工作原理
圓頭吊釘通過圓腳把載荷轉移到混凝土,從而用相對較短的吊釘也能獲得較高的允許載荷。即使用在薄墻中,載荷也能有效傳遞到混凝土與鋼筋上。由于吊釘的圓腳軸對稱形狀,不象其它類型的預埋吊釘/螺栓,因此放置吊釘時不需要有特殊的定位。 理論上說,愈長的吊釘因為可以建立較大的混凝土載荷圓錐體,因此也能承受較大載荷。吊釘應用中的失效分析就是根據此載荷圓錐體的強度作出的。
安全系數
圓頭吊釘的材料安全系數為3,混凝土失效安全系數為2.5。萬向接頭(專用吊具)的材料安全系數為5.0。
應用安全
為了達到滿足1.2對安全的要求、設計,施工與吊運要注意以下方面:
a. 禁止對圓頭吊釘進行改變和焊接,禁止將吊釘拆出重復使用。
b. 請嚴格按照“砼的”圓頭吊釘的安裝和使用說明(本手冊)使用,嚴禁與其它廠家的系統部件混合應用。
c. 混凝土預制件設計時請參照本說明或樣本進行計算與設計,如需要本說明以外的數據,請聯系我們。
d. 同時要確認能滿足現行的的建筑規范、規程與標準。
e. 因吊運時,受力點會使預制件內應力分布改變,應根據設計的吊運狀態進行受力計算,并考慮是否需要加固預制件,以免產品受損。(此方面請參考預制構件的相關規范)
圓頭吊釘載荷的影響因素
吊釘的正確選擇應根據作用于吊釘的載荷,依據以下因素而定(在計算時必須考慮到這些因素):
◆ 預制件的重量 ◆ 吊釘的數量與位置 ◆ 用吊鏈時產生的展開角度 ◆ 吊鏈/吊釘的對角提拉特性 ◆ 動態力 ◆ 對模板的粘附力
混凝土預制件的重量
a. 正常情況下,可按24kN/m3的比重計算新制鋼筋混凝土預制件的重量。
b. 如果是高密度鋼筋混凝土預制件,按25kN/m3的比重算出的重量再加鋼筋重量的70%即為預制件的重量。
吊釘的數量與定位
吊鏈數量由所用的吊釘數量決定,如果多于3個吊點有可能產生靜力不確定,因此需要適當的方法(例如:用分配梁、滑輪等) 確保所有支鏈的承重都相等。
在任何可能的情況下,應用多于1顆吊釘,吊釘應定位在使它們之間的連線與預制件重心相交的位置上。如果因為特殊原因不能遵循這個原則,那么根據吊釘與重心的距離,側拉力會增加而且會作用于各個吊釘上。
我們必須確定這些力的大小以便選擇正確的吊釘,必要時請提供圖紙,并咨詢我公司技術工程師。
拉力(載荷)方向
拉力方向主要有3種:
軸向拉力(axial tension):即沿著吊釘的軸線受拉力
斜向拉力(diagonal tension):即軸向拉力產生傾斜,在吊釘圓頭部產生此種應力。一般在設計時需要考慮加固,以抵消產生的側力。
側向拉力(lateral tension):可能因為需要滿足預制件的吊運需求,吊釘設計時安排要承受側向拉力。此種情況,加固與吊運安全是需要很小心處理的。
靜力系統
拉力方向主要有3種:
靜力不確定系統:若采用靜力不確定的吊鏈,必須以2個吊釘來計算所能承受所有的載荷。
靜力確定系統:若采用活動分配梁和對稱的吊鏈,則4個吊釘承受的相等載荷。補償吊環可在任何時候保證載荷分配相等。
滑輪的使用也能確保吊鏈支鏈和吊釘的載荷相等。(如: 吊立系統Tilt-up System)
展開角度
如果吊鏈在使用時形成一個力三角,那么對比較簡單的垂直提拉來說,作用于吊釘(吊鏈載荷)的力就增加了,展開角增大,作用于吊釘的力就增加,在選擇吊裝吊釘時,這一因素根據展開角度α由系數ω修正。我們建議擴張角為60o,應避免90o以上的張角,嚴禁120o以上的張角。
動態力
動態力大小主要取決于起重機與載荷傳遞機構之間的聯結。
鋼絲繩或合成纖維纜繩具有減振效應,這種減振效應隨纜繩長度的增加而增加。相反,纜繩長度較短則不利于減振。
在不利于減振的條件下,作用于吊釘的力必須根據下表(考慮到沖擊系數Ψ)核算出來。
吊運設備
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吊運速度(m/min)
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沖擊系數ψ
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固定/回旋/導軌式起重機
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<90
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1.0
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固定/回旋/導軌式起重機
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≥90
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1.3
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通過在平地上行走的推土機吊運
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-
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≥1.65
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通過在不平地上行走的推土機吊運
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-
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≥2.0
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模板的吸附阻力
當預制件第一次從模板里提拉出來時,所需要的拉力是實質混凝土重量的數倍。 這是由于模板的吸力和粘附力或模板的摩擦力所產生的。在模板上使用合適的脫模劑可減少這些影響。(現代營造的研究結論:真空壓力可能才是主要因素)
吊釘的拉力
作用于吊釘的拉力Z通常是由以下方程序決定的。
從模板提拉: Z = G x ω x ξ/n 或為 Z =(G + ha x A)ω /n
吊運時拉力則為 Z = G x ω x Ψ /n
其中的代號定義如下:
Z = 作用于吊釘的拉力(t); G = 預制物件重量(t); ha = 粘附力 (kN/m2);
A = 基面面積 (m2); n = 承重吊釘的數量; ω = 張角系數;
Ψ = 沖擊系數; ξ = 粘附系數
斜向提拉
圓頭吊釘和半球形凹座一起被放置在混凝土中,這樣在對角提拉的過程中可通過萬向連接頭將水平方向的力直接傳入混凝土中。
圓頭吊釘
圓頭吊釘是由承重等級為1.3 - 32 t的各種高強度棒材(如碳鋼、不銹鋼等)精鍛而成。根據不同的用途,可以制作出不同長度的吊釘,較長的吊釘可用于邊際間距小或強度低的混凝土的吊運上。
標識符號
圓頭吊釘和吊裝設計都有明確的標識。通過標識可以對產品型號很快做出了解,避免錯用產品,表示最大起吊重量為2.5噸,標識在釘頭部位
防銹保護
一般吊釘使用前后都會暴露在環境中,因此需處理好防銹問題。吊釘使用后會永遠留在預制件里,假如吊釘會暴露在外,需要及時用砂漿覆蓋好表面,覆蓋規格要視乎建造規范。也可以使用不同材料與工藝的吊釘來應對防銹問題,詳見下表。
安裝與使用
圓頭吊釘通過半圓凹型套頭(俗稱“膠波”或“半球膠套”)放置在模具中,凹型套頭起固定吊釘作用并于預制件成型后形成一個用于連接萬向接頭(俗稱“起重接駁器”、“起重離合器”)的凹面。因此不同載荷級別的部件因為設計尺寸不一樣,不可能相互替換。
另一優點為萬向接頭在斜吊時以混凝土為支撐把水平方向的載荷直接傳入混凝土中。因此,作用于大而薄的對象時不必象使用管套吊裝釘那樣對承載能力進行換算,不需要另外加固。
如斜吊窄長預制件,附加鋼筋必須放置在薄墻對象中以調整可能出現的橫向提拉力。
墻板類預制件進行平放澆注成型后,需要進行吊立成直立狀態,以方便放置。此種吊立,需要組件輔助以防止構件翻身時發生損壞和墜落事故,我們建議最好使用預制構件翻身機將墻板垂直放置,降低損壞風險。
圓頭吊釘尺寸與邊距
請嚴格按照“表1”給出的最小邊距放置吊釘,也可通過其它有效的建筑方法去減少邊距(如額外加固鋼筋),詳情請向我公司技術人員查詢。
“砼的”圓頭吊釘離預制混凝土件一邊的最小距離(ar) 是吊釘長度(L)再加上釘到水泥面值“s”的3倍,即ar=3*(L+s)。
圓頭吊釘的載荷與鋼筋加固表
圓頭吊釘的應用根據混凝土預制件的形狀,可分為窄長應用和扁平的應用,按受力方向分為垂直上拉和斜向提拉 (以45度為定為定依據,方便說明情況)。
窄長扁平應用一般為墻板,承重梁等等。扁平應用一般則有樓板,管筒等等。窄長軸向應用應參照表2和表3標示的允許載荷。窄長斜拉應用應參照表4、表5標示的允許載荷。扁平應用參照表6標示的允許載荷。
用于窄長預制件軸向提拉的鋼筋加固
用于窄長預制件斜向提拉的鋼筋加固
用于扁平預制件軸向提拉的載荷(薄壁構件)
由于扁平預制件的前提是預制件較扁平,因此圓頭吊釘也需要與構件相適應,使用長度較短的吊釘。邊距ar也因吊釘長度不同而改變。 表6 用于扁平預制件的圓頭吊釘
訂貨須知:
為了在預制構件生產時準確的預埋吊釘,需要配套使用半球形膠套(俗稱“膠波”),構件起吊時,必須使用專用吊具——起吊接駁器。
不是每一種產品都有現貨,供貨周期因產品庫存和原料庫存的原因會有不同,庫存產品在中國大陸的供貨周期為10~15天,非庫存產品為20~30天。
產品價格因原材料、電力、人工價格變動而波動,訂貨前請向我公司詢價。產品可根據訂貨方要求委托第三方檢測認證(檢測費用另計)。
注意事項:
圓頭吊釘為構件起吊的重要配件,其設計和使用具有一定的專業性,不能簡單根據吊釘的額定起吊能力選用,必須根據構件生產及施工起吊方案進行二階段驗算結果,進行二次設計后最終確定選型,否則極易發生安全事故,即使在吊釘產品合格的情況下,由于非正確使用而導致的安全事故,在國內外不勝枚舉。
為了保證安全,客戶購買我公司產品時,應提供設計圖紙和施工吊裝方案,我公司技術工程師可為客戶提供設計安全性評估,可用于指導設計修改和估算貨物數量。