Fp=3450/(7+3.8×2) ×15=15.8
Fp=0.9Fy = 31.95KN/cm2
UC=fp/Fp=0.49<1.0
OK
KN/cm2
2.3.2 孔剪应力
Av=4×3.8×(16-7.7)+2×7×(20-7.7)=298.4cm2
fv/Av=11.56KN/cm2
Fv=0.4Fy=14.2KN/cm2
2.3.6 D-D断面拉伸强度
Aa=7×(2×20+38.66×π×16/180)=355.6cm2 θ=+8-1(r/R)=38.66°
fa=P/Aa=3450/355.6=9.7 KN/cm2
Fa=0.6Fy=21.3KN/cm2
UC=fa/Fa=0.46 < 1.0
OK
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二、吊耳的设计算例
cm2 cm2 KN KN KN/cm2 KN/cm2
（3）组合应力
fa=H/A
KN/cm2
Fa=0.6Fy
KN/cm2
UC=fa/Fa < 1.0
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
（4）组合应力 平面内弯曲 Mz= -H（0.5a-e）+vb fbz=Mz/Sz 平面外弯曲 My=5%pb fby=My/Sy 组合应力 fa/0.6Fy+fby/0.66Fy+fbz/0.66Fy < 1.0
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二、吊耳的设计算例
（3）根据设计经验，吊耳手工计算方法比有限元分析更保 守，吊耳设计建议进行手工计算和软件有限元分析同时进行 ，取得最保守的设计结果。
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三、吊耳的施工与经验教训
3.1 吊耳的施工 主受力方向在进行板材排版要与主轧制方向一致，吊耳 板下料前要进行100%UT检验和材质跟踪。 孔要求机械加工，一般施工顺序是将吊耳板与眼板焊接 在一起后再进行孔的机械加工，对于小直径可以直接钻孔 ，而对于大直径一般下料尺寸为d-10mm作为镗孔余量，在 完成焊接工作后进行镗孔加工。
（2）剪应力
Ay=60×7=420cm2
Az=2×40×2.5=200cm2
Py=V=2988KN
Pz=5%P=172.5KN
fvy=Py/Ay=2988/420=7.11KN/cm2
fvz=Pz/Az=172.5/200=0.86KN/cm2
UC fvy/Fv=0.5 < 1.0
OK
fvz/FV=0.06 <<1.0
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二、吊耳的设计算例
2.1 吊耳的尺寸型式见附图3
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二、吊耳的设计算例
设计条件
吊耳的设计荷载P=2300KN×1.5=3450KN
注：本吊耳的最大吊力是2300KN（235t）乘以1.5动载系数
卸扣规格：S-B×300-5 1/8
工作荷载 300t>235t OK
吊耳总厚度=70+38×2=146mm
结构吊耳数量设计为３或４个。超过４个吊耳的索具要选择
配备滑车或其它装置传力，以避免索具（吊耳）吊力实际值
与设计值不一致；另外吊装细长杆杆最好选择两个或多个吊
点。
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
卸扣的型号和规格选择原则是额定工作荷载大于或 等吊装荷载，特别提醒设计者注意卸扣的铸造公差较大 ，设计者在设计吊点之前实测销子直径和开口尺寸。
OK
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二、吊耳的设计算例
（3）组合应力
fa=1725/620=2.78KN/cm2 平面内弯曲
Mz= -1725×10+2988×28.5=27908 KN·cm fbz=Mz/Sz=27908/9889.8=2.82KN/cm2 平面外弯曲
My=5%×3450×28.5=4916.25KN·cm fby=My/Sy=4916.25/1419=3.46 KN/cm2 组合应力
吊耳的开孔要求机械加工，严禁气焊切割；另外开 孔直径一般取销子直径加４mm，如果超过此尺寸，应该 对吊耳孔进行应力集中系数分析。
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
吊耳的设计荷载等于静吊力乘以动荷载系数，在海上 吊装作业时动荷载系数取为2.0，而在近岸海域上或陆上 吊装作业时动荷载系数取1.5。另外吊耳设计要考虑平台 的一个横向力，这个横向力取值为静吊绳力的５％，而此 力的作用点在销孔中心上并与主吊点板面垂直。
吊耳材料在海洋工程界一般选用中碳钢，与主结构 所用的材质尽量一致，现在一般选用GB712-2000D36级和 Ｅ36板材作为吊耳的首选材料。
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
吊耳的型式一般有主板和２块眼板焊接组成（见附 图１），为了防止海上作业机端条件下的安全，根据DNV 的相关标准，吊耳的总厚度要大于或等于卸扣开口宽度 的75%，以防止海况作用下卸扣与吊耳之间因间隙过大而 扭转，同时吊耳与卸扣销柱最小接触面积，也是保证卸 扣强度和吊耳挤压强度的一个基本要求。
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
1.3.3 孔极限拉伸(B-B)
A =2t +4t u
1 R2 (0.5d )2
2 r2 (0.5d)2
fu= P/Au
FU根据AISC ASD Table 2 （页5-118）
UC=fu/Fu <1.0 OK
1.3.4 孔拉伸（C-C）
fa= P/Av Fa=0.45Fy UC=fa/Fa < 1.0 OK
（1）截面特性
A=at1+2gt2
cm2
Iz、Iy(略)
cm4
Sz=Iz/(0.5a)
cm3
Sy=Iy/(0.5g)
cm3
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
（2）剪应力
Ay=aPy/Ay fvz=Pz/Az fvy/Fv < 1.0 fvz/Fv < 1.0
2.3.4 孔拉伸 ft=P/Av=11.56KN/cm2 Ft=0.45Fv=16KN/cm2 UC=ft/Ft=0.72 < 1.0 OK
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二、吊耳的设计算例
2.3.5眼板与主板之间焊缝
Aw=3450×3.8/14.2×（7+2×3.8）=63.2 cm2 S=Aw/(0.707π×2×20)=0.7cm 实际焊角高度 20mm
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
1.2吊耳的破坏型式
共有８种破坏型式，针对下附图2所示后面将介绍计算方法：
孔挤压
孔剪切
孔极限拉伸
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
孔拉伸
眼板焊缝剪切
断面拉伸
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
1.3 计算方法
1.3.1 孔挤压应力 fp=P/d(t1+2t2) Fp=0.9Fy UC = fp/Fp<1.0 OK 1.3.2 孔剪切应力 (A－A剖面) fv = D/Av Av = 2t1(R-0.5d)+4t2(r-0.5d) Fv = 0.4Fy UC = fv/Fv < 1.0 OK
吊耳总厚度与开孔宽度比
146/200=73% < 75% NO
吊耳孔直径d=150+4=154 mm
吊耳材质GB712-2000D
Fy=35.5KN/cm2
垂直分力V=P sin60°=2988KN
水平分力H=P cos60°=1725KN
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二、吊耳的设计算例
2.3 吊耳设计
2.3.1 孔挤压
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
吊点位置和方向确定主要一是位置放在立柱和主梁位置
便于结构传力和保证结构整体强度；二是方向在水平面上的
投影线要通过重心位置，保证吊装的结构物水平；三是吊力
的方向与水平面夹角要大于或等于60°。
因为索具的制造长度误差即最长和最短长度之差最大可
达75mm，造成索具（吊耳）不能同时受力，建议每个被吊物
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三、吊耳的施工与经验教训
3.2 经验教训 因为吊耳施工与安装的使用者往往不是一个分包商，因 此卸扣送给施工者分包商是安装作业前，卸扣的销子直径 和开口尺寸在实际测量时因为公差原因，会出现与吊耳尺 寸不匹配的情况，在这个阶段吊耳已经预制完成，需要协 调修改吊耳尺寸还是更换卸扣，一般情况下修改吊耳的情 况较多，为了避免这种情况发生有条件的施工单位出海前 试装卸扣，另外一种情况是因为安装分包商卸扣在前一个 工程没有完成施工而造成更换。
fa/0.6Fy+fby/0.66Fy+fbz/0.66Fy =2.78/21.3+3.46/23.4+2.82/23.4
=0.13+0.5+0.13
=0.4 < 1.0 OK
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二、吊耳的设计算例
2.3.9 计算结果说明 （1）从上述实例看出，吊耳孔处剪应力UC=0.81为最大值，属 于最危险的控制工况，许多吊耳的设计者往往仅仅做危险工况 是不可取的，因为吊耳的形状变化情况下有些不危险的工况会 变成危险工况。 （2）另外本计算实例仅仅对吊耳本体进行了手工计算，而对 于主结果物连接部位的面部强度未分析，但一般情况连接部位 的面部强度往往是最危险的控制工况，特别是管材主结构连接 时环形结构的分析非常重要。
一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
1.3.6 D-D断面拉伸 Aa=t1(2R+θπr/180) fa=P/Aa Fa=0.6Fy UC=fa/Fa < 1.0
﹝θ=tg（r/R）﹞
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一、吊耳的设计原则、破坏型式和计算方法
1.3.7 E-E截面组合应力同F-F截面（略）