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关键词：预制混凝土 吊件 标准
虽然题目有“最新技术”的字眼，不过本帖内容却是2019年的旧闻了。 可即便如此，鉴于文章引用的部分标准的最新版直到2022年才刚刚发布实施，因此笔者认为这篇文章对国内同行依然具备很强的借鉴意义。 2019年，德国斯图加特大学建筑材料学院发表了一篇文章“DESIGN OF INSERTS FOR LIFTING ANF HANDLING OF PRECAST CONCRETE ELEMENTS – STATE OF THE ART”，简单译为《预制混凝土构件的吊装和运输用预埋件设计——最新技术水平》。文章开篇指出，当前（2019年）欧洲在预制混凝土构件吊装和运输方面主要问题之一在于没有统一的标准用于吊件的设计和应用，为指导行业按照统一的标准和方法用于预制构件的吊装和运输，欧洲标准委员会决定着手解决这个问题。 目前我们国内有些标准只在部分章节偶有涉及吊件，但是往往受篇幅限制，内容上难以深入展开论述。网上有关吊件的文章林林总总，知识比较零散，时常令人眼花缭乱，往往看过之后感觉似懂非懂。斯图加特大学的这篇文章从吊件本身切入，简要介绍了欧洲标准是如何系统性地对预制混凝土吊件加以规定的，小编春节期间仔细研读之后，决定分享给大家。 预制混凝土结构优势主要在于建造速度快、构件生成质量高、生成过程更加环保，想要把这些优势变为现实，很关键的一个环节是在运输和安装过程中把构件迅速且安全地吊装到指定位置。 在我们国家，构件的吊装方案设计主要基于工程经验，当缺乏经验时，一般会针对特定的工况预先进行试验验证，然后才进行作业。 在欧洲发达地区，一般会有专门的行业标准作为指导，吊件生产厂家基于行业标准和自身先进的技术水平，开发出完善的吊装体系；但是欧洲一些较为落后的地区，却不具备这样的条件，因此总体来说欧洲也没有统一的吊件系统设计标准。 就吊件本身而言，虽然其都是永久性安装在预制混凝土构件中，但也仅仅是临时使用的部件，不会对建筑整体结构产生任何影响。 所以，吊件的服务周期随着预制构件安装完成而宣告结束。正是基于这个原因，吊件在欧洲被认为是机械部件而非建筑产品。也就是说，吊件本身与塔吊、吊绳、卸扣、吊钩、吊具等一样，仅仅是作为一整套起吊系统中的一个配件存在的，如图1所示。 图1 起吊系统
因此，吊件一般主要按照欧洲机械指令2006/42/EC执行。最新进展是，吊件将涵盖于欧洲标准EN 13155——《起重机-安全-非固定负荷起重》最新版本中，该标准是以欧洲机械指令2006/42/EC为前提进行修编的。 在欧洲机械指令2006/42/EC中，健康和安全始终是起吊环节最重要的考量因素。由于应用场景不同，人们开发出了各式各样的吊件和相配套的吊具。安全起见，人们在起吊环节使用的吊件需要与吊具配套生产。 吊件作为预埋在混凝土构件的一部分在完成吊装和运输使命之后不再发挥作用，而配套的吊具则可以继续循环使用。这里小编需要特别说明的是，吊具在完成一定吊装次数之后也要报废处理。
四本标准 欧洲机械指令2006/42/EC和EN 13155 前面提到，吊件被作为机械部件使用，需按照欧洲机械指令2006/42/EC执行，但是该指令仅仅对吊件本身的材质做了要求，而作为吊件锚固基材，混凝土却缺席了。 但是我们知道，锚固件也好预埋件也好，当与混凝土连接共同发挥作用时，一般都是混凝土破坏起控制作用，正因为如此，混凝土特性及尺寸是更为关键的考虑因素。 好在欧洲机械指令2006/42/EC的这一缺陷将在最新版本的EN 13155中得到补充。需要强调的是，更新之后的EN 13155不会导致其他标准的失效，也不会作为强制性标准要求任何厂家或个人必须采用，原因在于标准相对于技术永远是滞后的，欧洲标准委员会在制定标准时，不希望标准成为技术创新的桎梏。 不过，如果厂家采用其他技术标准，他们必须有能力证明其方案符合欧洲机械指令2006/42/EC中对健康和安全的要求并确保其安全性不低于EN 13155。并且，不采用或部分采用EN 13155的厂家，不得在其产品一致性声明中引用EN 13155（但是如果是部分采用，可以声明采用了该标准中的哪部分条款），厂家在其技术手册或安装指导文件中还应纳入其实施的风险评估和为满足欧洲机械指令2006/42/EC中健康和安全的要求而采取的措施和步骤。 EN 13155作为产品标准，基于其开发起吊系统的厂家，可以在其产品上打上CE标识。
CEN/TR 15728 欧洲标准委员会之技术委员会CEN/TC 229“预制混凝土产品”十多年前为了在欧洲层面创建统一的吊件设计指南，其在2008年起草、发布了第一版CEN/TR 15728《吊装和运输用吊件的设计与应用》。 有一说一，由于时间紧迫这个技术报告起草的相当草率，所以在对部分内容加以完善之后，他们在2016年正式出台了第二版。 这本技术报告仅限于吊件锚固在常规混凝土中（轻质混凝土除外）的情况。第二版的CEN/TR 15728最大的特点之一是建立了较为完善的试验方法（ 包括试验方案的计划、实施以及试验数据的处理和评估等等）用于确定吊件承载力的标准值和许用值。试验方案部分也包含了特殊预制混凝土构件，例如混凝土管道的吊件试验方法，如图2。 图2 混凝土管道吊件试验 同时，该技术报告对预制混凝土构件按形式进行了分类，如墙板、楼板、柱子、梁、大体积混凝土构件以及混凝土管道等，并针对各种形式的构件提出了可应用吊件形式的建议。 VDI/BV-BS 6205 VDI/BV-BS 6205《预制混凝土构件用吊件和吊件系统》是一本德国标准，其内容要比CEN/TR 15728详实得多，主要内容包括吊件及吊件系统介绍和起吊方案设计。 该标准在2021年已完成修编，最新版本不仅与欧洲机械指令2006/42/EC相符，而且与CEN/TR 15728共同构成了EN 13155的修编基础。 关于安全概念设计，VDI和EN 13155与欧洲的预埋件设计标准有差异。两份标准的承载力设计均沿用了欧洲机械指令2006/42/EC——即整体安全系数法 E≤Radm=Rk/γ 其中，E为作用在吊件上的荷载，Rk为按照厂家手册要求安装的情况下吊件的承载力标准值，γ为考虑到荷载与承载力不确定性的整体安全系数。 最新版本的VDI与EN 13155对不同形式的吊件以及不同破坏形式规定了不同的整体安全系数。 钢材破坏时，钢丝绳吊索取为4.0，链条形式的吊件取为3.0，全截面的吊件取为3.0；混凝土破坏时取为2.5，如果预制厂生产质量较好，此系数还可以进一步降低。 VDI对E值的计算方法也做了要求，E值应考虑起吊条件、脱模力、动力荷载、起吊设备的形式、吊装和运输所处的地面类型等因素。 至于吊件的承载力，可以参照欧洲标准进行理论计算也可以通过试验确定。但是需要了解的是，按照常规预埋件的计算方法得到的承载力一般更加保守，原因主要在于，吊件通常只是临时发挥作用，虽然有时候需要加设附加钢筋，但是附加钢筋对承载力的贡献一般是不考虑在其理论计算结果中的，这一点有别于常规预埋件。 如今，虽然欧洲机械指令2006/42/EC对吊件及吊件系统的规定是有欠缺的，但是欧洲通过修编EN 13155和CEN/TR 15728，弥补了这一遗憾。 德国标准VDI又作为二者的补充进一步详实地规范了吊件和吊件系统的设计及应用。 通过这一系列的操作，欧洲从规范层面上基本完成了吊件和吊件系统的设计和应用的统一。
（责任编辑：何雯丽）
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