钢筋混凝土柱吊装计算

1、钢筋混凝土柱吊装计算（肖迪芳长沙职工大学高级讲师410015）【摘要】：在运输和吊装钢筋混凝土柱子的施工过程中，柱子处于受弯状态，与它正常轴心或偏心受压状 态不同，因些要对柱的吊装受力进行分析验算，以避免可能会出现柱子断裂情况。本文就柱子吊点位置的 确定、吊装时强度、抗裂验算方法进行了详细的叙述，并通过实例加以说明。【关键词】：吊装 钢筋混凝土柱子 强度计算 最大弯矩 抗裂验算钢筋混凝土柱子是按轴心受压或偏心受压构件设计的，一般为对称配筋。在运输和吊装 过程中，柱子处于受弯状态，吊装受力与使用受力不一致，吊点选择不合理，吊装弯矩过 大，其抗弯强度和抗裂度不能满足要求。故必须进行吊装验算并合理确

2、定吊点位置。确定吊点位置柱子吊装时受力与使用时受力不一样，吊点选择应符合吊装弯矩最小的原则，应尽可 能符合使用受力的要求，如简支梁的两吊点应靠近梁的两端；悬臂梁的两吊点应在梁的两支 座处。因此，确定合理的吊点位置，即柱子在此吊点吊装时，由自重力产生的最大正弯矩等 于最大负弯矩。对整根柱子来说，这种情况下产生的弯矩绝对值最小。经推导可知，对等截面柱，当一点起吊的吊点至柱顶距离为0.2391 （1为柱子长度）时， 柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩，即柱子的起吊弯矩最小，当两点起吊或平移时，此距离 为0.2071，见图一对于非等截面柱，此结论需修正。用换算长度的方法虽有一定误差，但简便易行。换算 方法

3、如下（图二）（a）柱子原有长度（b）柱子换算后长度图二柱子的长度换算式中a一柱子换算断面的截面面积（皿）A一柱子标准断面的截面面积（皿） 11一柱子标准断面的长度（m）一柱子换算断面的长度（m）1/一柱子换算断面的换算长度（m） 2K考虑换算后力臂变化的系数当a V1时，K取1.101.30 ；当a 1, K取0.900.70。（a比值大时取较小值） AAA强度验算,)吊点确定后，按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度，控制截面取弯矩最大及柱 子断面改变处的截面。荷载为柱子自重力，并设吊装动力系数为1.5。强度验算近似按下式 进行。( M = a f bx h1 c M式中M K 一吊装时柱

4、子承受的弯矩（N.mm）M 弯矩设计值（N. mm）a 系数，当混凝土强度等级不超过C50时，a. =1.0，当混凝土强度等级为C80时，a. =0.94，其间按线性内插法确定f 一混凝土轴心抗压强度设计值（N/m 2） cb-柱子截面宽度（m）x一混凝土受压区高度，近似取x =2 as/h一柱子截面有效高度（m） 0f/钢筋的抗压强度设计值（N/m 2） yAs/一受压区纵向钢筋截面面积（m 2）a/一受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（m）应当注意，当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装时，则平卧柱子的截面及宽 面内的配筋均要满足吊装要求。裂缝宽度验算柱子吊装中的裂缝宽度应控制在

5、0.2哑内。柱子吊装时裂缝宽度的验算，可按下式计算 柱内纵向受拉钢筋的应力。& （N/mm 2）,并由此近似判断其是否满足要求。【】。=Mksk 0.87 - h0 - As式中As一受拉区钢筋的截面面积（mm 2）按上式计算的钢筋应力c k 160 N/m 2 （光圆钢筋），或5007解：(1)确定吊点位置下柱工字形截面面积为a12= 丁 120.1375皿，上柱矩形截面面积为0.2000皿，换算长度为0.2000-K =x 2.6 x 0.8 = 3.03 m0.1375换算后柱身全长：11 .1 + 3.03 = 14.13 m一点起吊时吊点至柱脚的距离为：14.13 x G - 0.2

6、93 )= 9.99m,取10m(2)平卧起吊强度验算下柱自重： q = K动-A - r = 1.5 x 0.1375 x 25 = 5.156 KN / m上柱自重：q = K动-A - r = 1.5 x 0.2 x 25 = 7.5KN / m起吊时各控制截面的弯矩:Mc =1 BD2l2q -rAB82 DE2DEBEl A(3.7 2.6)2d I = 5.56 x21-x 5.156 x 10 2 87.5 x 2.62=25.35 KN49.922.6 A+ 7.5 x 2.6 x 3.7 一39.49 KN - m=49.92 KN验算B截面强度=a f bx hVslh 0

7、1.09.6N / mm 2 b = 700 mm一一 一= 35 mm f = 300 N / mm400-35365 mmx = 2 a = 70 mmA = 2 x 380 .1 = 760 .2mm 2(2 22 )M = 1 x 9.6 x 700 x70 x 36570 A+ 300 x 760 .2 x(365 - 35 )= 230491800 N - mm=230 .49 KN - m M = 49.92 KN - m (安全)BC截面配筋与B截面相同，且MC=39.49KN m M D = 25.35 KN - m (安全)(3)平卧起吊抗裂度验算aSK0.87 h0 As

8、B截面:49.92 x 10 6C截面:D截面:aSKaSKaSK206 .79 N / mm 20.87 x 365 x 760 .239.49 x 10 6163 .59 N / mm 20.87 x 365 x 760 .225.35 x 10 6259 .19 N / mm 20.87 x 365 x 308上述验算B截面、D截面计算应力a sK值均大于200N/mm 2，其抗裂能力不能满足吊装要求。因此，将下柱截面四角钢筋改为425,则A981.8皿2；上柱截面四角钢筋改为418, A =509哑2，再进行验算。SB截面:D截面:49.92 x 10 6c = = 160 . 12

9、N / mm 2SK 0.87 x 365 x 981 .825.35 x 10 6c = = 156 .84 N / mm 2经验算，改进配筋后，B截面、C截面、D截面的计算应力c、/值均小于200KN/m 2, 满足吊装的抗裂性要求。柱子吊装时受力与使用时受力不一样，故必须进行吊装验算，吊点选择应符合吊装弯矩 最小的原则。若经吊装验算，抗弯强度和抗裂度不能满足时，首先考虑翻身起吊。若翻身起 吊仍不能满足时，则可增加吊点，改一点起吊为二点起吊，以减小吊装弯矩，或采取临时加 固措施。此外，为了便于就位、对中，确保吊装安全，构件绑扎时务使吊钩中心线对准构件 重心；水平构件吊装两点绑扎时，应分别用两根吊绳；且对等截面构件，还要求两吊点左右 对