地下连续墙钢筋笼吊装计算书

1、珠机场城际轨道交通工程拱北至横琴段地下连续墙钢筋笼吊装验算书编 制：审 核：批 准：中交四航局珠机城际轨道交通拱北至横琴段三工区项目经理部2014年3月目 录 TOC * MERGEFORMAT 一、计算依据 PAGEREF _Toc32727 1二、吊装参数 PAGEREF _Toc19648 12.1、钢筋笼吊点设置 PAGEREF _Toc4107 12.1.1、钢筋笼纵向吊点 PAGEREF _Toc521 12.1.2、钢筋笼横向吊点 PAGEREF _Toc2722 12.2、履带吊选型 PAGEREF _Toc24202 22.3、扁担梁结构形式 PAGEREF _Toc1571

2、5 32.4、钢丝绳 PAGEREF _Toc26136 32.5、钢筋笼吊装细部结构 PAGEREF _Toc23916 42.5.1、吊攀 PAGEREF _Toc8069 42.5.2、A型吊点 PAGEREF _Toc11184 42.5.3、B型横担 PAGEREF _Toc28601 42.5、卸扣 PAGEREF _Toc2608 52.6、钢筋笼搁置扁担 PAGEREF _Toc26249 5三、荷载 PAGEREF _Toc28664 6四、吊装验算 PAGEREF _Toc21293 64.1、履带吊验算 PAGEREF _Toc23095 64.1.1、双机起吊两台履带吊

3、受力分配验算 PAGEREF _Toc25994 64.1.2、履带吊主吊主臂长度验算 PAGEREF _Toc2796 114.2、起吊扁担梁验算 PAGEREF _Toc2731 124.2.1、扁担截面强度验算： PAGEREF _Toc10732 124.2.2、吊钩孔局部承压验算： PAGEREF _Toc26140 134.2.3、扁担梁抗剪强度验算 PAGEREF _Toc17250 134.2.4、横担梁的稳定性核算 PAGEREF _Toc5892 144.3、钢丝绳强度验算 PAGEREF _Toc14061 144.4、吊攀验算 PAGEREF _Toc12085 154

4、.5、吊点验算 PAGEREF _Toc1285 164.5.1、吊点受拉验算 PAGEREF _Toc13191 164.5.2、吊点处焊缝抗剪强度计算 PAGEREF _Toc5214 164.6、横担验算 PAGEREF _Toc30773 164.7、卸扣验算 PAGEREF _Toc5963 174.8、钢筋笼搁置扁担 PAGEREF _Toc290 174.8.1、搁置扁担截面强度验算 PAGEREF _Toc14722 184.8.2、搁置扁担抗剪强度验算 PAGEREF _Toc3365 184.9、地基承载力计算 PAGEREF _Toc16552 19五、 结论 PAGER

5、EF _Toc27851 19一、计算依据珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程拱北至横琴段金融岛站围护结构施工图；起重吊装常用数据手册；铁路桥梁钢结构设计规范（TB 10002.2-2005 J461-2005）；钢结构设计规范（GB50017-2003）；工程建设安装起重施工规范HG20201-2000；建筑施工手册（第四版）；路桥施工手册。建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2012）混凝土结构设计规范（GB50010-2011）建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2012）二、吊装参数2.1、钢筋笼吊点设置钢筋笼纵向6个吊点、横向4个吊点。共24点吊装钢筋笼。2.1.1、钢筋笼纵向

6、吊点钢筋笼纵向吊点示意图（47m“一”型钢筋笼为例），如图2.1.1所示。图2.1.1钢筋笼纵向吊点2.1.2、钢筋笼横向吊点钢筋笼横向吊点示意图（6m宽“一”型钢筋笼为例），如图2.1.2所示。图2.1.2钢筋笼横向吊点2.2、履带吊选型主吊选用利勃海尔280t履带吊主臂长66.8m（性能表见图2.2-1），副吊选用KH850-3型150t履带吊主臂长30m（性能表见图2.2-2）。图2.2-1 280t履带吊性能表图2.2-2 150t履带吊性能表2.3、扁担梁结构形式材质：Q235钢材，容许弯曲应力140MPa，容许剪应力80MPa，端部承压容许应力80MPa；16截面模量Wx=108c

7、m3。扁担梁结构形式见图2.3图2.3 扁担梁结构图2.4、钢丝绳钢丝绳采用637+1，公称强度为1850MPa，安全系数K取6。扁担上部钢丝绳取单股直径56mm；下部取单股直径30mm。各段钢丝绳计算长度为：扁担上部M0=5m，共计2根；扁担下部：MZS=27m，共计4根（主吊上部）；MZX=18m，共计4根（主吊下部）；MFS=24m，共计4根（副吊上部）；MFX=16m，共计4根（副吊下部）；2.5、钢筋笼吊装细部结构2.5.1、吊攀钢筋笼吊攀取30mm厚（500300mm）的Q235钢板焊接于钢筋笼吊筋上。如图2.5-1所示。图2.5-1 吊攀、吊点分布图2.5.2、A型吊点吊点采用3

8、2圆钢，圆钢吊点起吊时24个吊点同时受力，在翻转的整个过程中，钢筋笼下半部副吊吊点受力减小，上半部主吊吊点受力增大，最终为最顶部4个吊点受力。如图2.5-2 A型吊点、B型横担。图2.5-2 A型吊点、B型横担2.5.3、B型横担采用25030020钢板，烧焊在每道主吊点下方10cm左右的钢笼两侧，主要用于其下穿过钢扁担后临时搁住钢筋笼，然后换钢丝绳变换吊点以便继续下放钢筋笼。B型横担如图2.5-2所示。2.5、卸扣扁担上部选用55T高强卸扣（TH1114型）2个（共计4个）扁担下部选用25T高强卸扣（TH1111型）4个（共计40个）材料采用合金钢整体锻造安全系数：1t25t为6；25t以上

9、为4A型为内螺纹型B型为外螺母型卸扣如图2.5所示图2.5 卸扣2.6、钢筋笼搁置扁担钢筋笼搁置扁担采用I20b，每根长2m，I20b截面特性如图2.6所示：图2.6 I20b截面特性三、荷载钢筋笼整体吊装最大尺寸：长宽厚为47m5m1.2m。重51t（含地下连续墙接头工字钢）。四、吊装验算4.1、履带吊验算4.1.1、双机起吊两台履带吊受力分配验算开始同时平吊。钢筋笼受力提升，如图3.1.1-1：图3.1.1-1为简化计算，可将吊装图简化为图3.1.1-2：图3.1.1-2 吊装计算简化图双机四点吊布置图,钢筋笼长L=47m，吊绳滑轮系统M1、M2吊绳长分别为L1=32m、L2=36m，钢筋

10、笼自重为q=G/L=5110/47=10.85KN/m，T1、T2分别为M1、M2系统吊绳拉力，R1、R2分别为M1、M2系统合力，1、2为副吊吊点位置，3、4为主吊吊点位置，为钢筋笼旋转角度。钢筋笼在吊立过程中，M1、M2的运动轨迹是一个以吊点1、2或3、4为焦点的椭圆。考虑复合运动时将M1、M2的运动轨迹近似按椭圆考虑。M1系统（副吊）轨迹方程为：1M2系统（主吊）轨迹方程为：2M1系统（副吊）稳衡方程为：M2系统（主吊）稳衡方程为：M1系统（副吊）合力为：R1=M2系统（主吊）合力为：R2= G- R1M1系统（副吊）吊绳张力：T1= M2系统（主吊）吊绳张力：T2= 吊点1处的支反力为

11、：R11= T1sin(-)吊点2处的支反力为：R12= T1sin(+)吊点3处的支反力为：R23= T2sin(-)吊点4处的支反力为：R24= T2sin(+)各跨中零剪力位置至0点的距离分别为：1-2跨：x0(1-2)= 2-3跨：x0(2-3)=3-4跨：x0(3-4)=按梁考虑(为便于判断，假定弯矩在梁上部为正弯矩），各吊点处的弯矩分别为：吊点1：M（1）=M（1）max=-qcos(x1l)2吊点2：M（2）= M（2）max= R11 x2l-qcos(x1+x2)l)2吊点3：M（3）= M（3）max= R24 x4l-qcos(x4+x5)l)2吊点4：M（4）=-qco

12、s(x5l)2各跨中最大弯矩分别为：1-2跨：M（5）= M（1-2）max= R11(x0(1-2)- x1)l-qcos(x0(1-2)l)22-3跨：M（6）= M（2-3）max= R11(x0(2-3)- x1) +R12(x0(2-3)- x1-x2) l-qcos(x0(2-3)l)23-4跨：M（7）= M（3-4）max= R24(1-x0(3-4)- x5)l-qcos(l-x0(3-4)l)2经过试算，得出各力学参数。主吊验算主吊受力最大值（主吊单独受力时）为510KN，即51t，吊具重量2.5t，按9m工作半径，拔杆长度66.8m计算，履带吊机吊装负载比为：（51+2.

13、5）/78.4=0.680.70。主吊280t履带吊满足要求。副吊验算副吊受力最大值（钢筋笼旋转角度为89时）为333.81KN，即33.4t，吊具重量1.5t，150t副吊按7m工作半径，拔杆长度30m计算，履带吊机吊装负载比为：（33.4+1.5）/101=0.350.70。副吊150t满足要求。据建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2012）第4.2.11条“履带吊短途负载行驶时时，不得超过允许起重量总和的70%”。4.1.2、履带吊主吊主臂长度验算选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架起吊时最大仰角75（280t履带吊最大仰角80）钢筋笼的最大尺寸、重量，而且要考虑钢筋笼吊起

14、后能旋转180，且不碰撞主吊臂架（见图3.2-13），满足BC距离3.5m的条件（如图3.1.2-1）。由于加工制作的吊具尺寸为h1=2.2m，h0=0.56m，因此：图3.1.2-1钢筋笼吊装示意图AC=BCtan75=13.1m（BC=3.5m）h2=AC-h1-b-h0=13.1-2.2-2.0-0.56=7.8m故H=h1+h2+h3+h4+h0=2.2+7.8+46.886+0.5+0.56=57.946mb起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，b=2mh0起吊扁担净高h1扁担吊索钢丝绳高度h2钢筋笼吊索高度h3钢筋笼长度h4起吊时钢筋笼距地面高度，h4=0.5m主吊机起重臂长度LL=（H

15、bC）/sin=（57.94622）/sin75=60.2（m）60.8m，故280t履带吊配60.8m主臂满足要求。C为起重臂下轴距地面的高度2m。4.2、起吊扁担梁验算扁担采用50mm厚Q235钢板，钢板上用车床加工吊钩、卡环孔，上部孔径80mm，孔边缘距钢板边缘距离为100mm，下部孔径50mm，孔边缘距钢板边缘距离为110mm。如图3.2-1所示。 图3.2-1 起吊扁担结构示意图4.2.1、扁担截面强度验算：截面模量W=1/6bh2=1/650560+2108000=2829333mm3。扁担最大弯矩：Mmax=13.25100.5=66.25KNm，见图3.2.1-1图3.2.1-

16、1起吊扁担弯矩图故，起吊扁担梁截面强度满足要求。式中：计算弯曲应力，MPa；钢材强度极限值，取值140MPa；铁路桥梁钢结构设计规范表3.2.1截面模量扁担所受最大弯矩；4.2.2、吊钩孔局部承压验算：钢扁担上部吊钩孔数为2个，下部吊钩孔数为4个。取上部孔位作为最不利情况进行验算。据建筑施工计算手册公式13-27=135MPa，故，起吊扁担梁上部吊钩满足局部承压要求。式中：计算弯曲应力，MPa；钢材端部承压应力，取值135MPa，铁路桥梁钢结构设计规范表3.2.1K动力系数，取K=1.5Q构件孔位受力，Pa钢板计算厚度，mm；（每侧孔壁贴10mm钢板，故=70mm）d钢板计算高度，mm；（孔壁

17、高度d=100mm）4.2.3、扁担梁抗剪强度验算取钢扁担上部孔位作为最不利情况进行抗剪验算。据铁路桥梁钢结构设计规范公式4.2.1-6=80Mpa，扁担抗剪能满足承载力要求。 计算剪应力，MPa；钢材容许剪应力，取值80MPa，铁路桥梁钢结构设计规范表3.2.1V构件孔位受剪力，Nd钢板计算厚度，mm（每侧孔壁贴10mm钢板，故=70mm）h钢板计算高度，mm；（孔壁高度d=100mm）4.2.4、横担梁的稳定性核算横担梁组合截面面积、惯性矩及回转半径：A总=221.9+565=323.8cm2；l0=350cm；Wx=2829.333cm3，Ix=5563/12+2866=74905cm4

18、，cm横担梁长细比150因，查钢结构设计规范表C ，据钢结构设计规范 公式5.2.3=9.47+2.316=11.786MPa127.5kN；满足综上可知，本工程钢筋笼吊攀钢筋取20mm厚的Q235钢板（500300mm）。4.5、吊点验算4.5.1、吊点受拉验算吊点采用32圆钢（据混凝土结构设计规范表4.2.3-1 HPB300钢筋抗拉强度设计值270N/mm2），圆钢吊点起吊最大受力情况为：起吊时12个吊点同时受力，在翻转的整个过程中，钢筋笼下半部副吊吊点受力减小，上半部主吊吊点受力增大，最终为4个吊点受力，每个吊点钢筋所承受的拉力为：51t412.75t=127.5kNf=217.036

19、8kN，且吊点钢筋和钢筋笼主筋焊接在一起，起吊时共同受力，因此A型吊点钢筋强度满足起吊钢筋笼需要。4.5.2、吊点处焊缝抗剪强度计算 吊点处A型吊筋采用32（HPB300）圆钢与竖向桁架筋32（HRB400）进行单面搭接焊焊接，焊缝长度为10d=320mm，hf=8mm焊接焊条采用E43型（据钢结构设计规范表3.4.1-3焊缝的抗拉强度为160N/mm2=160MPa）；焊缝剪切面积：保守起见，焊缝长度按8d计，256mmhe=0.7hf=0.88=5.6mm吊点处焊缝抗剪强度只需考虑整幅钢筋笼竖起时，主吊各吊点的受力满足要求即可；吊重：Q=51t 各吊点吊重：Q/4=51/4=12.75t=

20、127.5kN据钢结构设计规范 公式7.1.2-1127.5kN（4块横担各承受重量）满足要求。（据铁路钢结构设计规范表3.2.1fy=80MPa）。4.7、卸扣验算卸扣的选择按最大受力选择。卸扣最大受力在钢筋笼完全竖起时。 = 1 * alphabetic a、卸扣选择主吊扁担上部选用高强卸扣，55T：2只。P1=（511.5）/2sin600=30.3t=303kN550kN扁担下部选用8个25t卸扣，卸扣受力计算：P2=Q/8=51/8=6.375t=63.75kN250kN；25t、55t卸扣均满足要求。详细参数见表4.7-1。表4.7-1高强卸扣技术参数表产品代号ltem No需用负

21、荷（t）SWL英制公称（in）Nominal Size单位（mm）dimensions自重（kg）Weight EachdABHTH110113/8101216320.15TH110221/2131621410.35TH11033.255/8162027510.66TH11044.753/4192232601TH11056.57/822253770.51.5TH11068.51253043812.4TH11079.51-1/8293246903.2TH1108121-1/43236521004.5TH110913.51-3/83538571125.1TH1110171-1/23842601228.1TH1111251-3/444507314612.2TH111235251568317118.2TH1113452-1/456659518026TH1114552-1/2647010520535.4TH1115602-3/4707810023344TH111685（80）3768212126360.64.8、钢筋笼搁置扁担钢筋笼吊装入槽进行钢丝绳