關(guān)于吊裝用常規(guī)錨點(diǎn)的有限元設(shè)計(jì)

王立陽(yáng)

摘 要：在安裝設(shè)備的過(guò)程中，設(shè)備的吊運(yùn)和移動(dòng)經(jīng)常需要設(shè)置錨點(diǎn)。從現(xiàn)場(chǎng)常用的錨點(diǎn)出發(fā)，論述了常用噸位錨點(diǎn)的規(guī)格和制造要求，并進(jìn)行了有限元校核計(jì)算。

關(guān)鍵詞：設(shè)備吊裝；錨點(diǎn)；膨脹螺栓；有限元校核計(jì)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TU758.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.064

在安裝設(shè)備的過(guò)程中，設(shè)備的吊裝運(yùn)輸是非常重要的環(huán)節(jié)。實(shí)際中，安裝單位經(jīng)常會(huì)遇到翻身、拖拽、固定等需要用到錨點(diǎn)的施工操作，而受施工現(xiàn)場(chǎng)條件不確定和土建施工單位配合不到位的影響，往往會(huì)出現(xiàn)土建單位預(yù)先準(zhǔn)備好的預(yù)埋件噸位不夠或預(yù)埋位置偏差較大的情況，甚至在特殊情況下需要重新布置吊裝運(yùn)輸用的錨點(diǎn)。在此情況下，安裝單位通常在未經(jīng)校核計(jì)算的情況下依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置錨點(diǎn)，進(jìn)而為安裝工程埋下了隱患。常用噸位的錨點(diǎn)適用于相應(yīng)噸位的卸扣索具，便于施工的順利進(jìn)行。本文從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)常用噸位的錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)和材質(zhì)進(jìn)行了描述。

1 常用卸扣尺寸及配合

本文所介紹的錨點(diǎn)噸位為3T，安全系數(shù)為3，錨點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的BW、DW、DX、BX等類(lèi)型的卸扣，同時(shí)匹配相應(yīng)的試驗(yàn)荷載系數(shù)。通常，錨點(diǎn)用膨脹螺栓固定，因此，在施工完成后可以回收，便于二次利用，節(jié)省材料。起重錨點(diǎn)所用的膨脹螺栓的規(guī)格為M12×105.根據(jù)JB-ZQ 4763—2006《膨脹螺栓規(guī)格及性能》，膨脹螺栓鉆孔直徑為19 mm，深度大于75 mm，埋深大于65 mm，且在150#混凝土上的允許拉力為1 060 kg，允許剪力為345 kg。同時(shí)，6個(gè)膨脹螺栓均滿足吊裝受力要求。需要注意的是，在吊裝時(shí)，要避免歪拉斜吊，且在吊裝前應(yīng)對(duì)錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和金屬疲勞性檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)金屬應(yīng)力損傷，以確保施工安全。

2 土建要求

錨點(diǎn)的固定是指利用膨脹螺栓將錨點(diǎn)與土建混凝土結(jié)構(gòu)相連。根據(jù)GB 50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，將膨脹螺栓的力學(xué)特征、土建用混凝土強(qiáng)度與錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)的受力情況聯(lián)系起來(lái)。錨點(diǎn)及膨脹螺栓的使用必須經(jīng)過(guò)土建機(jī)構(gòu)的確認(rèn)，確保錨點(diǎn)所在位置的土建結(jié)構(gòu)能承擔(dān)相應(yīng)的噸位與相應(yīng)方向的力后才能施工。

3 錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)信息

本規(guī)格錨點(diǎn)的制作采用Q235B碳素鋼板，規(guī)格為δ 20 mm和δ10 mm。制作時(shí)，開(kāi)雙面45°坡口，均為滿焊，并且需要注意焊腳高度不低于母材厚度的70%.在制作完成后，需要進(jìn)行噴砂、涂漆等防腐處理，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕等情況。

4 有限元校核計(jì)算

在進(jìn)行有限元校核計(jì)算時(shí)，將10T拉力施加于結(jié)構(gòu)件上，得到如圖3所示的形變?cè)茍D和如圖4所示的應(yīng)力云圖。

由圖3和圖4可知，在10T的拉力下，錨點(diǎn)的最大形變量為0.000 767 mm，最大應(yīng)力為153 MPa，滿足Q235材料的使用要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，錨點(diǎn)的設(shè)計(jì)和使用能夠提升設(shè)備安裝的安全性，從而為吊裝施工提供便利。

〔編輯：劉曉芳〕