地铁钢筋计算书.docx
附件一 地连墙钢筋笼吊装验算计算书一、计算依据在钢筋笼吊放时，拟承受两台大型起重设备，分别作为主吊、副吊同时作业， 先将钢筋笼水平吊起，再在空中通过钢丝绳收放，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。依据设计要求，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 杨文渊 人民交通出版社建筑施工计算手册 (作者江正荣中国建筑工业出版社钢构造设计标准GB50017-2023建筑构造荷载标准GB 500092023 二、荷载简化依据设计图纸，本站地连墙钢筋笼分为“一”、“L”两种型式，最大长度为29.7m包括素混凝土下工字钢，经过计算，钢筋笼最重 32.2t,且为“一”型按双雌接头考虑。计算重量：依据最重的 32.2t 钢筋笼计算，选取吊机参数时考虑到吊装时的各种加固措施，取计算重量为 34t计算长度：当钢筋笼最长时，各吊点间距最大，吊绳与钢筋笼夹角最小，吊绳与吊点受力最大，为最不利状况，因此选择计算长度为 29.7m，三、吊车验算1、100t 主吊吊臂长度当钢筋笼完全由主吊吊起时，起重垂直高度的最小值由以下几项相加：H=h4+h3+h2+h1+h0+b=0.5+29.8+2+3+0.3+5=43.6m其中：h0为起吊扁担净高，取 0.3m； h1为扁担吊索钢丝绳高度，取 3m； h2为钢筋笼吊索高度，取 2m； h3为钢筋笼长度，按最大长度 29.7m； h4为起吊时钢筋笼距地面高度，取 0.5m。主臂工况载荷表单位：t臂 长b为其中滑轮组定滑轮到吊钩中心的距离，取 8m；钢筋笼吊装高度示意图150T 履带吊主要技术性能指标m303336394254半径 m56795.785.8/7.54m890.183.977.9/8.07m70.8/8.58m982.382.074.768.764.5/9.1m58.7/9.63m1070.270.069.864.862.257.91161.160.960.761.157.856.71254.153.853.653.453.353.11348.448.147.947.847.647.41443.743.443.343.142.942.71539.839.539.439.239.038.81636.536.236.135.935.735.51733.733.433.233.032.932.71831.231.030.830.630.430.21929.128.828.628.428.328.12027.226.926.726.526.426.22125.525.225.024.824.724.52224.023.723.523.323.2232322.622.322.222.021.821.6吊机臂长 54m,半径 12 时，起重量 53.1t。取大型起重机械的安全起重系数为 0.8见建筑机械使用安全技术规程P21， JGJ33-2023。53.1×0.8=42.48t>34t。依据建筑机械使用安全技术规程4.2.10 条规定，当起重机如需带载行走时， 载荷不得超过允许起重量的 70%，即 53.1×0.7=37.17t>34t,满足起吊行走要求。机臂长 54m，回转半径 12m 时，主臂角度为 77°，起重高度为 52.6m>43.6m。因此主吊臂长取 54m，回转半径取 12m，起重量 53.1t，能满足吊装要求。2、50t 副吊吊臂长度当钢筋笼完全由主吊吊起时，副吊的垂直高度最小值由以下几项相加：H=h3+h2+h1+h0+b=3+10.1+0.5+5=18.6150t 主吊50t 副吊主臂载荷表 1/2单位：t半径主臂长度m)b、h2 值见钢筋笼受力分析中吊点布置图m)1316192225283134624.7024.6424.5424.4424.37719.7419.6919.5719.4719.4019.319.2816.3916.3316.2116.1116.0315.9315.8315.70913.9713.9113.7913.6813.6013.5013.4013.301012.1412.0811.9611.8511.7711.6711.5611.50129.569.509.379.279.189.088.978.86147.777.647.537.447.347.227.12166.396.286.206.095.975.86配重t)17.517.517.517.517.517.517.517.550t 吊车主臂参数取 50t 吊机臂长 22m，回转半径 6m 时，起重量 24.44t。按建筑机械使用安全技术规程4.2.9 条，承受双机抬吊作业时，起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的 75%，单机的起吊荷载不得超过允许荷载的 80%，副吊担当钢筋笼最大负为 17.7t见下钢筋笼受力计算。最大可承受荷载为 24.44×0.75=18.33t;最大起重量为 17.7<18.33t，满足要求。吊机臂长 22m，回转半径 6m 时，主臂角度为 74°，起重高度为 21m>18.6m。因此副吊臂长取 22m，回转半径 6m 时，起重量 24.44t，能满足吊装要求。四、吊点布置（1） 钢筋笼横向吊点布置：钢筋笼主吊吊点按钢筋笼宽度 L 布置 4 道，副吊吊点设置 4 道,均布置在桁架筋上。横向布置距离为1.25m+1.5m+1.5m+1.5m+1.25m。（2） 钢筋笼纵向吊点布置：主吊吊机设 2 点，副吊吊机设 2 点。吊点设置详见以下图。吊点示意图(单位:mm)五、钢筋笼受力计算（1） 钢筋笼横向吊点设置：按钢筋笼宽度 L，设置 4 点。（2） 上部钢筋笼纵向吊点设置：钢筋笼纵向吊点设置 2 点。a、钢筋笼重心计算：单幅钢筋笼重量 32.2 吨，其中 25.7m 为钢筋砼地连墙， 钢筋笼重量为 31.3t，4m 为素混凝土地连墙工字钢接头，重量为 0.9t。纵向钢筋砼地连墙钢筋笼每延米重量：31.3t÷25.7m=1.218t 纵向素混凝土地连墙钢筋笼每延米重量：0.9t÷4m=0.225t 重心两端重量：32.2÷2=16.1t重心距笼顶：16.1÷1.218=13.22mb、吊点位置为：笼顶下 1m+9.15m+9.45m+4m+2.1m 。计算简图见以下图：钢筋笼受力示意图单位:mm 依据起吊时钢筋笼平衡得：2T +2T =32.2t12T ×1+ T ×10.15+T ×19.6+T ×23.6 =32.2×13.22II22由以上、式得：T 8.42TT =7.68TI2则 T 8.42/sin50010.99TT =7.68/sin6008.88TI2平抬钢筋笼时副吊起吊重量为 2T = 15.36T。2平抬钢筋笼时主吊起吊重量为 2T = 16.84T。1副吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大，故考虑副机的最大受力为 2T2= 17.7T。六、钢丝绳强度验算吊装钢丝绳布置如以下图所示：上部 40mm 钢丝绳每侧 2 根钢扁担下部 28mm钢筋笼钢丝绳主吊钢筋笼起吊钢丝绳布置示意图上部 32mm 钢丝绳每侧 4 根钢扁担下部 28mm 钢丝绳钢筋笼副吊钢筋笼起吊钢丝绳布置示意图（1） 下部钢丝绳承受 6×37+1 型,公称强度按最小 1400MPa 考虑，安全系数 K 取 6。钢丝绳允许拉力为：F = F /K建筑施工计算手册P738ggF 钢丝绳的容许拉力kNgF钢丝绳的钢丝破断拉力总和kN取 412kNg考虑到钢丝绳之间荷载不均匀系数，对 6*37 型钢丝绳 取 0.82 K按吊索无挠曲取值 57本工程取 6F =0.82*412/6=56.3 kN, T=5.63kn/9.8=5.74Tga、主吊钢丝绳验算整体钢筋笼，重量32.2 吨，承受 4 根钢丝绳,8 个吊点。钢丝绳在钢筋笼直立起来时受力最大。吊重：Q=32.2t钢丝绳直径：28mm，T= 5.74T；钢丝绳： T=Q/8=32.2/8=4.025tT，满足要求。b、副吊钢丝绳验算通过钢筋笼在起吊受力分析，知副吊最大作用力 2T = 17.7t，承受 4 根钢丝2绳,8 个吊点。钢丝绳：T=2T /8 =2.21t T满足要求。2（2） 上部钢丝绳验算主吊车单机行走时受力最大，吊重*动力系数 1.2。 a、上部钢丝绳承受 6×19 型,直径 40mm,公称强度按 1700MPa 考虑，安全系数 K 取 6。钢丝绳允许拉力为：F = F /K建筑施工计算手册P738ggF 钢丝绳的容许拉力kNgF钢丝绳的钢丝破断拉力总和kN取 1025kNg烤炉钢丝绳之间荷载不均匀系数对 6*19 钢丝绳， 取 0.85 K按吊索无挠曲取值 67本工程取 6.5F =0.85*1025/6.5=134.04 kN,T=134.04kN/9.8=13.68Tg（3） 主吊钢丝绳验算整体钢筋笼，重量32.2*1.2=38.6 吨，承受4 根钢丝绳钢丝绳与扁担夹角 45°。钢丝绳在钢筋笼直立起来行走时受力最大。行走时吊重：Q=38.6t钢丝绳直径：40mm；钢丝绳(受力最大)： T=Q÷sin45°÷4=38.64÷sin45°÷4 =13.65 tT， 满足要求。（4） 副吊钢丝绳验算通过钢筋笼在起吊受力分析，知副吊最大作用力 2T = 17.7t，承受 4 根钢丝2绳。钢丝绳：T=2T /4 =4.43t T，满足要求。2七、主、副吊扁担验算主副铁扁担均承受 2 个 32B 槽钢焊接成，扁担长 6 米,高 320mm，宽 180mm， 两端 20mm 厚钢板，见以下图。扁担剖面图(1) 扁担有关数据：高度 h=3200mm，宽 b=180mm，腹板厚 t1=10mm，翼缘厚度 t2=14mm，计算基面参数是取腹板及翼缘厚度均为 10mm,经软件计算的以下图 8Y 轴截面抵抗矩590.22 cm3。槽钢对焊要求：槽钢对接承受手工电弧焊，依据焊接标准，可承受不完全焊透，对接接头，V 形坡口，不加衬板单面焊接焊接接头坡口外形和尺寸标记： MP-BV-1 见下表，依据要求。坡口角度 60°；H1t=3.742mm；b=0;p=t-H1(见建筑钢构造焊接技术规程4.2)。焊接参数表(2) 模型简化扁担断面参数及钢扁担受力简化模型如以下图：扁担断面参数计算图扁担受力模型简图N1=32.2t/4=32.2*10/4=80.5KN N2= N1*2=161KN由上图的弯矩大样图 4-20 如下：图 4-20 弯矩大样图由上图可知弯矩最大点消灭在 M1、M2、M3、M4 处。M1= N1*0.5=80.5*0.5=40.25KN.mM2= N1*1.5-N2*1=80.5*1.5-161*1=-40.25KN.m M4= N1*1=80.5KN.m即最大弯矩为 80.5 KN.m = M /W=80500000/590220=136.4N/mm2梁的抗压强度设计值 f=205 N/mm2； 由于 <f，扁担满足标准要求八、吊筋强度验算主、副吊各吊点及笼头吊点均承受 32 圆钢。当钢筋笼完全竖直起来时， 吊点受力状况为最不利工况。吊筋允许荷载：N= r2×fy=3.14*16*16*210=168.8KN实际荷载为：N=379/4=94.7KN<N/1.2。式中 1.2 为安全系数。式中：R圆钢半径 16mm； Fy圆钢抗拉强度设计值取 210MPa。
