发布时间 : 星期五 文章钢筋笼吊装计算书 - 图文更新完毕开始阅读78a0d143302b3169a45177232f60ddccda38e6c2
工作半径R（m） 有效起重量Q（t） 提升高度H（m） 角度（度） 80 78 77 75 笼吊装计算书
一 计算说明
豫园站围护体系地下连续墙最大深度为29.5m，为节省施工时间并减少因分节制作带来的不利影响，故决定对钢筋笼采用一次吊装入槽。
在钢筋笼吊放时，拟采用两台大型起重设备，分别作为主吊、副吊，同时作业，先将钢筋笼水平吊起，再在空中通过吊索收放，使钢筋笼沿纵向保持竖直后，撤出副吊，利用主吊吊装钢筋笼入槽。
根据设计要求，拟沿钢筋笼纵向布置四道桁架筋，使得钢筋笼起吊时横向均匀受力，同时使纵向保持良好的抗弯刚度。
计算依据：《起重吊装常用数据手册》
《建筑施工计算手册》
《钢结构设计规范》 （GB50017-2003）
二 吊装步骤
钢筋笼吊装过程进，双机停置在钢筋笼的一侧的施工便道，主、副机双机抬吊，主机吊钩吊钢筋笼的顶部范围，副机吊钩起吊钢筋笼底部范围，主、副机均采用铁扁担穿滑轮组进行工作。主、副吊机同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐改变笼子的角度使之垂直。拆下副吊钢丝绳，由主机吊车将钢筋笼移到已挖好槽段处，对准槽段中心按设计要求槽段位置缓慢入槽，并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，利用钢板制作的铁扁担搁置在导墙上。 三 吊点布置
1）钢筋笼横向吊点布置：按钢筋笼宽度L，布置4道；
2）钢筋笼纵向吊点布置：按钢筋笼长度方向，布置7道，主吊吊机设四点，副吊吊机设五点。具体布置参见附图。 四 设备选用
1）主吊选用：QYU型100t履带式起重机，主臂长度17m~63.0m，主要性能见下表：
上海市轨道交通10号线（M1线）一期工程豫园站施工组织设计 12.9 14 16 18 75.0 69.5 57.7 48.9 64 64 63.5 63 2）副吊选用：QYU型50t履带式起重机，主臂长度54.85m，主要性能见下表：
工作半径R（m） 12 14 16 18 负载Q（t） 43.5 40.3 35.8 34.3 提升高度H（m） 56 55 55 54 角度（度） 79 77 75 73 3）主要机具、材料一览表 序号 1 2 3 4 5 6 名称 主吊铁扁担 副吊铁扁担 钢丝绳 滑轮 卸扣 扳手 型号 数量 2套 2套 约200米 8个 30只 若干 备注 五 双机抬吊系数K验算
按标准幅6m，笼长29.5m进行验算。
主要计算内容包括：钢丝绳强度验算、主、副吊扁担验算、主吊把杆长度验算、吊攀验算、卸扣验算。
计算依据：《起重吊装常用数据手册》。 （1）钢丝绳强度验算
钢丝绳采用6×37+1，公称强度为1700MPa，安全系数K取6。
序号 1 2 3 4 钢丝绳型号 52mm 43mm 32.5mm 28mm 型号 6×37+1 6×37+1 6×37+1 6×37+1 K 6 6 6 6 额定T 23.30 16.10 9.10 6.84 1）主吊扁担上部钢丝绳验算
1 钢筋笼总重30.0T，铁扁担及索具总重约5.0T。 吊重：（30.0+5.0）=35.0T 钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN
钢丝绳：T=P/2sinβ=275/（2×sin60°）=159KN<[T] 满足要求。 2）主吊扁担下部钢丝绳验算 钢丝绳在钢筋笼立起时受力最大。 吊重：（50.0+5.0）=55.0T 钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN
钢丝绳：T=P/2=137.5/2=69KN<[T] 满足要求。 3）副吊扁担上部钢丝绳验算
通过受力分析，钢筋笼平放起吊进副吊受力最大，副吊作用力为320KN。
Ix总=72216cm4 Wx总=3709cm3 ix总=
Ix总A总 =14.6 cm
Iy总=38461cm4 Wy总=2564cm3 Iy总=
Iy总A总=10.7cm
2扁担的长细比核算 ○
λx总=l0/ix总=360/14.6=24.6（＜[λ]=150），满足要求 λy总=l0/iy总=360/10.7=33.6（＜[λ]=150），满足要求
3铁扁担的内力计算 吊重荷载：320KN ○
钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN
钢丝绳：T=P/2=160/2sinβ=160/（2×sin60°）=92KN<[T] 满足要求。 4）副吊扁担下部钢丝绳验算
根据力（矩）平衡，钢丝绳内力为23KN。 钢丝绳直径：28mm，[T]=68KN
钢丝绳：T=P=23KN<[T] 满足要求。 （2）主、副吊扁担验算
主副铁扁担均采用H型钢+钢板组合加工，选用400b号H型钢，两侧加20mm厚钢板。
1400b号H型钢有关数据： ○
考虑附加动力系数1.2
g总=（1553+7.85×2×35.2×2）×1.2=3190N/m≈3.19N/mm 铁扁担自重产生的跨中弯矩：
Mx=1/8×g总×l0×l0 =1/8×3.19×3600×3600=5167800 N〃mm 侧向弯矩：My=1/10×Mx =516780 N〃mm 吊重对铁扁担的轴向压力N
N=1.5Q/tgα=1.5×（500/2）/tg60°=216KN
4铁扁担的稳定性验算 ○
λx总=24.6，查《钢结构设计规范》得φx=0.955，βty=1.0，βmx=1.0 NEX=π2EA/λx2 =113758460N
N/（φx×A）+βmxMx/W1x（1-φxN/ NEX）+βtyMy/W1y =
216000?0.955?338601.0?5167800216000??3709000??1?0.955??113758460???1.0?516780
2564000高度h=400mm，翼宽b=300mm，腹板厚t1=13.5mm，翼缘
厚度t2=24mm，截面面积A＝197.8cm2，重量g=1553N/m，截面惯性矩Ix=57678cm4，Iy=10817cm4，截面抵抗矩Wx=2883cm3，Wy=721cm3；截面回转半径ix=17.1cm，iy=7.40cm，截面形心至腹板外侧的距离Z0=200mm。
铁扁担组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径： A总=197.8+140.8=338.6cm
2
=6.7+1.4+0.2=8.3N/mm2 ≤[ f ]=215N/mm2 （3）主吊把杆长度验算 钢筋笼长度45.5m
2 上海市轨道交通10号线（M1线）一期工程豫园站施工组织设计 扁担下钢丝绳高度4.5m 扁担上钢丝绳长高3.6m 吊机吊钓卷上允许高度6.0m 其它扁担高度等约1.0m 吊装余裕高度0.5m
扁担碰吊臂验算：L=6.0+3.6=9.6m>2.0×tg78°=9.4m 满足要求 钢筋笼回转碰吊臂验算：L=6.0+3.6+1.0+4.5=15.2m>3.2×tg78°=15.0m 起升高度=6.0+3.6+4.5+1.0+45.5+0.5=61.1m 机高2.235m
吊臂长度L≥(61.1-2.235)/sin78°=60.1m
主吊选用CCH2500型履带吊：主臂长度63.0m，角度78度，起升高度65m，额定起重量69.5T。 （4）吊攀验算
吊攀采用Φ32钢筋，钢筋允许拉应力170MPa 钢筋允许抗拉力：
N=π×322×170/1000=136KN
∑N=136×16=2186KN＞650KN 满足要求。 （5）卸扣验算
卸扣的选择按主副吊钢丝绳最大受力选择。主吊卸扣最大受力在钢筋笼完全竖起时，副吊卸扣最大受力在钢筋笼平放吊起时。
1主吊卸扣选择 P1=275/sin60°=318KN 主吊高强卸扣100T：2只。 P2=137.5KN
主吊滑轮卸扣50T：4只 主吊笼子卸扣25T：8只。 2副吊卸扣选择 P1=160/sin60°=184KN 副吊高强卸扣35T：2只
上海市轨道交通10号线（M1线）一期工程豫园站施工组织设计 P2=160KN
扁担连接滑轮卸扣35T：4只 副吊扁担下钢丝绳内力： P3=23KN 卸扣25T：10只
（6）双机抬吊系数（K）整体验算
主吊：N主吊=69.5T N索具=5T Q吊重=50T
K主吊=69.5/（50+5）=1.26>1.15 副吊：N副吊=43.5T N索具=5T Q吊重=32T
K主吊=43.5/（32+5）=1.18>1.15
六 钢筋笼桁架稳定性验算
钢筋笼标准幅最大总重为50.0t，起吊时，钢筋笼受力沿纵向中轴线呈对称分布，故进行标准幅的验算时可取其中一半进行分析。根据钢筋笼配筋量的不同，半幅钢筋笼沿纵向线性密度分布可分成两部分：上端30.0m，总重20.2t，平均线性密度0.67t/m；下端15.5m，总重4.8t，平均线性密度0.31t/m。
下面将重点验算标准幅钢筋笼的起吊稳定问题。 （1）桁架筋的设置
按设计要求，迎土面主筋直径为25mm，开挖面主筋直径为28mm。除去混凝土保护层厚度，则两排主筋之间的净间距约为820mm。
考虑到钢筋笼的长度和重量，桁架筋暂按Φ20计，若经验算刚度不够，则可再适当加粗。桁架筋呈“V”字型沿主筋方向布置，与主筋夹角按60°计，则相邻两节点间的主筋、桁架筋长度均约为947mm，施工中按950mm计。
（2）计算方法
○1.水平吊起后，先以钢筋笼为一整体，计算其在主吊、副吊及其自重作用下内部产生的最大弯矩，再验算在该位置处钢筋的稳定性。
2.将主筋、桁架筋组成的体系看成一桁架结构，先计算出该桁架结构在外力（主吊、副吊）○
及其自重作用下各杆件的内力，再进行稳定性验算。
（3）标准幅钢筋笼所受弯矩及稳定性验算
3 取半幅钢筋笼，总长L＝45.5m，上半部分L1＝30m，重W1＝20.2t，线密度ω1＝0.67t/m；下半部分L2＝15.5m，重W2＝4.8t，线密度ω2＝0.31t/m。设主勾提供的拉力为TA，副勾提供的拉力为TB，主勾钢索上的力为Ta，副勾钢索上的力为Tb，钢筋笼上各个吊点间距及钢索与主筋夹角见《钢筋笼起吊计算结构简化图》，为方便计算，以下力(矩)的计算暂以t或t〃m为单位。
根据力（矩）的平衡可得： ΣY=0 ΣMo=0
即 TA+TB＝2Ta〃sin45 o +（2Tb+2〃2Tb〃sin63.43 o +2Tb〃sin45 o）＝W1+W2 W1〃L1/2+W2〃(L2/2+L1) － TA〃9/2－TB〃（9+7+12）＝0 将上两式联立，可得
主、副勾作用力分别为TA＝9.044t， TB＝16.004t
上海市轨道交通10号线（M1线）一期工程豫园站施工组织设计 主勾、副勾钢索内力分别为Ta＝6.395t，Tb＝2.289t。
起吊过程中，当钢筋笼纵向水平时其内部产生的弯矩最大，故须验算水平起吊时钢筋笼所承受的最大弯矩。现以钢筋笼顶部上侧为原点，以连接各吊点的主筋所在直线为X轴（见下页图），计算其弯矩值：
当0≤X＜9（单位为m）时， MI(X)=Ta〃X〃sin45o－1/2〃ω1〃X2 =-0.350 X2 + 4.730 X
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