复杂状态
拉、剪、弯曲
验算角焊缝时需注意的问题：
①计算方法与耳板计算相似； ②计算截面长度为L-2hf，但不大于60hf，计算截面宽度为0.7hf； ③焊缝的应力为折算应力，其值大小为：
的预拉力较小，可以忽略 不计，其仅仅依靠螺杆抗 剪及孔壁承压来抵抗外力
。
“螺栓界”的三个主要区别之三----高强螺栓之间
从螺栓本身来看，两者相同
本质区别在于：两者极限状态的定义不同
摩擦型：以外剪力达到由预拉力产 生的摩擦力为极限设计状态，使用 时绝对不能滑动，一旦滑动设计上 即认为达到破坏状态。
①1.35×1.1恒载(结构自重)
用途：验算吊装或提升工况时，该状态以自重为主。
② 1.2恒载(塔架自重)+1.4活载(承担的结构自重)
用途：支撑胎架的设计
③ 1.2恒载(结构自重)+1.4活载(牵引力或摩擦力及 由于滑移带来的横向荷载)
用途：验算滑移工况
验算位移(正常使用极限状态)
1.0恒载+1.0活载
焊接（刚度较大）=刚接？
相对位置：绝大多数情况下，搁置即为铰接。
梁搁置于柱顶
次梁搁置于主梁
构造：仅通过腹板相连为铰接；腹板和翼缘都 有可靠连接可初步认定为刚接。
仅通过腹板相连
腹板与翼缘均连接
仅通过腹板相连
腹板与翼缘均连接
仅通过腹板相连 腹板与翼缘均连接
长度：实质是结构刚度的体现
《钢结构设计规范》 GB50017-2003第8.4.5条及10.1.4条 均有类似规定： ①对于H型及箱型截面的桁架：当采用节点板连接，且 几何长度与截面高度之比大于10(弦杆)、15(腹杆)，可 忽略次弯矩作用，视作铰接点。
2.3三大流行软件的结果云图
相关知识9：应力比及von-mises应力
最不利应力比
按照相关规范的要求(最不利)所求得的构件应力 值与材料的设计强度值的比值。
是 非 σ=N/ΦA，稳定不利 受力较为复杂的构件应采用钢结构规范第5.2.5求解应力比
述软件求解过程
第四强度理论---形状改变比能理论(属于屈服 失效理论，适合计算塑性材料的应力)
图中①号板为主 耳板，②号板为 补强板，③号板 为加劲板，其中 ②、③号板需通 过计算确定是否 需要设置。介绍 两种工况
1.1.2第二界面(耳板的材质及尺寸)
由于本软 件使用的 是验证法 ，使用时 首先需结 合界面1并 根据现场 的实际情 况，选取 耳板的尺 寸，然后 利用本软 件进行验 证。
相关知识1：受压的三种状态
焊接工字钢的翼缘与腹板之间的连接焊缝可否 采用角焊缝？
从焊接角度：《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
从受力角度： 《钢结构设计规范》 GB50017-2003第7.3.1条： 组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝连接，其强度可 按下式计算 ，在剪力及局部压力的作用下算够即可。
此类焊缝必须焊透的三个情况：
主要内容
项目部需提供给施工验算方的资料
给予。
施工验算方的计算报告中必须包含的内容
回收。
初识计算结果云图
结合SAP2000、MIDAS及ANSYS的位移及应力 云图。
2.1项目部需提供给对方的资料
施工方法概述
简单描述拟采用的施工方法及相关流程。(吊装分段及方法；滑移 顶推点、滑靴位置、采用的设备；提升时塔架布置)
为防止三向焊缝交叉， 产生三向拉应力的加劲 肋处理方法；若为直接 承受动载的结构，其加 劲肋与下翼缘的连接采 用断开方法。(既防三 向拉也可减少止疲劳对 焊缝影响)
1.1.3第三界面(荷载)
相关知识2：标准值及设计值
标准值：实际值或规范中给出的参考值。 设计值：经处理，具有一定安全系数的值。
校核方法：
中国(双控法):
荷载标准值×荷载分项系数<k×承载力标准值/抗力分项系数
总安全度=荷载分项系数×抗力分项系数/ k=1.4 ×1.111÷0.75=2.07
国外(单控法)：
荷载标准值×安全系数<承载力标准值 总的安全度=安全系数=2(马蒙特的施工安全系数)
相关知识3：荷载组合(施工用)
验算承载力(承载能力极限状态)
“1cm长，焊角尺寸为10mm的单面角焊缝的承 载力为1吨”，此话从何而来？
角焊缝的计算长度要求是什么？
lw=l-2hf ,其中l为焊缝的实际长度。
存在最小值的原因：长度过小会造成应力集中； 存在最大值的原因：长度过大会造成边缘不受力。
(当长度超出60hf时，按照60hf计算，力沿焊缝全长分布时除外。)
④σf为焊缝正应力(当外力与焊缝轴线垂直时)， τf为焊缝剪应力(当外力 与焊缝轴线平行时)
相关知识7：角焊缝的四个疑问
角焊缝的焊角尺寸的初选，为什么设计人员在 确定双面角焊缝的焊角尺寸时“总说0.8t”？
根据规范：
，t1、 t2分别为较厚板件
、及较薄板件厚度。
设计院采用：“双面角焊缝 0.8t”---设计等强
2.2计算报告中必须包含的内容
手算法
适合采用该方法计算：拼装支架的计算、焊缝 及螺栓的计算以及吊装用耳板的计算。 特点：方法简便，未知量少，公式可寻。 报告内容： ①计算内容描述； ②计算依据 ；(某规范的某条) ③荷载情况 ；（要说明荷载的来源） ④安全系数的选取； ⑤计算结果及相关评价。(必须)
支座反力通过梁加 劲肋的刨平顶紧
顶板与加劲肋的连接焊缝或者 通过将加劲肋刨平顶紧于顶板 ，依靠板件承压传力
柱头加劲肋的刨平顶紧
加劲肋与柱腹板的连 接焊缝
柱腹板
三向压
是一种应力状态，即计算时取出的单元体的三个方向的应力均为 压应力。 在这种受力条件下，不但承载力有所提高，而且其塑性 及韧性也将提高。(可参见《材料力学》中有关应力状态的相关知 识)
有限元分析法
适合采用该方法计算：结构的吊装工况分析、 卸载工况分析、现场用支撑结构设计，吊点附 近结构有限元分析 。 反力、应力(比)、位移 特点：未知量多，求解复杂，借助软件。 报告内容： ①计算内容描述； (需比手算法更详细) ②采用软件名称； ③计算依据；(写明规范即可) ④荷载及组合情况 ；（要说明荷载的来源） ⑤计算结果及相关评价。(最不利位置及杆件)
均匀压 杆件的受压
局部压 销轴(螺栓)孔边、刨平顶紧
三向压 一种应力状态
均匀压
构件受压 失稳
结构破坏
若为平面构件，需保证吊装过程中平面外长细比小于250。 λy=L/iy，iy为单根梁或平面桁架弦杆平面外回转半径值。
局部压
在局部压力的作用下，构件的承载力与均匀压相比，有所提高。( 可参见钢结构规范的端面承压值及螺栓的孔壁承压值)
需注意的问题：分清主次，所选耳板厚度与主结构尽 量接近，否则，需对主结构进行加强。
④虽然吊耳以受轴力为主，但与耳板相连的结 构板件厚度超过40mm。
需注意的问题：厚板的层状撕裂问题。可采用在被吊 构件上开洞，将耳板直接插入被吊构件中 的做法，或 者要求被吊构件板件具备Z向性能。
二、施工验算需要注意的几个问题
Von-mises应力
对于钢材
相关知识10：云图
SAP2000
最大值0.132
MIDAS
ANSYS
需要解决的问题
双方配合列出最不利工况、需要计算的内容(吊装、卸载)
由于现场的某些特殊性而需要特别关注的事项
比如塔架的设置，是否有障碍 避开、加撑、硬抗 比如卸载时结构的状态 仅有主要受力构件or所有构件or屋面有 无，场地情况等等(施工过程一体化协同分析)
结构自重
增强计算的准确性，通过软件上的手段，使计算结果与实际更为 接近。
实验结果，次应力影响不超过20%情况下的结论。
1.2 程序演示
相关参数
必备参数： 外荷载标准值：325kN，主板材质：Q235 夹角θ=15度，平面外受力(工况1) 主，板销长孔度中心L=至50被0m吊m构，件厚顶度部t1=距20离mhm=，25销0m轴m直径d=85mm 单边抗拉面长度b1=160mm，抗剪面长度b2=140mm。 附加参数： 耳板补强板厚度t2=12mm，两块 加块劲加板劲长板度间距L1=离135000mmmm，。厚度t3=12mm，四块，同侧两
①重级工作制和起重量大于50t的中级工作制吊车梁腹板与上翼缘。 (承受动载） ②高层钢结构梁柱连接节点上下600mm范围内。(强节点) ③高层钢结构柱子拼接位置上下100mm范围内。(强连接)
1.1.5第五界面(最终选用耳板尺寸)
相关知识8：刚接or铰接
刚接带来弯矩 无绝对铰亦无绝对刚，多铰即是刚
技术交流遇瑞
本次交流的两大方面内容
一、吊装用耳板计算程序 二、施工验算需要注意的几个问题
一、吊装用耳板的计算程序
主要内容
程序界面的介绍
各界面的用途、界面中参数的含义、相关知识 的介绍。
程序的使用方法
配合实例介绍流程。
在使用程序过程中的注意事项
适用条件。
1.1程序界面的介绍 1.1.1第一界面(耳板简图)
1.1.4第四界面(计算结果)
相关知识4：耳板的受力
受力状态：拉、剪、孔壁承压及弯曲(可能存在)
相关知识5.1：销轴的受力
受力状态：剪、承压及弯曲 销轴受弯(单剪，双剪谁更好)
相关知识5.2：螺栓的受力
螺栓的分类
“螺栓界”的三个主要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ别之一----普通螺栓之间
“螺栓界”的三个主要区别之二
1.3程序使用时的注意事项
当施工过程中遇到下列四种情况时，需 谨慎使用该计算程序。
①吊点数超过6个
需注意的问题：各吊点位置受力不均匀。应先算反力 再设计耳板。
2000年施工技术杂志中《某网架吊装坠落事故分析》 一文：被安装的结 构为45m 80m的正放四角锥焊接球网架结构，在施工过程中共设置18个 吊点。计算时未考虑多吊点联合吊装时各吊点提升力的不均匀性 ，导致 个别点承载力不足先破坏，最终发生连锁效应，结构坠落。
验算马凳 时存在不 均匀
计算单个 受荷时除 以(n-1)
②以受弯为主的吊点。
需注意的问题：为避免侧板受扭而产生较大变形，应 在被吊构件内部与主耳板对应的位置加设传力板，且 传力板的截面模量不应小于主耳板的截面模量 。另外 ，为减少耳板根部的应力集中可设置附加翼板。
③虽然耳板以受轴力为主，但与耳板相连的主 结构板件厚度较小。
高强螺栓：螺杆 、螺帽、垫圈 均采用高强度材 料，如45号钢。 普通螺栓：采用 Q235钢
高强螺栓： 高强螺栓：施加预拉力，
8.8s级和 10.9s级。
使连接构件间产生挤压力 ，在杆轴的垂直方向产生 摩擦力，因此受力时外力
普通螺栓： 须先克服该摩擦力；普通
4.6级、 4.8 螺栓：其拧紧螺帽时产生
级、 5.6级、 8.8级。
承压型：允许外剪力超过由预拉 力产生的摩擦力，连接板件间产 生滑移，螺杆与孔壁接触，以螺 杆剪切破坏或孔壁承压破坏为极 限设计状态，
计算方法及适用范围大不相同
承受动载或重要部位 的连接一定摩擦型
相关知识6：焊缝的受力
受力状态： 最复杂状态
拉、剪、弯曲
验算角焊缝时需注意的问题：
①计算方法与耳板计算相似； ②计算截面长度为L-2hf，但不大于60hf，计算截面宽度为0.7hf； ③焊缝的应力为折算应力，其值大小为：
的预拉力较小，可以忽略 不计，其仅仅依靠螺杆抗 剪及孔壁承压来抵抗外力
。
“螺栓界”的三个主要区别之三----高强螺栓之间
从螺栓本身来看，两者相同
本质区别在于：两者极限状态的定义不同
摩擦型：以外剪力达到由预拉力产 生的摩擦力为极限设计状态，使用 时绝对不能滑动，一旦滑动设计上 即认为达到破坏状态。
①1.35×1.1恒载(结构自重)
用途：验算吊装或提升工况时，该状态以自重为主。
② 1.2恒载(塔架自重)+1.4活载(承担的结构自重)
用途：支撑胎架的设计
③ 1.2恒载(结构自重)+1.4活载(牵引力或摩擦力及 由于滑移带来的横向荷载)
用途：验算滑移工况
验算位移(正常使用极限状态)
1.0恒载+1.0活载
焊接（刚度较大）=刚接？
相对位置：绝大多数情况下，搁置即为铰接。
梁搁置于柱顶
次梁搁置于主梁
构造：仅通过腹板相连为铰接；腹板和翼缘都 有可靠连接可初步认定为刚接。
仅通过腹板相连
腹板与翼缘均连接
仅通过腹板相连
腹板与翼缘均连接
仅通过腹板相连 腹板与翼缘均连接
长度：实质是结构刚度的体现
《钢结构设计规范》 GB50017-2003第8.4.5条及10.1.4条 均有类似规定： ①对于H型及箱型截面的桁架：当采用节点板连接，且 几何长度与截面高度之比大于10(弦杆)、15(腹杆)，可 忽略次弯矩作用，视作铰接点。
2.3三大流行软件的结果云图
相关知识9：应力比及von-mises应力
最不利应力比
按照相关规范的要求(最不利)所求得的构件应力 值与材料的设计强度值的比值。
是 非 σ=N/ΦA，稳定不利 受力较为复杂的构件应采用钢结构规范第5.2.5求解应力比
述软件求解过程
第四强度理论---形状改变比能理论(属于屈服 失效理论，适合计算塑性材料的应力)
图中①号板为主 耳板，②号板为 补强板，③号板 为加劲板，其中 ②、③号板需通 过计算确定是否 需要设置。介绍 两种工况
1.1.2第二界面(耳板的材质及尺寸)
由于本软 件使用的 是验证法 ，使用时 首先需结 合界面1并 根据现场 的实际情 况，选取 耳板的尺 寸，然后 利用本软 件进行验 证。
相关知识1：受压的三种状态
焊接工字钢的翼缘与腹板之间的连接焊缝可否 采用角焊缝？
从焊接角度：《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
从受力角度： 《钢结构设计规范》 GB50017-2003第7.3.1条： 组合工字梁翼缘与腹板的双面角焊缝连接，其强度可 按下式计算 ，在剪力及局部压力的作用下算够即可。
此类焊缝必须焊透的三个情况：
主要内容
项目部需提供给施工验算方的资料
给予。
施工验算方的计算报告中必须包含的内容
回收。
初识计算结果云图
结合SAP2000、MIDAS及ANSYS的位移及应力 云图。
2.1项目部需提供给对方的资料
施工方法概述
简单描述拟采用的施工方法及相关流程。(吊装分段及方法；滑移 顶推点、滑靴位置、采用的设备；提升时塔架布置)
为防止三向焊缝交叉， 产生三向拉应力的加劲 肋处理方法；若为直接 承受动载的结构，其加 劲肋与下翼缘的连接采 用断开方法。(既防三 向拉也可减少止疲劳对 焊缝影响)
1.1.3第三界面(荷载)
相关知识2：标准值及设计值
标准值：实际值或规范中给出的参考值。 设计值：经处理，具有一定安全系数的值。
校核方法：
中国(双控法):
荷载标准值×荷载分项系数<k×承载力标准值/抗力分项系数
总安全度=荷载分项系数×抗力分项系数/ k=1.4 ×1.111÷0.75=2.07
国外(单控法)：
荷载标准值×安全系数<承载力标准值 总的安全度=安全系数=2(马蒙特的施工安全系数)
相关知识3：荷载组合(施工用)
验算承载力(承载能力极限状态)
“1cm长，焊角尺寸为10mm的单面角焊缝的承 载力为1吨”，此话从何而来？
角焊缝的计算长度要求是什么？
lw=l-2hf ,其中l为焊缝的实际长度。
存在最小值的原因：长度过小会造成应力集中； 存在最大值的原因：长度过大会造成边缘不受力。
(当长度超出60hf时，按照60hf计算，力沿焊缝全长分布时除外。)
④σf为焊缝正应力(当外力与焊缝轴线垂直时)， τf为焊缝剪应力(当外力 与焊缝轴线平行时)
相关知识7：角焊缝的四个疑问
角焊缝的焊角尺寸的初选，为什么设计人员在 确定双面角焊缝的焊角尺寸时“总说0.8t”？
根据规范：
，t1、 t2分别为较厚板件
、及较薄板件厚度。
设计院采用：“双面角焊缝 0.8t”---设计等强
2.2计算报告中必须包含的内容
手算法
适合采用该方法计算：拼装支架的计算、焊缝 及螺栓的计算以及吊装用耳板的计算。 特点：方法简便，未知量少，公式可寻。 报告内容： ①计算内容描述； ②计算依据 ；(某规范的某条) ③荷载情况 ；（要说明荷载的来源） ④安全系数的选取； ⑤计算结果及相关评价。(必须)
支座反力通过梁加 劲肋的刨平顶紧
顶板与加劲肋的连接焊缝或者 通过将加劲肋刨平顶紧于顶板 ，依靠板件承压传力
柱头加劲肋的刨平顶紧
加劲肋与柱腹板的连 接焊缝
柱腹板
三向压
是一种应力状态，即计算时取出的单元体的三个方向的应力均为 压应力。 在这种受力条件下，不但承载力有所提高，而且其塑性 及韧性也将提高。(可参见《材料力学》中有关应力状态的相关知 识)
有限元分析法
适合采用该方法计算：结构的吊装工况分析、 卸载工况分析、现场用支撑结构设计，吊点附 近结构有限元分析 。 反力、应力(比)、位移 特点：未知量多，求解复杂，借助软件。 报告内容： ①计算内容描述； (需比手算法更详细) ②采用软件名称； ③计算依据；(写明规范即可) ④荷载及组合情况 ；（要说明荷载的来源） ⑤计算结果及相关评价。(最不利位置及杆件)
均匀压 杆件的受压
局部压 销轴(螺栓)孔边、刨平顶紧
三向压 一种应力状态
均匀压
构件受压 失稳
结构破坏
若为平面构件，需保证吊装过程中平面外长细比小于250。 λy=L/iy，iy为单根梁或平面桁架弦杆平面外回转半径值。
局部压
在局部压力的作用下，构件的承载力与均匀压相比，有所提高。( 可参见钢结构规范的端面承压值及螺栓的孔壁承压值)
需注意的问题：分清主次，所选耳板厚度与主结构尽 量接近，否则，需对主结构进行加强。
④虽然吊耳以受轴力为主，但与耳板相连的结 构板件厚度超过40mm。
需注意的问题：厚板的层状撕裂问题。可采用在被吊 构件上开洞，将耳板直接插入被吊构件中 的做法，或 者要求被吊构件板件具备Z向性能。
二、施工验算需要注意的几个问题
Von-mises应力
对于钢材
相关知识10：云图
SAP2000
最大值0.132
MIDAS
ANSYS
需要解决的问题
双方配合列出最不利工况、需要计算的内容(吊装、卸载)
由于现场的某些特殊性而需要特别关注的事项
比如塔架的设置，是否有障碍 避开、加撑、硬抗 比如卸载时结构的状态 仅有主要受力构件or所有构件or屋面有 无，场地情况等等(施工过程一体化协同分析)
结构自重
增强计算的准确性，通过软件上的手段，使计算结果与实际更为 接近。