地连墙施工钢筋笼吊装计算书

1、吊装情况概述 12、一字幅钢筋笼吊点布置 22.1选定钢筋笼最大重量及尺寸 22.2横向吊点设置 22.3纵向吊点计算 33、异形幅钢筋笼吊点布 44、吊车的选型 64.1主吊臂长计算 6图5.1-1钢筋笼吊装示意图 74.2主副吊的性能参数 85、履带吊吊重计算 95.1钢筋笼50.9m吊装履带吊吊重计算 96、吊车的稳定性验算 117、吊环、吊耳设置 128、起吊用索具验算 138.1索具基本参数 138.2主吊扁担上挂钢丝绳验算 158.3主吊扁担下挂钢丝绳验算 158.4副吊扁担上钢丝绳验算 158.5副吊扁担下钢丝绳验算 168.6主、副吊扁担验算 168.7搁置扁担验算 178.8顶部吊环验算 188.9卸扣验算 188.10吊点处焊缝验算 181、吊装情况概述根据表2.2-1英发睿智创新园地连墙统计表得：1、本工程最长最重得钢筋笼为A-1型地连墙：长50.9m；重为49.9吨；2、钢筋笼整体长度50.9m，考虑整幅吊装。3、将整幅钢筋笼重49.9t，且考虑到接头率不大于50%的技术要求。根据现场施工情况，综合考虑各类施工方案风险因素，本方案论述采用整幅吊装。5.1.1安全保证技术措施1）钢筋笼焊接完成后必须进行验收，验收内容主要包括桁架筋的根数、搭接焊长度、吊点焊接质量、焊缝饱满程度，验收合格后方可使用。2）起吊前，对作业工人进行安全技术交底，确保所有作业人员对起吊的钢筋笼重量、吊点位置、起吊作业程序及安全注意事项有明确了解，杜绝吊装事故的发生。3）施工中，配合安全部、物资设备部门做好吊具、吊索及设备的检查工作，并在起吊过程中加强现场安全管理，确保吊装作业过程的整体受控。2、一字幅钢筋笼吊点布置2.1选定钢筋笼最大重量及尺寸最重钢筋笼49.9t，钢筋笼整幅吊装具体钢筋笼样式如下以取最不利条件做为验算模型的原则，由以上图表可知，钢筋笼A-1以最大吊装尺寸为50.9m×0.8m×6.0m，双机抬吊最大吊重为49.9t，主吊最大吊重为49.9t进行验算。2.2横向吊点设置横向吊点计算钢筋笼按均布荷载加载，根据弯矩平衡定律，正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理，吊点计算如下：图17.2-2横向弯矩计算图+M=-M，其中：+M=(1/2)qL12;-M=(1/8)qL22-(1/2)qL12q为均布荷载，M为弯矩。故：L2=2L1，2L1+3L2=L（L为钢筋笼宽），可得L1=0.10L，L2=0.28L，故可知横向吊点按左右0.1L位置为宜。钢筋笼横向吊点设置4点：按钢筋笼宽度L，考虑导管仓及竖向桁架筋位置，吊点位置按0.1L、0.38L、0.62L、0.9L处为宜。地下连续墙设置两列吊点根据弯矩平衡定律，正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理，计算如下。图17.2-3横向弯矩计算图（2点）计算结果如下：+M=-M，+M=1/2qL12，-M=1/8qL22-1/2qL12其中：q—均布载荷，M—弯矩故：又：2L1+L2=LL1=0.207L；L2=0.586L；因此，横向吊点可按照0.207L+0.586L+0.207L布置2.3纵向吊点计算钢筋笼纵向吊点设置：每列吊点设置在每列竖向桁架筋上，7列桁架筋根据幅宽均匀分布，4列吊点对应7道钢丝绳。纵向吊点选择非常重要，若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼吊点位置计算如下：纵向吊点设置:纵向吊点按照钢筋笼长度设置7排。主吊车3道，副吊车4道。钢筋笼纵向受力弯矩如下图所示，由正负弯矩相等时所受弯矩变形最小原理得:1)地下连续墙纵向吊点计算：图17.2-4纵向弯矩计算图+M=-M，其中：+M=(1/2)qL1²;-M=(1/8)qL2²-(1/2)qL1²q为均布荷载，M为弯矩。又2L1+6L2=H（H为钢筋笼长）计算得：L1=H/(2+12√2)，L2=2√2H/（2+12√2）以钢筋笼长度50.9m为计算，可知L1=2.68m，L2=7.57m。因此，选择B、C、D、E、F、G、H五点时钢筋笼起吊时弯矩最小，但实际过程中B、C中心为主吊位置，AB距离影响吊装钢筋笼。根据实际吊装经验以及本工程钢筋笼钢筋分布等特点，对各吊点位置进行调整：笼顶下1m+8m+8m+7.5m+7.5m+7.5m+7.5m+3.9m。各类型钢筋笼具体吊点位置布置如下：50.9米长钢筋笼吊点示意图施工各节点焊接要求必须满足JGJ18-2012的要求，吊点钢板和吊点钢筋都与桁架上的主筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；最终搁置板与吊攀钢筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d，其余搁置钢板与主筋双面满焊，焊缝高度大于10mm；桁架上的主筋和钢笼周边的主筋都与分布筋100％焊接。3、异形幅钢筋笼吊点布L形幅吊点布置①“L”型钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架、吊点及剪刀撑之外，另要增设钢筋笼内侧斜撑杆和外侧斜撑进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时发生变形。“L”型幅加强筋及吊点布置图②异型槽段横向吊点布置按照以下步骤进行计算设置：第一步：根据钢筋笼断面形式和尺寸计算出钢筋笼横向重心位置。“L”型钢筋笼横向重心位置示意图L型钢筋笼横断面计算模型可分为钢筋笼A部分和钢筋笼B部分，图中：（x1，y1）和（x2,y2）分别是A部分和B部分的重心坐标，（x0，y0）是钢筋笼的重心坐标。假设：钢筋笼横断面质量均匀分布在钢筋笼横断面S内。钢筋笼横断面总面积为S，A部分面积为，B部分面积为；首先计算出钢筋笼横断面对X轴、Y轴的静矩：则钢筋笼横断面重心为：第二步：计算钢筋笼横断面对形心轴x1、y1的惯性矩、与惯性积；第三步：计算横断面形心主轴方向X2O2Y2。第四步，对L型钢筋笼采用横向两点起吊时，根据结构的力学平衡原理可知：①钢筋笼横断面重心应位于吊点之间；②吊点外钢筋笼部分对吊点最大弯矩应尽量左右相等（图中，A部分对吊点1的最大弯矩应与B部分对吊点2的最大弯矩应尽量相等）；③钢筋笼横向最大正弯矩与最大负弯矩应尽量相等根据以上原则，应有：；根据以上计算和原则可确定吊点位置。同时对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设“人字”桁架和斜拉钢筋进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时发生变形。4、吊车的选型4.1主吊臂长计算选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑钢筋笼的最大尺寸、重量，而且要考虑钢筋笼吊起后能旋转180°、不碰撞主吊臂架，即满足BC距离大于1/2钢筋笼平放宽度的要求。选取主吊臂架仰角78°进行计算（QUY300t履带吊型最大仰角85°）。图5.1-1钢筋笼吊装示意图图5.1-1钢筋笼吊装示意图起重垂直高度H及起重机臂长L计算，选择计算主吊车垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架仰角(按78°计算)和钢筋笼的最大尺寸、重量，还要考虑钢筋笼吊起后能旋转360°不碰撞主吊臂架，满足BC距离≥3m(钢筋笼一半宽度，考虑较宽槽段取3m)。AC=BC×tan78°=3.5×4.705=16.47m（BC=3.5m）h2=AC-h1-b-h0=16.47-3-5-0.6=7.87mH+b=h1+h2+h3+h4+h0+b=3+7.87+50.90+0.5+0.6+5=67.87mb—起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离（b=5m）h0—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+b－h5）/sina=（67.87－1.3）/sin78°=68.05mh5为起重臂下轴距地面的高度1.3m，R=L×cos78°=11.09m根据履带吊车技术性能表，查对符合起重重量超过49.9t，起吊高度超过68.05m的履带吊车。当300t履带吊负荷表履带吊主臂长72m，作业半径为12m时起吊重量最大为93t，仰角78°时，起吊高度=72×sin78°=70.42m＞68.05m。钢筋笼碰臂验算：BC=（72×sin78°-h4-h3）/tan78°=4.04m＞3m(钢筋笼幅长6m/2=3m)，满足起吊要求。扁担碰臂验算：D=（72×sin78°-h4-h3-h2-h0）/tan78°=2.24m＞1.9m（扁担长3.8m/2=1.9m），满足起吊要求。根据以上情况分析，查询吊车性能表（附表：300t履带起重机主臂作业性能表）得知主吊把杆长度选取72m＞68.05m，回转半径12m满足要求。4.2主副吊的性能参数主性能参数吊车主吊采用QUY300t履带吊作为主吊，主臂长度接72米，回转半径12米，最大起重量为93T。吊车型号：QUY300t的参数臂长（m）幅度（m）2430364248546066725.5180.06180.07180.0180.0180.08180.0180.0180.0180.0180.09180.0177.0171.0165.0160.0155.010156.0152.0150.0148.0138.0137.0130110.012121.0118.0116.0115.0112.0110.0107.0104.093.01497.097.094.093.090.089.088.587.284.01680.080.079.078.075.074.074.073.071.01867.067.067.065.064.063.063.062.061.02057.057.057.056.055.055.055.054.052.02250.050.049.049.048.048.048.047.046.02444.043.043.042.042.042.042.040.02640.038.038.037.037.037.037.036.02834.034.034.033.033.033.033.032.03031.030.030.030.030.030.029.03225.024.024.024.024.023.03821.020.520.520.019.518.54217.517.016.516.015.24614.513.813.012.45011.511.010.3549.59.38.5587.56.6倍率141414180t/14*165/13180t/14*142t/10155/12*130t10130t/10*110t/9110t/9*100t/87吊钩200t200t200t200t200t200t200t200t/110t100t钩重（t）2.852.852.852.852.852.852.852.85/2.322.32副吊性能参数吊车型号：SCC1500（150吨）参数5、履带吊吊重计算5.1钢筋笼50.9m吊装履带吊吊重计算300吨履带起吊重量表序号项目计算参数150.9m钢筋笼最大重量W1W1=49.9t250.9m钢筋笼加吊具（3t）最大重量W1＇W1＇=W1+3=52.9t3300T主吊车极限起重量（臂杆72m,仰角78°）P1P1=93t4300T主吊车不行走时允许起重量P2P2=P1×0.8=74.4t5300T主吊车行走时允许起重量P3（行走安全系数为0.7）P3=P1×0.7=65.1t6150t副吊车极限起重量（臂杆42m，工作半径10m）P4P4=74.3t7150t不行走时允许起重量P5P5=P4×0.8=59.44t8双机抬吊时150t副吊车承担最重钢筋笼重量W2（60°角）W2=W1×0.6=29.94t（钢筋笼重量的60%）9双机抬吊时150t副吊车承担最重钢筋笼重量及吊具W2＇（60°角）W2＇=W2+3=32.94t注：吊具(扁担1.7t+单滑轮0.24t+卸扣0.04t+钢丝绳0.98t)合计重量为2.96t,取计算重量为3t。（1）300T主吊车①双机抬吊状况下吊装50.9m长钢筋笼:300T履带吊臂杆72m，当臂杆达到最大仰角时允许起重量P2=74.4t（根据吊车手册及根据《建筑机械使用安全技术规程》4.2.9条规定，起重机在静止起吊时，载荷不得超过允许起重量的80%）。双机抬吊时300T主吊车承担最重钢筋笼重量W1=49.9t。P2＞W1＇×1.2=59.88t，满足要求。②主吊行走状况下吊装50.9m长钢筋笼：300T主吊车行走时允许起重量P3=65.1t（根据吊车手册及根据《建筑机械使用安全技术规程》4.2.10条规定，起重机如需带载行走时，载荷不得超过允许起重量的70%）。50.9m钢筋笼最大重量W1=49.9tP3＞W1＇×1.2=63.48t，满足要求。（2）150t副吊车①双机抬吊状况下吊装50.9m长钢筋笼:查询吊车性能表（附表150t履带起重机主臂作业性能表）150t履带吊臂杆42m、工作半径10m时，其允许起重量P5=59.44t（根据吊车手册及根据《建筑机械使用安全技术规程》4.2.9条规定，起重机在静止起吊时，载荷不得超过允许起重量的80%）。150t履带吊承担最重钢筋笼重量W2=29.94t。P5＞W2＇×1.2=39.528t，满足要求。6、吊车的稳定性验算（1）风荷载以抗六级风（包括六级风）进行计算，查风压表，六级风风速V=49km/h,风压0.2KN/m2；则风荷载标准值Wk=βzμsμzW0=1.53*0.676*0.72*0.2=0.149KN/m2式中：Wk风荷载标准值（KN/m2）βz高度Z处风振系数，取1.53μs风荷载体型系数,取0.676μ=∮μs=0.52*1.3=0.676（按照《建筑结构荷载规范》要求，方形结构体型系数取μs=1.3）μz风压高度变化系数，取0.72W0基本风压（KN/m2），取0.2KN/m2钢筋笼抗风系数∮=An/A=0.52（∮为钢筋笼实际受力面积与总面积的比值）则风荷载F风=0.149KN/m2*221.65㎡=33.03KN=3.303t故风荷载产生的倾覆力矩M2=3.303*18.375=60.69t•m（2）由钢筋笼产生的倾覆力矩M3=41.18*（12-6.78/2）=354.56t•m∑M倾覆=（M2+M3）*1.15=（60.69+354.56）*1.15=477.54t•m小于M抗倾覆=800.73t·m，则履带吊稳定性满足要求！300T履带吊作为主吊时，把杆长72m，工作半径为12m，最大吊重为93t。则：履带吊提供的最大倾覆力矩M抗倾覆=93×（12-6.78/2）=800.73t·m③地面坡度1%tgβ=1%β=0.01rad则1%坡度导致的扒杆顶水平位移L1+L2=56+2.34/sin78°=58.4m△L=（L1+L2）×β=58.4×0.01=0.584m由地面倾斜产生的力矩M1=0.584×41.18=24.05t•m，因地面向钢筋笼反方向倾斜，其力矩为抗倾覆力矩，在计算总力矩时，对此抗倾覆力矩不予考虑。吊车的稳定模型7、吊环、吊耳设置设置吊环：在顶部采用直径36的光圆钢筋制作吊环焊在地连墙桁架筋上，每幅地连墙设置4根吊环。吊耳钢筋与桁架主筋单面焊接，焊接长度为10d。吊环钢筋见下图所示。吊环钢筋设置图设置吊耳：采用直径36的光圆钢筋加工成型，吊耳横向每排吊耳设置4个，纵向数量与吊点数量相同，笼顶吊耳及普通吊耳均与桁架主筋进行焊接，尺寸见下图所示。吊耳设置图8、起吊用索具验算8.1索具基本参数本工程采用索具见下表所示。序号名称规格（型号）单位数量备注1主吊铁扁担个12副吊铁扁担个13单滑轮25t只44单滑轮25t只45卸扣25t只166卸扣20t只87卸扣16t只8副吊用8钢丝绳φ62×5.7m根2主吊扁担上用9钢丝绳φ38×17m根4主吊点用11钢丝绳φ52×5.7m根2副吊扁担上用12钢丝绳φ38×23m根4副吊点用13换绳φ38×12m根4主吊用钢筋笼垂直吊起时主吊索具承担重量最大，副吊索具承担最大重量为双机抬吊钢筋笼时。计算包括以下几方面的内容：钢丝绳强度验算；卸扣验算；吊环验算。本工程使用的钢丝绳均为6*37+1的钢丝绳，钢丝强度极限为1770MPa，安全系数k取8，换算系数α=0.82强度数据由《简明施工计算手册（第四版）》查得如表5.7-2，钢丝绳参数表见5.7-3。序号钢丝绳型号型号K额定荷载KN138mm6×37+18843252mm6×37+181580362mm6×37+182250钢丝绳参数表8.2主吊扁担上挂钢丝绳验算主吊扁担上钢丝绳承担最大重量为50.9m长钢筋笼对接后的重量以及索具自身重量，最大总重量为49.9+3=52.9t。钢丝绳直径为62mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=2250KN，钢丝绳的容许拉力为：2250×0.82÷6=307.5KN。钢丝绳受力示意如图所示，中间两根钢丝绳与扁担夹角为45°～90°之间，取较为不利的45°验算。（0.82钢丝绳的不均匀系数、安全系数取6、动荷载系数1.2）钢丝绳受力（考虑钢筋笼自重+吊具重）：T=（499+30）×1.2÷sin45÷4=224.43KN﹤307.5KN，经验算62mm钢丝绳满足要求。主吊扁担上钢丝绳受力示意8.3主吊扁担下挂钢丝绳验算钢丝绳直径38mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=843KN，钢丝绳容许拉力843×0.82÷6=115.21KN。一字幅吊装时，主吊扁担下钢丝绳承担最大重量为50.9m长钢筋笼的重量49.9t。主吊扁担下挂4道钢丝绳，共12根，单根钢丝绳受力为T1=499×1.2÷4÷3=49.9KN﹤115.21KN，经计算38mm钢丝绳满足要求。8.4副吊扁担上钢丝绳验算副吊扁担上钢丝绳承担最大重量为双机抬吊56m长钢筋笼60%及索具自身重量，最大总重量为：49.9*0.6+3=20.964t。钢丝绳直径52mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=1580KN，钢丝绳容许拉力1580×0.82÷8=161.95KN。受力示意如图8.1-1所示。中间两根钢丝绳与扁担夹角为45°～90°之间，取较为不利的45°验算。副吊扁担上挂钢丝绳受力（考虑钢筋笼自重+吊具重）：T=(209.964)×1.2÷sin45÷4=89.08KN﹤161.95KN，经计算，该钢丝绳满足要求。辅副吊扁担上钢丝绳图8.5副吊扁担下钢丝绳验算钢丝绳直径38mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=843KN，钢丝绳容许拉力843×0.82÷6=115.21KN。一字幅钢筋笼吊装时，副吊扁担下钢丝绳承担最大重量为双机抬吊56m长钢筋笼时的60%钢筋笼重量49.9×0.6=29.94t。副吊扁担下挂4道钢丝绳，共8根，单根钢丝绳受力：T=299.4×1.2÷4÷sin60÷2=51.86KN＜115.2KN，经计算，该钢丝绳满足要求。经计算38mm钢丝绳做副吊扁担下吊绳满足要求。8.6主、副吊扁担验算主、副吊扁担均采用Q235B钢板，尺寸为3.5×0.6×0.05（单位：m）考虑扁担的受力点的位置，取扁担长为3.5m，扁担大样如下图所示。扁担详图根据《钢结构设计规范GB50017-2014》Q235B钢板的抗弯、抗拉设计值为200N/mm2,抗剪强度设计值为115N/mm2。主吊扁担承担最大重量为50.9m长钢筋笼对接后的重量以及索具重量，最大总重量为52.9t。扁担受力如下图所示。扁担受拉最小截面尺寸为：As=0.05×（3.5-0.154）=0.155m²拉应力：σ拉max=F/As=529×10³÷（0.15×106）=3.53N/mm2<200N/mm2,满足设计要求。口处最大剪力：V=529/4=132.25KN。扁担受剪最小截面尺寸：0.05×0.07=0.035m²剪切应力：τmax=V/A=132.25×103÷（0.035×106）=3.78N/mm2<115N/mm2,满足设计要求。8.7搁置扁担验算搁置扁担承担最大重量为50.9m长钢筋笼采用整节吊装，钢筋笼的重量为49.9t。搁置扁担采用工型钢加焊两块12厚钢板，总长为1.6m，搁置钢筋笼扁担的数量为4个。搁置扁担示意图搁置扁担大样图受力简图如下：临时搁置钢筋笼钢扁担采用16#工字钢并在内侧加焊20mm钢板而成，宽80mm，高160mm，长1600mm。每次临时或最终搁置钢筋笼的钢扁担数量不少于4个，搁置于导墙上。①参数计算单个搁置扁担承受重量WT3WT4=WT/4=52.9/4=13.23t单个搁置扁担抗剪截面积S4S4=1600*80=128000mm2钢板抗剪fsfs=120N/mm2②搁置扁担计算每个搁置钢板允许抗剪FSFs=S4×fs÷9.8N/Kg÷1000Kg/T＝128000*120/9.8/1000=1567.3tFs〉WT4，满足要求！8.8顶部吊环验算吊环承担最大重量为50.9m长钢筋笼对接后的重量49.9t。每幅钢筋笼在顶部设4个吊环，吊环使用φ36圆钢，每根钢筋的允许抗拉力：N=πR2×205/1.46=3.14×18×18×205N/1.46=14.24t则钢筋笼重52.9t＜14.24×4=56.96t吊环强度满足要求。8.9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）主吊卸扣选择主吊扁担上部卸扣受力计算得：P1=49.9/4=12.475t主吊扁担下部卸扣受力计算得：P11=49.9/8=6.24t主吊扁担选用12只25t高强卸扣，满足要求。主吊钢筋笼吊点位置每个卸扣受力计算得：P2