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一、钢丝绳与建筑结构拉结点的吊环是怎样的?

钢丝绳与建筑结构拉结点的吊环是确保悬挑式钢平台安全稳定的关键。设计时需遵循相应规范，平台必须稳固，防止左右晃动，设计计算书及图纸需纳入施工组织设计。悬挑式钢平台的搁置点及上部拉结点应设置在建筑物上，避免使用脚手架等施工设备。斜拉钢丝绳应至少设置两道，每道均作单道受力计算，确保安全。吊环应使用甲类3号沸腾钢制作，直径在16毫米～20毫米之间，与主梁搭接焊，焊接长度不少于15厘米，焊缝高度不小于6毫米。钢平台安装时，钢丝绳应采用专用挂钩挂牢，卡头的卡子不少于3个。建筑锐角处应加衬软垫物，平台外口略高于内口，以确保操作安全。吊装时，需待主梁支撑点稳固，尾端锚固牢实，上部拉结点处钢丝绳与建筑物可靠连接，经过检查验收后方可松卸起重吊钩。钢平台应设置限载牌，平台使用时需专人检查，发现损坏及时调换修复，确保安全使用。主梁和次梁应采用符合JGJ80-01技术条件的槽钢，钢材应为甲类3号沸腾钢，焊缝抗拉抗压级别应符合规定，吊环采用钢板或圆钢焊接于主梁上，铺板为防滑木板，围护栏杆由钢管、木方和层板组成。安装时，需设置限载牌，预埋直径12圆钢套环，钢丝绳与平台的水平夹角宜为45度至60度，平台总自重控制在0.8吨以内。钢丝绳应采用专用挂钩挂牢，每端卡扣不少于4个，建筑物锐角处应加衬软垫物，平台外口略高于内口。脚手架搭设时应预留钢平台位置，两侧立杆采用双立杆加强。

二、想把悬挑工字钢拉钢丝绳预埋件埋在悬挑梁上，该怎么做呢?

钢丝绳或钢拉杆在方案编制中并不参与悬挑钢梁的受力计算，本人认为钢丝绳或钢拉杆是用于卸荷防备，起到一个保险的作用。每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结。钢丝绳、钢拉杆不参与悬挑钢梁受力计算；钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋，其直径不宜小于。

在工字钢排布过程中，应对施工电梯、悬挑钢平台部位的预留进行策划，避免二次施工作业；当悬挑钢梁固定抱箍预埋部位出现预留洞或剪力墙影响排布时型钢筋环或螺栓应用冷弯型。锚固螺栓与型钢间用钢硬木楔楔紧。每个型钢悬挑梁外端设钢丝绳或拉杆建筑结构斜拉结。钢绳、钢杆不与悬挑钢梁受力计算。

钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结，钢丝绳、钢拉杆作为附加保险措施，不参与悬挑钢梁受力计算。悬挑梁尾端应在两处及以上预埋于钢筋混凝土结构梁内。固定端长度大于悬挑端1.25倍，悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。

预埋在砼中，工字钢安装后，钢筋上口封闭焊接。北侧楼梯间在外墙安装预埋件，在预埋件上焊接工字钢。工字钢间距与外立杆间距相等（1.5米）。外脚手架立杆与工字钢结点卸料平台预埋件采用双锚固，预埋件间距为0.5m，预埋件禁止预埋在阳台、飘窗等混凝土悬挑部位，卸料平台的悬挑梁禁止采用钢架管做支撑顶或采用其他措施加固，禁止卸料平台上的悬挑工字钢侧边需要加楔子，因为u型预埋件的宽度要大于悬挑工字钢宽度，两侧加楔子以后可以减少左右摆动，增加牢固性。

预制墙板预埋吊件的安全性与实用性分析研究

2022-08-30 21:00·CPS建造研学社

引言

随着我国“住宅产业化，建筑工业化”的进程加快，装配式建筑以其质量控制好，施工速度快，节能环保等优点在住宅建筑中得到了广泛应用。装配式住宅中最常用的结构为装配式框架和装配整体式剪力墙结构。剪力墙结构适用于开间较小，布置较规则的高层建筑，在住宅中应用广泛。

由DB11/1003—2013《装配式剪力墙结构设计规程》可知，装配整体式剪力墙结构指的是混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过节点部位的连接形成具有可靠传力机制，并与现场浇筑的混凝土结构形成整体的装配式混凝土剪力墙结构，其整体性能与现浇混凝土剪力墙结构接近。由于北方地区对建筑的外保温要求较高，因此承重预制外墙一般做成预制混凝土夹心保温外墙板，即有内外2层混凝土，内层混凝土作为承重结构，外层混凝土作为装饰面，中间夹有保温材料，并通过拉结件将3层可靠相连的外墙板，简称为夹心保温外墙板，也称为预制三明治墙板。户内承重墙板拆分为预制构件即为预制内墙板，夹心保温外墙板及内墙板组成装配整体式剪力墙结构的竖向承重构件，即为预制剪力墙板，以下简称为预制墙板。

预制墙板在工厂生产时一体成型，生产完成后的倒运、码放、运输、现场安装等都需要用到构件中预埋的吊件。预制墙板单块构件重量较大，一般在4～6.5t之间，在各种吊装环节中预埋吊件的安全性尤为重要。目前市场上常用的预埋吊件主要有球头吊钉、吊环和内埋式螺栓这3种，这3种埋件的选择和使用一直饱受业内争议，本文将从安全性和实用性的角度对3种埋件展开对比分析。

01预埋吊件安全性对比分析

预制剪力墙吊装及运输时使用扁担梁垂直起吊，吊件主要受拉拔力，容易发生的损坏情况有：

（1）吊件拉断破坏；

（2）混凝土侧面劈裂破坏；

（3）吊件拔出破坏；

（4）混凝土椎体破坏。吊件在墙板中预埋的边距较小，因此采用美国规范ACI318附录D中预埋吊件的算法进行各项破坏荷载计算。

本文以一块重量6t，混凝土强度C30的的预制夹心保温外墙板为例，考虑到构件在厂内倒运及翻转时混凝土强度可能未达到100%，偏于安全按照脱模强度，即75%的设计强度进行各项计算。墙板尺寸如图1所示。

图1预制墙板尺寸（单位：mm）

图2吊件规格及在墙板内的预埋（单位：mm）

1.1吊件拉断破坏强度对比

由上述结果可见，3种吊件材质拉断破坏荷载均远大于吊件的受拉荷载，可见几种预埋吊件在吊装和运输工况下，材质安全系数足够，不易发生吊件的拉断破坏。

1.2混凝土侧面劈裂破坏对比

预埋吊件沿厚度方向布置时考虑外叶板和保温板对重心的影响，偏心放置于距保温板70mm处，距混凝土侧面边缘较近，易发生混凝土的侧面圆锥体劈裂破坏（如图3所示）。

图3混凝土侧向破坏

依据ACI318M—05《美国房屋建筑混凝土结构规范》D5.4.1，3种吊件布置于相同位置，混凝土发生侧向破坏的拉力承载力设计值分别如下：

由上计算结果可见，侧边距与混凝土强度相同时，混凝土的侧向剪力设计值主要取决于吊件的净受力面积。吊钉底部扩头部分对净受力面积的贡献较大，且考虑弯折对侧边距的影响时，剪力设计值有明显提高。由此可见，夹心保温外墙板使用弯折吊钉对抵抗混凝土的侧向受剪破坏意义明显。

1.3吊件拔出破坏

吊件在拉力作用下，与混凝土粘结力不够时可能发生拔出破坏，吊件没有破坏且混凝土没有断裂，不同吊件的抗拔力如下：

由上述结果可见，吊钉底部圆脚使得吊钉与混凝土的粘结锚固强度增大，而预埋吊环和内埋式螺栓由于弯钩会减少混凝土的连接刚度，导致抗拔破坏的开始，因此抗拔强度只考虑弯钩部分的作用。内埋式螺栓由于只有单个弯钩且平直段较短，在混凝土强度较低时极易发生拔出破坏，因此在实际应用过程中应通过增大平直段长度或增加附加钢筋与结构主体钢筋可靠连接等措施进行加固处理。

1.4混凝土椎体破坏

构件吊装时吊件通过底部圆脚或弯钩把荷载传递到混凝土上，形成载荷圆锥体（如图4所示），吊件的锚固长度、侧边距和混凝土强度对混凝土的椎体破坏有明显影响。

图4混凝土载荷圆锥体

依据ACI318M附录D，3种吊件混凝土椎体破坏受拉承载力设计值分别为：

以上可见，3种吊件均能满足要求，吊钉与吊环性能略优于内埋式螺栓。

本节以一块重量6t的预制夹心保温墙板为例，分析了3种吊件在相同条件下几种破坏情况的承载力对比。结果显示，吊环和内埋式螺栓在拉断破坏中有显著优势；混凝土椎体破坏中吊钉与吊环计算结果相当，均略高于内埋式螺栓；但是在吊件拔出破坏及混凝土侧向劈裂破坏时，吊钉相比于吊环和内埋式螺栓有更高的承载力，尤其内埋式螺栓的拔出破坏荷载不能满足构件的吊装运输荷载，易发生吊件拔出的危险。因此，在实际工程应用中，吊件应首选吊钉和吊环，若因特殊情况不得不采用内埋式螺栓时，需采取有效措施防止吊件的拔出破坏。

02预埋吊件实用性对比分析

2.1吊件的安装

吊件在构件混凝土浇筑前固定于模具上，球头吊钉在模具上开圆孔，通过玻胶螺栓固定，如图5所示；吊环通过插入模具上预留长槽进行固定，如图6所示；内埋式螺栓通过在侧模上安装螺杆进行紧固固定，如图7所示。吊环尺寸较大，需要在模具上开长槽，吊钉和内埋式螺栓只需在模具上开较小的固定圆孔，相比来说吊环对模具的损坏更大，对侧模的周转利用率有一定影响。

图5球头吊钉在侧模上的固定

图6吊环在侧模上的固定

图7内埋式螺栓在侧模上的固定

另外，吊环为双肢U型，端头带弯钩且埋深较大，实际使用过程中极易与构件上的预留预埋，如空调洞、电气线盒等发生冲突，设计时需考虑吊环在合理范围内的移动避让。

2.2吊件的使用

吊钉使用时，需要配套专门吊具鸭嘴扣进行吊装，先将吊头与吊钉连接，球状结构的开口朝向吊钉下方，然后将球状结构的舌部转向下方，与吊钉靠近并闭锁，如图8所示。吊环使用时配套卸扣或吊钩进行吊装，如图9所示。内埋式螺栓吊装时配套万向吊环，拧紧进行吊装，如图10所示。吊钩及万向吊环为较常用吊具，工人操作熟悉，鸭嘴扣为吊钉专业配套吊具，工人操作前需进行交底培训，保证吊具与吊件的紧固到位，保证起吊的安全。

图8鸭嘴扣与吊钉

图9吊钩、卸扣

图10万向吊环

结论

本文通过计算4种破坏形式下球头吊钉、吊环和内埋式螺栓对混凝土的破坏荷载可知，预埋吊件的安全性与多种因素有关，不同吊件各有优缺点，结合生产实例，得出以下结论：

（1）吊件的拉断破坏强度为吊环＞内埋式螺栓＞吊钉；

（2）混凝土的侧面劈裂破坏荷载为吊钉＞吊环＞内埋式螺栓；

（3）吊件的拔出破坏荷载为吊钉＞吊环＞内埋式螺栓，内埋式螺栓甚至不能满足构件吊装所需的荷载；

（4）混凝土的椎体破坏荷载为吊钉=吊环＞内埋式螺栓；

（5）吊钉和内埋式螺栓在生产阶段只需圆孔及螺栓与侧模固定，对模具破坏较小，操作简单，吊环相对来说破坏较大，操作复杂，易与其他预留预埋冲突。

（6）在实际吊装阶段，吊环和内埋式螺栓选用常用吊具，操作简单易上手，而吊钉需配套专用吊具，对工人进行技术培训和交底。

综上所述，从安全性的角度来看，建议优先选用吊钉或吊环；从实用性及对生产施工阶段的便利性来看，在保证足够安全的前提下建议优先选用吊钉或内埋式螺栓。工程应用中，可根据实际需求选用合适吊件。

参考文献

来源：原文参见《混凝土世界》2022年7期P41~P45，版权归原作者原出处所有。

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