关于吊装用常规锚点的有限元设计

王立阳

摘 要：在安装设备的过程中，设备的吊运和移动经常需要设置锚点。从现场常用的锚点出发，论述了常用吨位锚点的规格和制造要求，并进行了有限元校核计算。

关键词：设备吊装；锚点；膨胀螺栓；有限元校核计算

中图分类号：TU758.15 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.064

在安装设备的过程中，设备的吊装运输是非常重要的环节。实际中，安装单位经常会遇到翻身、拖拽、固定等需要用到锚点的施工操作，而受施工现场条件不确定和土建施工单位配合不到位的影响，往往会出现土建单位预先准备好的预埋件吨位不够或预埋位置偏差较大的情况，甚至在特殊情况下需要重新布置吊装运输用的锚点。在此情况下，安装单位通常在未经校核计算的情况下依据经验设置锚点，进而为安装工程埋下了隐患。常用吨位的锚点适用于相应吨位的卸扣索具，便于施工的顺利进行。本文从实际情况出发，对常用吨位的锚点结构和材质进行了描述。

1 常用卸扣尺寸及配合

本文所介绍的锚点吨位为3T，安全系数为3，锚点的结构设计需要考虑现场经常使用的BW、DW、DX、BX等类型的卸扣，同时匹配相应的试验荷载系数。通常，锚点用膨胀螺栓固定，因此，在施工完成后可以回收，便于二次利用，节省材料。起重锚点所用的膨胀螺栓的规格为M12×105.根据JB-ZQ 4763—2006《膨胀螺栓规格及性能》，膨胀螺栓钻孔直径为19 mm，深度大于75 mm，埋深大于65 mm，且在150#混凝土上的允许拉力为1 060 kg，允许剪力为345 kg。同时，6个膨胀螺栓均满足吊装受力要求。需要注意的是，在吊装时，要避免歪拉斜吊，且在吊装前应对锚点结构进行无损检测和金属疲劳性检测，及时发现金属应力损伤，以确保施工安全。

2 土建要求

锚点的固定是指利用膨胀螺栓将锚点与土建混凝土结构相连。根据GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》，将膨胀螺栓的力学特征、土建用混凝土强度与锚点结构的受力情况联系起来。锚点及膨胀螺栓的使用必须经过土建机构的确认，确保锚点所在位置的土建结构能承担相应的吨位与相应方向的力后才能施工。

3 锚点结构信息

本规格锚点的制作采用Q235B碳素钢板，规格为δ 20 mm和δ10 mm。制作时，开双面45°坡口，均为满焊，并且需要注意焊脚高度不低于母材厚度的70%.在制作完成后，需要进行喷砂、涂漆等防腐处理，避免结构出现锈蚀等情况。

4 有限元校核计算

在进行有限元校核计算时，将10T拉力施加于结构件上，得到如图3所示的形变云图和如图4所示的应力云图。

由图3和图4可知，在10T的拉力下，锚点的最大形变量为0.000 767 mm，最大应力为153 MPa，满足Q235材料的使用要求。

5 结束语

综上所述，锚点的设计和使用能够提升设备安装的安全性，从而为吊装施工提供便利。

〔编辑：刘晓芳〕