钢筋笼吊装计算书

工作半径R）有重量）提高度H（m）

角度（度）笼吊装计算

12.91416

75.069.557.7

646463.5

807877一

计算说

18

48.9

63

752）副吊选用：QYU型履带式起重机，主臂长度54.85m主要性能见下表：豫园站围护体系地下连续墙最大深度为29.5m，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

工作半径R）12141618

负载Qt43.540.335.834.3

提升高度H（m）56555554

角度（度）79777573笼入槽。

3）主要机具、材料一览表根据设计要求，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）

序号

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22约米830若干

备注二

吊装步五

双机抬系数K验钢筋笼吊装过程进，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。

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。计算依据吊装常用数据手册（1）钢丝绳强度验算三

吊点布

钢丝绳采用

×37+1，称强度为1700MPa，全系数K取6。钢筋笼横向吊点布置：按钢筋笼宽度L布置4道；钢筋笼纵向吊点布置按钢筋笼长度方向置7道主吊吊机设四点副吊机设五点。具体布置参见附图。

序号

钢丝绳型号52mm43mm32.5mm28mm

型号×37+1×37+1×37+1×37+1

K6666

额定T23.3016.109.106.84四

设备选1）主吊选用：型履带式起重机，主臂长度17m~63.0m主要性能见下表：

1）主吊扁担上部钢丝绳验算上海市轨道交通号线（线）一期工程豫园站施工组织设计

1钢筋笼总重30.0T，扁担及索具总重约5.0T。

I

总

=72216cm

吊重=35.0T

W

总

=3709cm钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN钢丝绳：T=P/2sinβ（2×sin60°）=159KN<[T]

满足要求。

i

总

=

I总A总

=14.6cm2）主吊扁担下部钢丝绳验算

I

总

=38461cm

钢丝绳在钢筋笼立起时受力最大。

W

总

=2564cm吊重=55.0T钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN

I

总

=

Iy总

=10.7cm钢丝绳：T=P/2=137.5/2=69KN<[T]

满足要求。

eq\o\ac(○,2)担的长细比核算3）副吊扁担上部钢丝绳验算

λ

总

=l/ix

总

=360/14.6=24.6（[λ]=150要求通过受力分析，钢筋笼平放起吊进副吊受力最大，副吊作用力为320KN。

λ

总

=l/i

总

=360/10.7=33.6＜[λ]=150要求吊重荷载：320KN钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN

eq\o\ac(○,3)扁担的内力计算考虑附加动力系数1.2钢丝绳：T=P/2=160/2sinβ=160/2×sin60°）=92KN<[T]

满足要求

g=1553+7.85×2×35.2×）×1.2=3190N/m总

≈

3.19N/mm4）副吊扁担下部钢丝绳验算根据力（矩）平衡，钢丝绳内力为23KN。

铁扁担自重产生的跨中弯矩：M=1/8g×l×l=1/83.1936003600=5167800Nmm总00钢丝绳直径：28mm，[T]=68KN

侧向弯矩：M=1/10×=516780N

〃

mm钢丝绳：T=P=23KN<[T]

满足要求。

吊重对铁扁担的轴向压力N（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

N=1.5Q/tgα=1.5（500/2）/tg60°eq\o\ac(○,4)扁担的稳定性验算型钢，两侧加20mm厚钢板。

λ

总

=24.6查《钢结构设计规范》得φ=0.955，β=1.0β=1.0tyeq\o\ac(○,1)号H型钢有关数据：高度h=400mm，翼宽b=300mm腹板厚t=13.5mm，缘

N=EA/λ=113758460NxN/（φ×A）+βM/W（1-φN/N）+M/Wtyy

厚度t=24mm面积A197.8cm2g=1553N/m惯性矩Ix=57678cm4截面抵抗矩Wx=2883cm3，Wy=721cm3截面回转半径i=17.1cm，i=7.40cm，截面形心至腹板外

=

0.955

5167800

516780侧的距离Z=200mm铁扁担组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径：A=197.8+140.8=338.6cm总

=6.7+1.4+0.2=8.3N/mm≤[f]=215N/mm（3）主吊把杆长度验算钢筋笼长度45.5m

上海市轨道交通号线（线）一期工程豫园站施工组织设计

222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°满足要求

P2=160KN扁担连接滑轮卸扣35T：只副吊扁担下钢丝绳内力：P3=23KN卸扣25T10只（6）双机抬吊系数（K）整体验算钢筋笼回转碰吊臂验算：L=6.0+3.6+1.0+4.5=15.2m>3.2tg78°=15.0m

主吊：N

主吊

=69.5TN

索具

=5TQ

吊重

=50T起升高度=6.0+3.6+4.5+1.0+45.5+0.5=61.1m

K

主吊

=69.5/50+5=1.26>1.15机高2.235m

副吊：N

副吊

=43.5TN

索具

=5TQ

吊重

=32T吊臂长度L≥(61.1-2.235)/sin78=60.1m主吊选用CCH2500型履带吊长度63.0m78度高度65m起重量69.5T。

六

K主吊=43.5/32+5）=1.18>1.15钢筋笼架稳定性验（4）吊攀验算吊攀采用Φ钢筋，钢筋允许拉应力170MPa钢筋允许抗拉力：N=π×32×170/1000=136KN

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，重20.2t，平均线性密度0.67t/m；下端15.5m，重4.8t，平均线性密度0.31t/m。∑N=13616=2186KN＞650KN

满足要求。

下面将重点验算标准幅钢筋笼的起吊稳定问题。（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°主吊高强卸扣100T2。P2=137.5KN主吊滑轮卸扣50T4主吊笼子卸扣25T8。2副吊卸扣选择

（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Φ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。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）P1=160/sin60

°=184KN

及其自重作用下各杆件的内力，再进行稳定性验算。副吊高强卸扣35T2

（3）标准幅钢筋笼所受弯矩及稳定性验算上海市轨道交通号线（线）一期工程豫园站施工组织设计

3取半幅钢筋笼，总长＝45.5m，上半部分L＝30m重W＝20.2t，线密度ω0.67t/m；下半111部分L＝15.5m重W＝4.8t，线密度ω＝0.31t/m。设主勾提供的拉力为T，副勾提供的拉力为222AT，主勾钢索上的力为Ta，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B《钢筋笼起吊计算结构简化图便计算，以下力(矩)的计算暂以t或t〃为单位。根据力（矩）的平衡可得：ΣY=0ΣM=0o即T+T＝2Ta〃sin45+2Tb+2〃2Tb〃o+2Tb〃o）＝W+WAB1W〃L/2+W〃(L/2+L)－T〃9/2－T）011221AB将上两式联立，可得主、副勾作用力分别为T＝9.044t，T＝16.004tAB上海市轨道交通号线（线）一期工程豫园站施工组织设计

2

主勾、副勾钢索内力分别为Ta＝，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≤X9（单位为m）时，M(X)=Ta〃〃sin45o1/2〃ω〃X2I1=-0.350X2+4.730X4当X＝时，∣M（）max＝15.981t〃m上部受压I当9≤X16时，M(X)=Ta〃X〃sin45o+Ta〃(X-9)〃sin45〃ω〃X2I=-0.350X2+9.460X-42.570当X＝时，∣M（）max＝21.353t〃m上部受压I当16X＜22时，

当34≤X40时，M(X)=Tasin45〃sin45osin45o+2Tbsin63.43o2ITb(X-28)+2Tb(X-34)〃sin63.43o-ω〃30(X-30/2)-1/2〃ω〃(X-30)12=-0.170X2+13.707X–281.571当X＝40.314时，M（X）取极大值；I故当X＝34.000时，M（）＝-12.053t〃m（下部受压IM(X)=Ta〃X〃sin45o+Ta〃(X-9)〃sin45oI

+Tb〃(X-16)〃sin45－1/2〃ω〃X21

（该结果与31≤X34得出的最大值12.061近相等）=-0.350X2+11.153X–69.658当X＝时，M（X）取极大值；I当X＝时，M（）＝19.189tm（上部受压I当X＝时，M（）＝6.308t〃m（上部受压I当22X＜28时，M(X)=TaXsin45+Ta(X-9)sin45o+Tb(X-16)sin45o+2Tb（X-22）sin63.43o1/2ωX2I1=-0.350X2+15.436X–163.879当X＝时，M（）＝6.314t〃m（上部受压I当X＝时，M（）＝-6.071t〃m（下部受压I当28X＜30时，M(X)=TaXsin45+Ta(X-9)sin45+Tb(X-16)sin45o（X-22）o2（X-28）-1/2ωI

当40≤X45.5时，M(X)=Tasin45〃sin45osin45o+2Tbsin63.43o2ITb(X-28)+2Tb(X-34)〃sin63.43o+Tb〃(X-40)〃sin45oω〃30(X-30/2)－1/2〃ω〃(X-30)212=T〃(X-9/2)+T〃(X-28)-ω〃30(X-30/2)－1/2〃ω〃(X-30)AB12=-0.170X2+15.458X–349.29当X＝45.465≈45.5时，M取极大值；I故当X＝40.000时，M（）＝-2.970t〃m（下部受压I综上所得，当X＝13.514时，∣MXmax＝21.353tm（上部受压）I当X＝34.000时，∣M（）max∣＝12.061〃m（下部受压）I按设计，钢筋笼主筋均采用32尺寸；两排主筋中心间距为㎜计，水平筋间距为300㎜，X21

故相邻接点间主筋长度取300㎜。=-0.350X2+20.224X–297.957

保守计算，假设吊装时钢筋笼内产生力矩均由主筋承受，即主筋承受最大内力为当X＝时，M（）＝-5.807t〃m（下部受压I故当X＝30.000时，M（）＝-6.237t〃m（下部受压I

上部：N下部：N

开挖迎土

＝21.353/0.85＝25.121t=246.188kN＝12.061/0.85＝14.189t=139.056kN当30X＜34时，

根据细长杆件受压稳定公式

cr

得：M(X)=TaXsin45+Ta(X-9)sin45o+Tb(X-16)sin45o+2Tb(X-22sin63.43o2TbωI

(E取2.06×105MPa，

d/64＝324/64＝51446mm4，)30(X-30/2)-1/2ω(X-30)12=-0.170X2+9.424X–135.957当X＝时，M（）取极大值；I故当X＝34.000时，M（）＝-12.061t〃m（下部受压I上海市轨道交通号线（线）一期工程豫园站施工组织设计

当钢筋直径为32㎜时，Pcr=2616.235kN（仅按铰接Pcr大于N，故主筋受压稳定性满足要求。（4）标准幅桁架筋内力及稳定性验算现将主筋与桁架筋相接的节点依次编号《钢筋笼起吊计算结构简化图筋笼自重5产生的力集中作用于各个节点上，则根据线密度的不同有：

Tb=2.289,

°°-Tb当0≤X＜30时，＝…，t；97当30X≤45.5时，，t1为简化计算，现将由主筋与桁架筋共同构成的吊装体系看成

桁架桁架筋桁架计算结构单元

桁架

131517192123

0.3080.3080.3080.3080.3080.308

-0.398-0.754-1.109-1.465-1.821-2.176

7142892215089.15011.149

0.3980.7541.1091.465821176

-6.531-7.284-8.393-9.858-11.679-13.855一桁架结构体系，各个节点之间采用铰接相连的方式。下面将逐一计算各杆件的内力，当杆件受压时内力为负值，受拉时内力为正值。

2Tb=4.577,°

°当时，根据力的平衡有，o,a1,即当i为大于1小的奇数且杆件仅受自重作用时，有o－ci-2,

+a1*cos60

25272931333537

0.3080.3080.3080.3080.3080.6350.635

2Tb=4.577,

2.1959.0921.8407.0751.4845.4131.1284.1070.7733.1570.0392.7511.9491.7562.394°

-2.195-1.840-1.484-1.128-0.773-0.039-1.949

-11.660-9.820-8.336-7.208-6.436-6.396-4.447－ai,

°－ci*cos60当i为大于1小的奇数且节点除受杆件自重作用还受钢索作用时，内力计算公式与仅受自重作用时相似，但节点上应考虑附加的作用力。具体方法为：将外力沿轴向和法向分解，再根据力矩平衡把由法向分力引起的作用于杆件两端节点的附加力求出再进行杆件内力计算钢索作用点靠近节点，则直接将钢索作用力计入节点平衡条件，并计算出各杆件内力

394143454749

0.6350.6350.6350.6350.6350.635

3.8593.1262.3931.6590.9260.193

-1.148-4.640-7.399-9.425-10.718-11.278

2.394-3.859-3.126-2.393-1.659-0.926-0.193

-0.5882.5384.9305905167.709现将计算结果列表如下：

2Tb=4.577,°

°°+2Tb°节点编号135

自重荷载0.1540.3080.308

附加荷载(t)

节点i-i+1间杆件内力ai(t)-0.133-0.489-0.844

节点i-i+2间杆件内力bi(t)0.0670.3781.044

外力作用后附加力t'

节点i+1-i+2间杆件内力ci(t)0.1330.4890.844

节点i+1-i+3间杆件内力di(t)-0.133-0.622-1.466

515355575961

0.6350.6350.6350.6350.6350.635

4.1873.4532.7201.9871.2540.520

-11.420-15.240-18.327-20.680-22.301-23.188

-4.187-3.453-2.720-1.987-1.254-0.520

11.89515.34918.06905630921.8307911

0.3080.3080.308

-1.200-1.556-1.911

0664445.178

1.2001.5561.911

-2.666-4.221-6.133

63

0.635

Tb=2.289,

63=(Tb°°°°+Tb°1.656-22.658-1.65623.486上海市轨道交通号线M1线）一期工程豫园站施工组织设计

665676971737577

0.6350.6350.6350.6350.6350.6350.635

0.9230.190-0.544-1.277-2.010-2.743-3.476

-23.947-24.503-24.326-23.416-21.773-19.396-16.287

-0.923-0.1900.544277010743476

24.40924.59924.05522.77820.76818.02514.549

性半径远大于相