焊接吊耳的设计计算及正确使用方法
21.2钢箱梁安装吊耳的选用与验算
附件一：钢箱梁安装吊耳的选用与验算1、吊耳的选用与验算本工程钢箱梁分段最大重量为62t,吊索具的重量为2. 5t （吊钩重量）和 1.5t （钢丝绳重量），合计重量为66t。
在起重工程中，吊装计算载荷（简称计算载荷）计算如下：Q=K1*K2*G=1. 1*L 2*66t=87. 12t1、吊耳的布置钢梁安装吊耳设置在钢梁面板上，与钢梁腹板和横隔板结构相交位置对应, 单腹板时需保证吊耳正下方为隔板位置。
每节钢箱梁设置四个吊耳，吊耳的安装角度应指向吊点中心位置。
即：吊耳仅受拉力和剪力，不受弯矩。
吊耳材质选用Q345B级钢材与钢箱梁熔透焊接，吊耳的具体位置如下列图所示：吊耳布置示意图2、吊耳的验算吊耳应根据梁段重量选择与之相匹配的吊耳形式。
钢箱梁采用4个吊点进行安装，钢丝绳与桥面板之间夹角不小于60度。
计算时按照3点受力进行验算，那么每个吊点受力为Q =87. 12t4-34-sin60=33. 53t,即为335.3KN。
吊耳选用Q345qD材质钢板加工制作而成。
吊耳受力分解如下列图所示：按照受力分解后,Qx=Q*cos60° =167. 7KN, Qy=Q*s力分。
=290. 5KN O 梁段吊耳结构形式如下列图所示：A-A梁段吊耳大样图(I) C-C截面受力验算：对于c-C位置，Qy为拉力，Qx为剪力，计算如下0y拉应力计算：3-°）・8=85.5MPa<295MPa一 Qx 工—剪应力计算：=49. 3MPa<170MPa组合应力：°^=Jb2+3d=]2o.8MPa<295MPa(2)D-D截面受力验算对于D-D位置，Qx为拉力，Qy为剪力，计算如下一 Qx O二拉应力计算： (b-=52.4MPa<295MPa- Qy剪应力计算：（b-d）・3 =9o. 8MPa<170MPa组合应力：b组=+ 3d 365. 8MPa<295MPa(3)焊缝强度验算对于吊耳与顶板的熔透角焊缝，Qy为拉力，Qx为剪力“ Qy(J =拉应力计算：4 " =60.5MPa<295MPa剪应力计算：41=33.6MPa<170MPa组合应力：组=Vcr2+3r2=84MPa<295MPa式中：t：焊缝的计算厚度，式中取20mm。
钢结构吊装-吊耳的计算
——钢结构吊装吊耳的选择前言：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。
在过去的工程中构件吊装中吊耳的制作、选择并无明确的理论依照和计算过程，常依靠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，并且未经计算的吊耳也会给吊装带来没法估计的安全隐患。
所以，经过科学计算确立吊耳的形式是保证施工安全的重要条件。
因为吊耳与构件母材连结的焊缝较短、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。
所以，吊耳与构件连结处焊缝的形式以及强度的计算对整个吊装过程相同起到决定性作用。
联合钢结构吊装的难点、要点以及形式的差异，同时为累积经验，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、以及吊耳焊缝的计当作一下论述。
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一样都影响构件吊耳的选择。
下边依据构件在吊装过程中的不一样受力状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（包含立式和卧式）图例 2 为 D 型吊耳，是吊耳的广泛形式，其主要用于吊装时无侧向力较大构件的垂直吊装。
这一吊耳形式比较广泛，在构件吊装过程中应用比较宽泛。
图例 3 为可旋转式垂直提高吊耳，此吊耳的形式在外国的工程中应用比许多，它能够使构件在提高的过程中沿着销轴转动，易于使大型构件在提高过程中翻身、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，依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 型吊耳的双侧设置劲板可抵挡吊装过程中产生的瞬时弯距，别的劲板还可以增添吊耳与构件的接触面积，增添焊缝长度，增添构件表面的受力点。
吊耳强度计算书
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，
∑l-焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm2），[τh]=0.18σb=73.8Mpa
3.计算
3.1吊耳的允许负荷计算
将D=4780×
……………………………………………………（1）
得P=35169N
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm2=2000mm2，代入公式
………………………a
σ=17.6Mpa﹤[σ]=108.3Mpa
3.2.2切应力
将P=35169N，Amin=150×25mm2=3750mm2，代入公式 …………………………………………（3）
计算
结论
得τ=9.4Mpa
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
所以，吊耳强度满足要求。
3.3吊耳的焊缝强度校核
如图1和图2所示，将D=46892N， ×8=5.7mm，∑l=（110×2+25）×2=490mm,代入公式 ，
计算得τh=16.8Mpa
τh=16.8Mpa﹤[τh]=73.8Mpa
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
结论
0钢δ>16～25mm, =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：
计算
结论
吊耳计算及说明：
吊耳计算及说明：〔体育馆〕1、主梁共设置四个吊耳，布置见，吊耳规格为—30×200×3002、吊耳必须与主梁横隔板及腹板焊接，设置吊耳时顶板开槽让其通过，将吊耳焊接在腹板及横隔板上。
2<f V=125N/mm22<f=215N/mm2〔实际焊缝长度约300mm〕2<f V=125N/mm2吊耳计算及说明：〔体育场西〕1、主梁共设置四个吊耳，布置见，吊耳规格为—30×200×3002、吊耳必须与主梁横隔板及腹板焊接，设置吊耳时顶板开槽让其通过，将吊耳焊接在腹板及横隔板上。
3、吊耳的焊角尺寸必须满足设计要求，焊缝外表不得有弧坑和裂纹，且不得有损伤母材的缺陷。
2<f V =125N/mm 2 =33N/mm 2<f=215N/mm 22<f=215N/mm 22<f V =125N/mm 2 〔实际焊缝长度约300mm 〕吊耳计算及说明：〔怡景中学〕1、主梁共设置四个吊耳，布置见，吊耳规格为—30×200×3002<f V=125N/mm22<f=215N/mm2300mm〕=125N/mm2V2<f=215N/mm2吊耳计算及说明：〔松园北街〕1、主梁共设置四个吊耳，布置见，吊耳规格为—20*200*3002、吊耳必须与主梁横隔板及腹板焊接，设置吊耳时顶板开槽让其通过，将吊耳焊接在腹板及横隔板上。
3、吊耳的焊角尺寸必须满足设计要求，焊缝外表不得有弧坑和裂纹，且不得有损伤母材的缺陷。
4、主梁起吊时的吊耳受力情况：主梁重约26t ，平均每个吊耳承当6.5 t ，考虑到施工荷载及起吊加速增重的影响，每个吊耳实际承受提升力Qz=6.5*1.2=t,t,钢丝绳与程度面夹角为51。
，故吊耳还承受二个程度方向拉力； 即Qx=t,Qy=1.23t,其中须校核在Q Y 和Qx 作用下吊耳的强度。
1>Q z 作用下：2>Q X =作用下：3>,查表选用φ31钢丝绳6×19即可满足要求钢丝绳卸扣选用δ截面I-I 处：V I —I = =78N/mm 2<f V =125N/mm 2 截面I-I 处：σII-II = =26N/mm 2<f=215N/mm 2焊缝长度： Lw ==50mm 〔实际焊缝长度约300mm 〕×10×103 20×50 ×10×103 20×150 ×10×103 ×14×160 截面Ⅲ-Ⅲ处：V Ⅲ—Ⅲ==1N/mm 2<f V =125N/mm 2σⅢI-ⅢI ==2N/mm 2<f=215N/mm 2×10×103 20×200×10×103×130 1/2×202×200。
吊耳的设计说明书1
1.1.零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为：35号钢，优质碳素结构钢有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好，焊接性能尚可，大多在正火状态和调质状态下用。
由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。
它们相互间有一定的位置要求。
现分析如下：
（1）以∅30mm两外圆端面为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：∅30mm两外圆端面的铣削，加工∅37mm的孔，其中∅30mm两外圆端面表面粗糙度要求为Ra6.3，∅37mm的孔表面粗糙度要求为Ra1.6
（2）以∅30mm孔为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：2个以∅30mm的孔，2个∅10.5mm的孔、2个∅30mm孔的内外两侧面的铣削，宽度为4mm 的开口槽的铣削、表面粗糙度要求为Ra50,2个∅30mm在同一中心线上数值为∅0.01的同轴度要求。
其中2个∅30mm的孔表面粗糙度要求为Ra1.6μm，2个∅10.5mm的孔表面粗糙度要求12.5Ramm，2个∅10.5mm孔的内侧面表面粗糙度要求为12.5Ramm，2个∅30孔的外侧面表面粗糙度要求为50Ramm，宽度为4mm的开口槽的表面粗糙度要求为50Ramm。
2.弹簧吊耳零件的技术要求。
吊耳强度计算书
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm2=2000mm2，代入公式
…………………………………………（2）
得σ=17.6Mpa
σ=17.6Mpa﹤[σ]=108.3Mpa
3.2.2切应力
将P=35169N，Amin=150×25mm2=3750mm2，代入公式 …………………………………………（3）
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：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
图1
图2
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）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=108.3Mpa
计算
结论
得τ=9.4Mpa
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
所以，吊耳强度满足要求。
3.3吊耳的焊缝强度校核
如图1和图2所示，将D=46892N， ×8=5.7mm，∑l=（110×2+25）×2=490mm,代入公式 ，
计算得τh=16.8Mpa
吊耳强度计算书
n同时受力的吊耳数，n=2
吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=
[τ]-材料的许用切应力， =65（Mpa）
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（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，
∑lห้องสมุดไป่ตู้焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm2），[τh]=σb=
3.计算
吊耳的允许负荷计算
将D=4780×
……………………………………………………（1）
吊耳强度计算书
计算
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
吊耳数量和分布：2只对称分布
吊耳尺寸及焊接方式，见图1
吊耳材质：20钢
吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
K安全系数，一般取K＝～
钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
计算
1.吊耳强度
吊耳正应力：
σ=﹤[σ]=
吊耳切应力：
τ=﹤[τ]=65Mpa
所以吊耳强度满足要求。
2.吊耳焊缝强度
τh=﹤
[τh]=
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
钢结构吊装-吊耳的计算
钢结构施工总结——钢结构吊装吊耳的选择前言：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。
焊接吊耳的设计计算及正确使用方法
焊接吊⽿的设计计算及正确使⽤⽅法焊接吊⽿的设计计算及正确使⽤⽅法1.⽬的规范⼯程施⼯中吊⽿的设计和使⽤，确保吊⽿使⽤安全可靠，保证安全施⼯。
2.编制依据《钢结构设计规范》(GB-1986)3.使⽤范围我公司各施⼯现场因⼯作需要，需⾃⾏设计吊⽿的作业。
4.⼀般规定使⽤焊接吊⽿时，必须经过设计计算。
吊⽿孔中⼼距吊⽿边缘的距离不得⼩于吊⽿孔的直径。
吊⽿孔应⽤机械加⼯，不得⽤⽕焊切割。
吊⽿板与构件的焊接，必须选择与母材相适应的焊条。
吊⽿板与构件的焊接，必须由合格的持证焊⼯施焊。
吊⽿板的厚度应不⼩于6mm,吊⽿孔中⼼⾄与构件连接焊缝的距离为1.5-2D（D为吊⽿孔的直径）。
吊⽿板与构件的连接的焊缝长度和焊缝⾼度应经过计算，并满⾜要求：焊缝⾼度不得⼩于6mm。
吊⽿板可根据计算或构造要求设置加强板，加强板的厚度应⼩于或等于吊⽿板的厚度。
5.吊⽿计算5.1拉应⼒计算如图所⽰，拉应⼒的最不利位置在A-A断⾯，其强度计算公式为：￡值：Q235钢板时=437.5N/mm2 平均值（375-500 N/mm2）Q345钢板时=550 N/mm2 平均值（470-630 N/mm2）￡=N/S1 ￡≤【￡】式中：￡——拉应⼒N——荷载S1——A-A断⾯处的截⾯积【￡】——钢材允许拉应⼒5.2剪应⼒计算如图所⽰，剪应⼒的最不利位置在B-B断⾯，其强度计算公式：￥值：Q235钢板时=235N/mm2Q345钢板时=345N/mm2￥=N/S2 ￥≤【￥】式中：￥——剪应⼒N——荷载S1——Ｂ-Ｂ断⾯处的截⾯积【￥】——钢材允许剪应⼒5.3局部挤压应⼒计算如图所⽰，局部挤压应⼒的最不利位置在吊⽿与销轴的结合处，其强度计算公式为：F＝N/（t*d）￠ F≤【￡】式中：F——局部挤压应⼒N——荷载t——吊⽿厚度d ——销轴直径￠——局部挤压系数【￡】——钢材允许压应⼒5.4⾓焊缝计算P＝Ｎ/L*H*K P≤【￡1】式中：P——焊缝应⼒N——荷载L——焊缝长度H ——焊缝⾼度K ——折减系数【￡1】——焊缝允许应⼒。
工艺吊耳设计规范
欢迎阅读工艺吊耳设计作业标准1、吊耳材质要求一般用Q345(结构钢)或AH36（船板）或同级别的钢板，不使用Q235及A级钢板；2、下料吊耳用数控下料；3、坡口5P进行设计，舱盖二线5.5m。
并在翻身方案里规定钢丝绳长度，也不小于6m，通常取8m。
钢结构产品无特殊情况，吊耳开档设计也小于6m。
吊耳受力示意图吊耳垂直安装，在正应力一定的情况下，吊耳另增加了剪应力和弯曲应力。
图2吊耳与钢丝绳同轴线倾斜安装后消除了剪应力和弯曲应力，仅受正应力作用，受力显着改善。
7、吊耳选型计算两个吊耳均匀受力，倾斜安装状态：吊耳选型重量=构件重量/2/sinα。
A、舱盖产品吊耳如侧移式舱盖对于小于36t的舱盖，钢丝绳与构件夹角60度，主吊耳选型=36/2/sin600=25T,需要在侧板上设置标明2个翻身主吊耳（标准吊耳D25t）标准吊耳；如钢丝绳与构件夹角68度（吊耳开档6m,钢丝绳8m），主吊耳选型=36/2/sin680=20T（标准要保舱盖选图330mm，图5吊离式舱盖翻身可参照上述。
折叠式舱盖按照NE系列MCG吊耳设计，见附图。
最终如吊耳保留不切割，需要得到设计师及船东的确认。
B、钢结构产品吊耳a.平面分段翻身吊耳一般平面分段重量较小，翻身选用下面型式的B型吊耳，安装根据钢丝绳与构件的夹角，一般倾斜20~30度，吊耳反面要增加硬档。
20~30吊耳，-1~-5009、吊耳设计存在问题示例：1、上下盖板尺寸过大，与卸扣干涉；2、吊耳开档跨距过大，且没有倾斜安装，造成吊耳拉弯；3、吊耳上部没有加三角板，吊耳拉弯。
钢结构桥梁吊耳计算书(项目实例)
成都三环吊耳计算书一吊耳腹板与钢箱梁分段顶板角焊缝均要求熔透，吊耳耳板与钢箱梁分段顶板角焊缝采用熔透焊，吊耳焊缝余高尺寸k=8mm。
吊耳板材质：Q345吊耳板许用拉应力［σL］= 325MPa吊耳板许用剪应力［τL］= 227.5MPa角焊缝系数：0.7母材材质：Q345母材材质许用拉应力325MPa动载综合系数K：1.65载荷重量G：45000/4=11250kg，重力加速度g：9.806（本项目最大节段重量为43t，此处按照45t进行计算）。
式中：L-吊耳孔中心线至顶板中心的距离：110mmH-吊耳高度：230mmD-吊耳板中心孔直径：80mmR-吊耳顶半径：110mmt-吊耳板厚度：30mm钢丝绳仰角α=60°吊耳水平角度γ=0°（1）验算吊耳结构强度a.计算吊耳竖向载荷：F V=G×g×1.65=182023Nb.计算吊耳横向载荷：F H= F V /tanα=105094Nc.计算吊耳吊索方向载荷：F L=F v/sinα=210188Nd.计算吊耳径向弯矩：M= F H•L=105094*110=11560340N•mme.计算吊耳板吊索方向的最大拉应力：σL=F L/［（H-D）*t］=46.7MPaf.计算吊耳板吊索方向的最大剪应力：σL=τL=46.7MPa经计算得出；σL＜［σL］，τL＜［τL］满足要求。
（2）验算吊耳焊缝强度a.角焊缝面积：A= 0.7*0.7t*R*2 =3234mm2b.角焊缝的拉应力：σa=F V/A=56.28MPa＜325 MPac.角焊缝的剪应力：τa=F H/A=32.49MPa＜227 MPa焊缝强度符合要求。
成都三环项目吊耳计算书二吊耳腹板与钢箱梁分段顶板角焊缝要求熔透焊接，吊耳耳板钢箱梁分段顶板角焊缝采用熔透焊，吊耳焊脚余高尺寸k=8mm。
箱室吊耳形式挑臂吊耳1、吊耳承载力验算针对不同形式吊耳，分别进行计算：（1）本工程最重构件重量为43t，计算按照45t计算。
吊耳制作标准
吊耳制作标准1、适用范围以下基准只适用于一般板式吊耳的计算及制作。
2、吊耳外形参数及焊接形式下图为吊耳的外形尺寸及焊接形式，吊耳所受载荷P的方向可以在一定范围内浮动。
焊接坡口形状3、各应力计算吊耳在承重时所受的应力主要有剪切应力、拉升应力和弯曲应力，各应力计算公式如下：剪切应力： 剪切许用应力 ≦ 6.4Kg/m㎡拉升应力：拉伸许用应力 ≦ 8.0Kg/m㎡弯曲应力:弯曲许用应力 ≦ 8.0Kg/m㎡焊接强度 ≦ 8.0Kg/m㎡焊接强度: 1、当P=1～10t时2、当P ≥15t时MAX1CP1～10B15B以上τ＝2(R-φ/2)T Pσt＝P BTσｂ＝B 2T6PLσ＝B 2T4.24PLσ＝B 2T6PL4、附表下表为吊耳承受载荷P=0.5t～50t时外形尺寸及应力计算，吊耳制作材料为Q235名称荷重尺 寸mm重量剪切应力拉伸应力弯曲应力焊接强度P(t）φR L B Tｔ１（Kｇ）（Kg/mm2）（Kg/mm2）（Kg/mm2）（Kg/mm2）0.5-B0.5222235501070.16 2.3 1.0 4.2 4.2 1-B1303040601070.24 3.3 1.7 6.7 6.7 1.5-B 1.5303050701290.4 4.2 1.8 7.7 7.2 2-B23638658016120.8 3.1 1.6 7.6 7.2 3-B3364080982014 1.4 3.4 1.5 7.5 7.6 5-B54043801322014 1.6 5.4 1.9 6.9 7.0 8-B84551901722414 2.8 5.8 1.9 6.1 7.4 10-B1065751102102414 4.8 4.9 2.0 6.2 7.6 15-B157585********* 6.8 5.6 2.4 7.6 7.6 20-B20758512024834108.6 6.2 2.4 6.9 6.9 26-B268098150290361213.2 6.2 2.5 7.7 7.7 30-B3088105170312401517.5 6.1 2.4 7.9 7.9 40-B40106124180352461525.1 6.1 2.5 7.6 7.6 50-B50120135200354601537.6 5.6 2.4 8.0 8.0。
钢结构吊装中板式吊耳的设计与规定
钢结构吊装中板式吊耳的设计与规定摘要：在钢结构施工吊装作业过程中，施工作业的安全性及可靠性都直接与吊耳的结构形式有着重要的关系，因此吊耳板本身的强度和焊缝的强度是板式吊耳设计过程中最重要的考虑因素，通常板式吊耳失效的情形主要是吊耳本体或者焊缝的撕裂破坏，因此在吊耳的设计过程中，结合钢结构物项本身的结构形式，重心分部以及受力分析等特点，设计计算出结构合理，便于操作、安全可靠的板式吊耳。
关键词：板式吊耳；设计；强度前言：在钢结构的吊装过程，钢结构构件板式吊耳形式的选择，计算以及制作与安装都是吊装作业的重要环节。
针对各式各样的钢结构构件吊装用吊耳的设计和计算没有明确的计算公式和计算过程，一般情况下都是施工人员凭借经验进行选择，这样就存在较大的安全隐患。
因此基于以上考虑，结合钢结构构件吊装过程的难点、重点和结构形式的区别，结合类似工程经验，总结一套钢结构板式吊耳从设计计算、材料选择、加工制作、现场安装等技术要求用做参考。
一、吊耳材料的选择吊耳板的材料选择是，宜选择与钢结构构件母材材质相同或者相近的材料，特殊情况，也可以选择比构件母材高一级别的材料。
目前施工现场中常用的吊耳材质一般为Q235B、Q355B等普通的材质的材料，可焊性较好。
根据不同材质的钢材板厚确定吊耳板材料抗剪强度值，只要满足下式，吊耳板的强度就可以满足实际工程需求。
式中：k—动载系数，k=1.1；—板孔壁承压应力，MPa；P—吊耳板所受外力，N；δ—板孔壁厚度，mm；d—板孔孔径，mm；R—吊耳板外缘有效半径，mm；r—板孔半径，mm；二、吊耳布置原则（1）标准中各种类型的吊耳的公称吊重是单个吊耳的最大起吊重量，用4个吊耳起吊重物时，无论选择何种形式之吊耳，应选择2倍承载能力的吊耳。
（2）平面四点布置沿重物对角线方向布置，吊耳的受力情况最佳。
（3）平面起吊翻身工作，垂直起吊时的吊耳方向如图，吊耳向垂直起吊方向。
三、吊耳的设计计算1、拉应力计算如上图所示，拉应力的不利位置在A-A断面，其强度计算公式为：五、吊耳板焊接与焊缝强度校核a.当吊耳受拉伸作用，焊缝不开坡口或小坡口时，属于角焊缝焊接，焊缝强度按《钢结构设计规范》中式7.1.3-1校核，即：应当指出，虽然焊缝的强度计算满足要求，但由于吊耳板与设备焊接处产生的焊接应力及连接面较小产生的应力集中，使用吊耳时也不可能在设计的理想状态下受力等原因，可能造成设备局部变形或将母材撕裂等不良后果。
吊耳计算书
附录5、大中型设备吊装工艺计算书：1.1、T2101有关吊装技术参数1.2、T2101抬头状态的受力计算(参见设计图)T2101抬头时溜尾吊车吊钩受力F 2 T2101抬头时主吊车吊钩受力F 1F 1=G-F 2=107-56.5=50.5t1.3、水平吊装状态时筒体弯曲应力计算：水平吊装状态时简体弯曲应力就对这台设备进行校核计算。
经计算： h=17m （重心位置到溜尾吊耳距离）。
).(.28.6.min 22max max h H S D H W M i -==θσ 将：)(000,107min kg =θ )(3600cm H = )(240cm D i =)(6.1cm S = )(1700cm h = 代入上式得：)/(101.126)(101012612624m N mN ⨯=⨯=- )(1.126MPa =查GB150-98得：()mm MnR 1616≤δ在C 020≤时的许用应力)(345MPa s =σ[]MPa 2305.1345==σ则：[])(2301.133max MPa MPa =<=σσ 满足强度要求安全，所以水平吊装时，按吊装塔顶时塔体并不弯曲。
1.4、设备壳体上局部应力的计算t5.5617001900019000107000F 2=+⨯=)/(1261)17003600(6.1)240(28.6)3600(107000222max cm kgf =-⨯⨯⨯⨯=σ水平吊装状态时塔体吊耳焊接处的应力计算：主吊力：)(505001kg F = 溜尾力：)(5650012kg F G F =-=在主吊力1F 的作用下对设备壳体产生的应力计算如下：686875.012005.0875.05.0=⨯=≥m R d 为吊耳补墙板直径）式中d R d (263.01200720438.0438.0=⨯==β 75161200===t R γ力矩：)(40400)(404000016025050021m N mm kg F M ⋅=⋅=⨯=⨯=式中： 为主吊力相对于筒体外缘的力臂单位mm ，按mm 160= 计算 根据263.0=β和75=γ查有关表得（利用中间插值法）：058.0)(=c M R M βθ 025.0)(=cx M R M β 2.2)(2=c M R N βθ 2.6)(2=cx M R N β 将)(39840m N M ⋅= )(2.1m R = 263.0=β 代入以上四式得：)/(7425263.02.140400058.0058.0m m N R M M ⋅≈⨯⨯=⨯=βθ )/(3073263.02.140400024.0024.0m m N R M M x ⋅≈⨯⨯=⨯=β主吊耳受力图)/(234685263.02.1404002.22.222m N R M N ≈⨯⨯=⨯=βθ )/(661414263.02.1404002.62.622m N R M N x ≈⨯⨯=⨯=β 上式中：θM ，x M ，θN ，x N 分别为在周向力矩M 作用下产生的周向弯矩、纵向弯矩、周向薄壳力、纵向薄壳力。
吊耳的选用及受力计算
吊耳的选用及受力计算
本工程施工过程中，桁架上需要设置两个吊耳，吊耳与钢构件均采用全熔透焊接连接，吊装时，采用两点吊，使钢丝绳及吊耳受力均衡，起吊过程平稳，吊耳在设计时采用两点吊计算。
(1)设计依据
《钢结构设计规范》GB50017-2003O
(2)吊耳选择
吊耳板厚40mm,材料均采用Q345(ft=295N∕mm2,fv=170N∕mm2),尺寸如下图所示：
吊耳详图
(3)荷载效应
吊装钢构件单件最大重量32t,考虑安全系数14,故每个吊耳的最大受力：
S=32×9.8×1.4∕2=220kN o
(4)吊耳验算
1)吊耳抗剪承载力设计值：
顺受力方向吊耳孔径至板边距离R-d∕2=50mm,板厚度t=30mm o
V=(R-d∕2)×t×fv∕1000=50X40×170∕1000=340kN o
2)吊耳抗拉承载力设计值：
吊耳孔径d=40mm;板厚度t=40mm;板宽度B=MOmm o
Nt=(B-d)×t×ft∕1000=(140-40)×40×295∕1000=1180kN o 吊耳承载力设计值kmin(V,Nt)=340kN o
上述分析可知，吊耳所受最大外荷载S=220kN,吊耳承载力设计值R=340,S<R且S∕R=0.65,吊耳的设计满足承载力要求。
板孔式吊耳设计及应用
板孔式吊耳设计及应用在吊装工程中经常使用板孔式吊耳，而相应的规范或参考资料没有大于20t的板孔式吊耳的相关设计参数。
通常板孔式吊耳的失效形式以吊耳板与设备本体的焊接强度不够及板孔撕裂为多，易造成不安全因素。
所以吊耳板孔的强度和焊缝强度是板孔式吊耳设计的最重要环节。
本文仅介绍单板孔吊耳的设计计算，双板孔吊耳的设计计算参照执行。
1 吊耳板孔的强度计算1.1 拉曼公式图1 板孔式吊耳图2孔壁承压应力分布图3板孔失效形式图1为板孔式吊耳的基本形式，即单板孔吊耳。
图2为板孔式吊耳在受外力作用下孔壁承压应力分布情况。
图3为板孔式吊耳板孔强度不够吊耳板被撕裂的主要失效形式示意图。
也就是说板孔失效是吊轴与板孔接触所形成的接触压应力过大，不是造成接触处压溃，而是吊耳在外力的作用下对吊耳板进行的剪切作用引起的。
所以吊装工程中常用拉曼公式来对吊耳板孔进行抗剪强度校验。
拉曼公式板孔校核表达式为：（1）式中：k—动载系数，k=1.1；—板孔壁承压应力，MPa；P—吊耳板所受外力，N；δ—板孔壁厚度，mm；d—板孔孔径，mm；R—吊耳板外缘有效半径，mm；r—板孔半径，mm；—吊耳板材料抗剪强度设计值，N/mm2；1.2 吊耳参数确定从（1）式可以看出，当P、d、一定时，取适宜的值可最节省材料，显然，令，则。
从理论而言，较为科学，但使用单板孔吊耳，还应考虑卸扣和绳扣连接时必须预留的间隙，显然R值不宜太大。
笔者认为，较适宜。
通常设计时，应首先按负荷选定使用的卸扣或受力轴的尺寸，则孔径。
因此，吊耳设计时应在R与上进一步做文章。
首先，确定板厚，使根部焊缝的强度与设备本体局部稳定性满足要求。
必要时，可延长焊缝长度或增加筋板加以解决。
图4 吊耳板孔的加强其次，按选定R值。
再次，采取加补强板的措施增加板孔局部的强度。
通常在吊耳孔处焊接单或双面补强板。
参见图4。
通过以上措施可以比较合理的利用材料。
校核时需按照公式（1）中，来替换，即补强圈的半径。
浅析吊耳的设计
当吊耳受力方向与耳板不垂直时还会产生弯矩，吊耳作为悬臂梁计算，根部受承受的弯矩最大。
此时的弯曲应力为：（5）
此时的弯曲应力为：（6）
⑥焊缝强度
吊耳焊缝受到多种形式的应力组合，强度要求高，吊耳焊缝应为连续焊，不得有气孔、夹渣、裂纹、未焊透等焊接缺陷，要经过专业探伤设备的检验。
1、当吊耳采用双面角焊时，焊缝承受的正应力：
四、吊耳的布局对整个吊具的受力影响
合理的布局吊耳的位置和方向，可以使组合应力得到明显改善，如下图所示：
当吊耳向外侧移动时，使水平分量增大，压应力随之增大，也使得上吊系载荷增大，但系统弯矩减小，反之亦然，通过调整，使各部分强度得到充分利用，而不影响系统安全性，从而节约成本，提高使用率。
五、实例
以某生产车间轨道安装的吊梁为例，轨道自重10T，通过如图所示吊具进行吊装：
五、综述
吊耳在我们的日常生产与维修中普遍存在，其重要性与安全性不言而喻，吊耳使用的标准化、规范化需要我们不断的总结与研究分析，九九归一，最终科学化、数据化，达到正确指导我们的安全生产行为，实现巩固基础、屏蔽风险的目的。
加强板板厚为δ1，此时公式中的δ改为2δ1+δ0，R改为加强板半径R0，拉曼公式计算简单，但局限于吊耳内径与销轴的尺寸配合要求，只有当{d-d1（销轴直径）}≤0.02d时适用，随着使用过程中的磨损，配合精度已不能看成弧面接触，公式不再适用，那就要根据常用的应力公式进行计算。
三、常用的强度校核方法
吊耳受力形式如上图所示，
动载荷系数一般取1113由1式可见当销轴或卡环已定时越小吊耳所承受的应力越小通常取r34r可以在耳板两侧加焊加强板如下图所加强板板厚为1此时公式中的改为2改为加强板半径r0拉曼公式计算简单但局限于吊耳内径与销轴的尺寸配合要求只有当dd1销轴直径002d时适用随着使用过程中的磨损配合精度已不能看成弧面接触公式不再适用那就要根据常用的应力公式进行计算
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焊接吊耳的设计计算及正确使用方法
1.目的
规范工程施工中吊耳的设计和使用，确保吊耳使用安全可靠，保证安全施工。
2.编制依据
《钢结构设计规范》(GB-1986)
3.使用范围
我公司各施工现场因工作需要，需自行设计吊耳的作业。
4.一般规定
使用焊接吊耳时，必须经过设计计算。
吊耳孔中心距吊耳边缘的距离不得小于吊耳孔的直径。
吊耳孔应用机械加工，不得用火焊切割。
吊耳板与构件的焊接，必须选择与母材相适应的焊条。
吊耳板与构件的焊接，必须由合格的持证焊工施焊。
吊耳板的厚度应不小于6mm,吊耳孔中心至与构件连接焊缝的距离为1.5-2D（D为吊耳孔的直径）。
吊耳板与构件的连接的焊缝长度和焊缝高度应经过计算，并满足要求：焊缝高度不得小于6mm。
吊耳板可根据计算或构造要求设置加强板，加强板的厚度应小于或等于吊耳板的厚度。
5.吊耳计算
5.1拉应力计算
如图所示，拉应力的最不利位置在A-A断面，其强度计算公式为：￡值：Q235钢板时=437.5N/mm2 平均值（375-500 N/mm2）Q345钢板时=550 N/mm2 平均值（470-630 N/mm2）￡=N/S1 ￡≤【￡】
式中：￡——拉应力
N——荷载
S1——A-A断面处的截面积
【￡】——钢材允许拉应力
5.2剪应力计算
如图所示，剪应力的最不利位置在B-B断面，其强度计算公式：￥值：Q235钢板时=235N/mm2
Q345钢板时=345N/mm2
￥=N/S2 ￥≤【￥】
式中：￥——剪应力
N——荷载
S1——Ｂ-Ｂ断面处的截面积
【￥】——钢材允许剪应力
5.3局部挤压应力计算
如图所示，局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处，其强度计算公式为：
F＝N/（t*d）￠ F≤【￡】
式中：F——局部挤压应力
N——荷载
t——吊耳厚度
d ——销轴直径
￠——局部挤压系数
【￡】——钢材允许压应力
5.4角焊缝计算
P＝Ｎ/L*H*K P≤【￡1】
式中：P——焊缝应力
N——荷载
L——焊缝长度
H ——焊缝高度
K ——折减系数
【￡1】——焊缝允许应力。