[发明专利]一种用于圆形结构液压提升调平的受力吊杆的选取方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程施工领域，具体是一种用于圆形结构液压提升调平的受力吊杆的选取方法。

背景技术

在工程施工安装中，有不少圆形（盘形或环形）结构，如水柜等，为大型的钢网架结构或钢筋混凝土结构，大多需要进行整体液压提升及提升调平，提升吊杆可根据提升受力大小，选取适当规格或直径的钢铰线或圆钢钢筋等，并采用钢绞线或圆钢千斤进行提升，钢绞线和圆钢千斤在构造上有一定差异，但工作原理完全相同。

圆形（盘形或环形）的调平转动原理，是改变平动时的对称受力，打破原有的力矩平衡状态，使其产生转动，因此必须关闭部份千斤油路，使一部份千斤工作，另一部份千斤停止不动。这样便形成了受力不同的三种吊杆。如图1、图2所示，AB为处于倾斜状态的盘形或环形结构，AC为非供油千斤与吊杆所对应的区段，CB为供油千斤与吊杆所对应的区段，在盘形或环形结构进行调平转动时，B点绕A点转动，AC区段内的吊杆称“非工作吊杆”，其中过A点的吊杆又称“静载吊杆”,一般取两根较合理，其静载受力为Nj，其“非工作吊杆”应视为不受力。当然，吊杆长时仍有一定弹力作用，但应按吊杆很短时的最不利情况处理；BC区段内的吊杆称“工作吊杆”，此区段内的吊杆受千斤液压提升作用，轴力为Ng，且在理论上相等，图中用虚线框定。

施工设计中，盘形或环形结构整体平动提升时，往往只注意对吊杆（或铰线）荷载作理论验算，而对其转动调平时的吊杆荷载，一般都未作考虑，而仅仅作一些简单的估取。由于结构在整体提升中不可能完全同步，因此结构的调平转动对其正常提升和最终定位都是必不可少的。如果在调平转动中对控制关闭千斤的台数估取不当，将造成吊杆（或绞线）严重超载，比平动提升时大几倍甚至上十倍，常导致吊杆（或铰线）的断裂，给施工安装带来严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于圆形结构液压提升调平的受力吊杆的选取方法，解决了以往圆形结构液压提升调平过程中，未对转动调平时的吊杆（或铰线）荷载作考虑，而仅仅作一些简单的估取，从而很可能造成吊杆（或铰线）严重超载，导致吊杆（或铰线）的断裂，给施工安装带来严重安全隐患的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于圆形结构液压提升调平的受力吊杆的选取方法，包括以下步骤：

（a）假设设置在圆形结构上的吊杆总数为Z，该Z根吊杆所在的位置区域分为工作区和非工作区，工作区内的吊杆数量为Zg,非工作区内的吊杆数量则为Zf，且Zf=Z-Zg，其中Z、Zg、Zf均为正整数；

（b）设每根吊杆串置m台千斤，单台千斤的提升力为Pg，每根工作吊杆的受力为Ng，则有，Ng=m×Pg；

（c）求出总合力Nc到圆形结构的中心线的距离rc；

（d）求出单台千斤的提升力Pg与千斤数m、工作区内的吊杆数Zg、总的吊杆数Z以及圆形结构的自重W之间的函数关系式；

（e）求出静载吊杆的工作受力Nj；

（f）根据步骤（e）得到的Nj，选取合适的吊杆规格。

进一步地，所述吊杆总数Z为等于或大于8的偶数。

更进一步地，所述吊杆在圆形结构上呈环形分布，且所有吊杆围成的环形的中心位于圆形结构的中心线上。

进一步地，所述两两相邻吊杆之间的距离相等。

进一步地，所述步骤（c）的具体计算过程如下：

（c1）由力矩平衡原理可得，各工作吊杆的受力Ng与对应力臂Li的乘积之和，等于圆形结构的自重W与对应力臂r的乘积，即                                                                     （1-1）；

（c2）由于吊杆呈环形分布，，取，于是有，                         （1-2）；

（c3）假设，，于是有，        （1-3）；

（c4）又因为，实为各工作吊杆力Ng的合力Nc对y轴的合力矩

，即，而，最终通过变换可得：                                       （1-4）。

 

进一步地，所述步骤（d）的具体计算过程如下：

（d1）式子（1-1）可写成

      （1-5）；

（d2）将代入式子（1-5），可得：（1-6）；

（d3）又因为，于是，，最终可得：                    （1-7）。