吊车梁梁端横向连接件的损伤机理阐述

刘召成，刘勇，李华鹏，张玲

海洋石油工程（青岛）有限公司

摘要：一旦吊车梁与立柱二者之间的横向连接钢板处于断裂的状态，就会使吊车实际作业过程中，出现吊车和吊车梁发生明显晃动的问题。如果没能第一时间处理这方面的问题，就会埋下诸多安全隐患，难以保证吊车作业有序开展。针对此种情况，非常关键的工作就是做好横向连接件和连接细节专项检测、受力分析多个方面的工作。不仅要对各类构件的几何尺寸、安装精度、承载能力进行检测，也要精准确定吊车正常作业状况下立柱与连接钢板相对位移以及实际的用力状态。通过全面分析并总结钢板损伤断裂的具体原因，精准确定构造细节受力计算和疲劳验算方法，为后续做好设计和施工工作提供保障。本文从吊车梁梁端横向连接件损伤现场检测内容入手，展开阐述，针对具体的损伤情况进行全面探讨。

【关键词】吊车作业；梁端横向连接件；损伤机理；现场检测

引言

细致分析并总结吊车梁与立柱横向连接构件经常出现损伤问题的原因，就会发现具体包括多个方面的内容。如果没能第一时间消除具体造成的影响进行修复，就会出现难以完全有效处理的问题。通常情况下，钢吊车梁与立柱之间的连接方式有多种，具体包括板铰连接、焊接连接钉连接多种形式。对于混凝土吊车梁与立柱的连接形式而言，以使用焊接连接方式为主，但是极易发生应力过于集中和疲劳损坏的问题。经过深层次研究，还会发现横向连接构件损伤并不只是单纯地受到构件本身的影响，还会与整个吊车梁系统具体产生的横向水平这项因素具有紧密关联。实际上，对吊车梁梁端横向连接件的损伤机理进行研究时不具备明确可靠的计算方法，需要结合实际情况确定构件设计规范和技术标准，同时精准检测立柱和吊车梁横向连接钢板的运作状态，并在获取精准有效的数据信息之后确定损伤机理，从而为后续做好施工安装工作提供参考依据。

1吊车梁梁端横向连接件的损伤现场检测

将吊车梁与立柱的横向连接构造作为研究依据进行分析，可知连接钢板分别与吊车梁上翼缘、同一标高位置上的立柱内侧预埋钢板进行焊接，以此为达到横向关系建立的目的。对于钢垫板与牛腿顶以及吊车梁底预埋钢板而言，主要以采用焊接的方式为主，做好竖向关系建立任务。在此基础上，进行深层次研究能够确定与横向连接钢板具有紧密关联的受力构件，实际落实检测这项工作过程中，主要对横向连接钢板、立柱、吊车梁、轨道进行严格细致地检测。与此同时，不能忽视的一项工作就是将规范要求作为基础依据，精准复核各类构件的尺寸、安装精度、承载能力。

1.1立柱

对立柱的外观进行检验，虽然没有发现其外观存在明显的裂缝，但是存在表面机械损伤情况非常明显的问题，具体表现为下部很多位置存在局部损伤和混凝土脱落的问题，并且也出现掉角、露筋、钢筋变形多种难以解决的问题[1]。实际落实局部保护工作期间，只是简单地加固柱体底部；抽查普通钢筋混凝土立柱截面上各个部位的尺寸之后，还会发现误差处于符合规范要求的状态。

1.2吊车梁

严格按照规范要求做好吊车梁梁体检测工作，就会发现存在比较显著的内倾斜，并且局部损伤情况比较严重。对于梁体而言，有很多斜裂缝存在其中，并且梁端部的混凝土脱落出现露筋现象。不仅如此，在这一环节中 还要对普通钢筋混凝土的吊车梁截面尺寸进行精准测量，同时细致对比标准设计尺寸，精准确定截面尺寸的最小误差、最大误差多个方面的参数。在此基础上，将误差控制在合理范围内，一旦出现不符合规范要求的现象，就会埋下诸多隐患。

1.3轨道状态

实际开展轨道平面线形测量这一环节的工作过程中，不可避免地会受到具体检测环境条件因素的影响，主要将轨道中线距立柱内侧的距离35cm为基准线，并以A/F轴与4#断面交点为原点，保证每间隔25cm，就要对轨道中线到基准线的距离进行测量[2]。不仅如此，进行深层次研究，还会发现存在轨道偏差没能满足规范要求的现象。如果没能第一时间采取针对性措施，就会在轨道平面偏移和轨距偏差多项因素的影响下，导致吊车行走过程中产生卡轨力。

2吊车梁梁端横向连接件的损伤分析要点

2.1受力情况分析

在充分利用检测结果的基础上，能够发现连接钢板的实际受力情况不仅受压也会存在受拉的现象。在此种情况下，至关重要的一项工作是将具体的情况作为基础依据，更加细致有效地对横向连接钢板的主要受力状况。比如：实际开展设计这项工作过程中，存在没能最大程度上考虑各类复杂因素的问题，吊车梁与轨道安装出现较大误差，从而引起梁端横向力；吊车在实际运行过程中，受到吊车桥架歪曲、轨道缺乏平行性、吊车轮子倾斜各项因素的影响，引起水平侧力；起重机在频繁工作的状况下，受到吊车摆动问题的影响引起横向水平力。

2.2连接钢板疲劳分析

通常情况下，如果吊车梁系统具体的安装情况符合标准设计要求，那么连接钢板就会在无活载的状况下不受拉力[3]。“无活载”主要内容是指在吊车梁的倾斜以及轨道偏心等安装误差的状况下，实际连接钢板所受拉力非常小。充分利用设计资料进行分析和总结，就会发现梁柱连接详细图中能够将横向连接钢板与立柱预埋钢板的焊接类型和具体要求展现出来，但是没能提供针对性指导。不仅如此，在材料加工和焊接多项因素的影响下，极易出现母材疲劳强度明显降低的问题。基于此，将规范要求作为保障，对连接钢板的焊接类型进行精准判断，同时还要对焊接类型在相同受力以及不同加载次数下的钢板实际疲劳应力进行精准计算，甚至还要细致对比钢板疲劳应力设计限值。

2.3确定连接钢板断裂的主要原因

通过做好上述各个环节的工作，能够掌握吊车梁系统构件具体的损伤情况。不可否认，吊车梁连接钢板断裂主要就是因为受到荷载作用的影响，出现损伤和破坏的现象。基于此，现阶段将连接钢板断裂的原因总结在以下几个方面。

首先，吊车梁系统具体运作期间的工作荷载，存在没能满足设计荷载要求的问题，这样就会在吊车梁内里分析、截面选择、构造处理多个方面埋下隐患[4]。其次，吊车梁具体安装的误差处于超过规范限制的状态，并且吊车梁倾斜导致吊车实际运行期间出现倾斜的现象，对轨道造成挤压。对于固定轨道而言，锚栓断裂轨道线型水平弯曲，轨距不平顺，具体产生的卡轨力比较大，这些问题都会使连接钢板具体承受的附加水平荷载处于过大的状态。最后，横向连接钢板截面尺寸与标准设计尺寸之间存在差异，并且连接板尺寸不足，这样就会使连接板的具体应力比较高。除此之外，钢板焊接工艺缺乏精细性，极易出现比较高的残余应力，进而导致连接钢板出现疲劳破损的问题。

结束语：

总而言之，梁上翼缘与柱相互连接的强度，具体设计期间没能充分考虑相对理想的状态，导致具体落实工作时连接构件使用多种类型的连接方式，具体对母材疲劳容许值造成的影响存在差异。不仅如此，吊车梁的制作和安装精度远超于设计过程中具体考虑的情况，并且连接构件还会受到超乎预料的较大附加力影响，导致连接钢板的工作状况与计算假定情况不符，不可否认，这些问题都会导致吊车梁构件出现损伤。

参考文献：

[1]戚菁菁,吴记东,曹华等.带约束构造的栓钉剪力连接件承载力研究[J].建筑结构,2022,52(S2):975-980.

[2][2]戚菁菁,曹华,卜明华等.自带约束构造的栓钉抗剪连接件受力性能研究[J].建筑结构,2021,51(18):32-39.

[3]鄢光显,张龙,谢官模.装配式梁桥横向连接损伤识别方法研究[J].武汉理工大学学报,2019,41(06):53-57.

[4]周子筠,王程程.横向连接系损伤的梁桥在行车荷载下的动力响应[J].建材与装饰,2018,No.522(13):274-276.