于钢结构施工现场当中,一根根的钢柱,一根根的钢梁,它们是从哪里找到的呢?是从几十米那高高的空中精准对接的,对接之后又如何形成稳固的框架呢?这背后的情况,是离开了一个部件就不行的,这个部件看起来好像是不起眼的,然而它却是至关重要的,它就是拼接耳板。
对好多并非专业人士来讲,耳板或许仅是一块有孔洞的钢板。可对于结构工程师跟施工人员而言,它却是确保安装精度以及施工安全的那“临时关节”。呐,在钢结构设计里,什么时候得设置拼接耳板呢?
一:用于构件吊装与对接
最常出现于钢结构建设工期里的场景,是多层以及高层建筑物之中钢柱于工地现场的拼接,按照《高层民用建筑钢结构技术规程》给出的规条,于柱的工地连接部位需要安置安装耳板。
为什么一定要加这个“耳朵”?
当一节钢柱悬起吊运之际,身兼吊点的构成部分的耳板,能够助力工人较快促成上下节柱 alignment。借此巧用对接耳板,投身建造者在半空简单易行地达成起重升降、对接匹配以及位置校准三道工序、卓有成效地减省塔吊那般的大型工具器械的在役时长、切实提升装配效能。
在永久性焊缝尚未施焊之际,或者高强度螺栓尚未终拧之时,钢结构节点呈现的是极不稳定的状态,此时,耳板将承受来自阵风,还有施工人员操作所带来的临时荷载,甚至包括下一节构件安装时产生的偏心弯矩。由于这样的情况,规范作出明确规定,耳板的厚度要依据这些施工荷载来确定,还必须不小于10mm,从而保证在施工状况下连接具备可靠性。
确切来讲,只要是那种得在现场开展高空方面对接的构件,不管是钢柱,还是大跨度钢梁,均得设置拼接耳板,用作“临时连接器”。
二,用于吊装节点与索膜结构
有些耳板,除作为临时措施外,会永久性留存于结构里,成为传力路径一部分,这通常在两类特殊结构中出现:
对于那种超大还超重的比如大型设备支座、巨型钢箱梁分段这样的钢构件,在重型构件里永久吊点的设计上,会设置永久性的多功能吊装耳板,这些耳板不但要承受吊装时候的动荷载,在安装到位之后,还会变为结构受力的一部分,像专利技术里提到的那种多功能吊装耳板,通过开设焊接工艺孔以及吊装孔,既化解了焊接问题,又留存了吊点功能。
2. 索膜结构以及桥梁锚箱存在这样的情况:于悬索桥或者大跨度空间结构之内,耳板此部位属于核心的受力部件范畴。打个比方来说:针对西堠门悬索桥予以设计的过程情况下而言;吊索同钢箱梁二者之间的连接方式竟是借助依靠于锚杯上已然存在的叉形板跟锚箱上的耳板进行插连以此来达成实现的。像这类的耳板,其周边位置是通过焊接的工艺办法来实施操作的;在其内部则设置有加劲板,最终成就形成一个具备强大性能的框形容式的结构,以此来达成传递数额巨大的索力这样的目的。

在这样的多种场景当中,耳板已不再属于那种临时性质的工具了,而是成为了一种必须得经过严谨细密计算的结构部件,并且还需要依据《钢结构设计标准》来开展抗拉以及抗剪强度方面的验算。
三:用于复杂节点与变截面处
在特定的设计构造中,耳板也扮演着不可或缺的角色:
箱形柱跟十字形柱这儿有个过渡情况,结构的中下部是十字形柱,这可多见于型钢混凝土结构,到了上部又变成箱形柱了,为了能让力有效传递,施工的时候还能精准定位,就得设置过渡段,还得借助耳板去进行临时固定。
2. 变截面处的对接情况:柱截面沿着高度出现变化,比如说为了节省钢材而使柱截面变小,变截面段一般是由工厂进行加工的,然而在现场对接的时候,上下柱的重心线有可能产生偏移,在这种情况下,设置耳板不但能够起到辅助定位的作用,而且还能够在焊接过程里抵抗因收缩不均匀而产生的变形,以此保证变截面处的拼接精度。
总结
也就是说,在那种钢结构里头,存在着需要去设置拼接耳板的情形,而这种情形能够被归结成为下面说的三种类别:
施工存在这样的需求:差不多每一个涉及到现场高空对接的钢柱,以及每一根主梁,鉴于要进行吊装操作,还要进行校正工作,并且为了抵抗施工期间产生的荷载,都必然得设置临时耳板。
在索膜结构里,受力需要耳板,需耳板作为永久且重要的传力部件,在桥梁锚固系统中,受力也需要耳板作为永久且重要的传力部件,在需要永久吊点的重型构件之中,受力要求需耳板成为永久且重要的传力部件。
若要进行构造,在变截面连接之处,以及有不同类型截面,像那种从十字形转变为箱形的过渡地方,耳板,那可是具备十足功能确保精度且达保证预期水平使质量得以保障的定位性守护必备部件所在呢。
尽管多数临时耳板于安装焊接完竣之后会被切割掉,然而其曾承受的拉力跟弯矩,乃是钢结构由图纸上的线条转变为稳固实体的关键保证。设计人员得舍弃“耳板仅是施工举措”的陈旧看法,依据具体的施工工况以及受力状态,合理设计耳板的厚度、位置以及焊缝要求,方可真切达成“安全与效率”两者并重。