桥梁桩基钢筋笼吊装计算书

桥梁桩基钢筋笼吊装计算书设计：复核：审核：二〇一八年九月目录1工程简介..........................................................11.1工程概况....................................................11.2吊装方式....................................................12设计相关参数选定..................................................12.1计算目的....................................................12.2计算范围....................................................12.3参考资料....................................................12.4主要控制参数................................................22.5设计技术参数及相关荷载大小选定..............................22.5.1荷载类型...............................................22.5.2工况分析...............................................22.5.3工况及荷载组合.........................................22.5.4计算方法...............................................23计算过程..........................................................23.1吊筋计算....................................................23.1.1吊环验算...............................................33.1.2焊缝验算...............................................33.2孔口横担验算................................................33.3钢丝绳验算..................................................43.4汽车吊抗倾覆验算............................................54计算结果汇总......................................................75结论..............................................................7桥梁桩基钢筋笼吊装计算书1桥梁桩基钢筋笼吊装计算书1工程简介1.1工程概况本项目共有五座桥梁，1号大桥位于场地北侧，全长1085m，上部结构为连续箱梁，下部为花瓶式矩形桥墩；2号桥位于西出入口，3号桥、4号桥和5号桥位于东出入口。桥梁上部结构均为多跨连续梁，基础为钻孔桩基础，单根桩基钢筋笼重量为5.17～12.16t。1.2吊装方式钢筋笼吊装拟采用25t汽车吊进行吊装作业，选用HPB300级钢筋制作吊环，吊环采用单面焊，顶部用4个吊环通过横担固定钢筋笼。孔口采用型钢支架或方木作横担支垫，横担采用I10工字钢，单根长度2.0m。2设计相关参数选定2.1计算目的验算吊筋、焊缝、横担工字钢的强度，对钢丝绳进行安全计算，验算汽车吊的稳定性。2.2计算范围本计算书适用于（项目名称）桥梁桩基钢筋笼吊装施工。2.3参考资料(1)林岳车辆段与综合基地现有设计图纸；(2)《建筑施工计算手册》；(3)《起重机设计规范》(GB/T3811-2008)；(4)《混凝土结构设计规范(2015年版)》(GB50010-2010)；(5)《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》(JGJ276-2012)；桥梁桩基钢筋笼吊装计算书2(6)《钢结构设计标准》(GB50017-2017)；(7)《一般起重用D形和弓形锻造卸扣》(GB/T25854-2010)。2.4主要控制参数(1)吊筋选用HPB300、公称直径16mm的圆钢，截面积201.1mm2，按照《混凝土结构设计规范(2015年版)》表4.2.3-1进行取值，抗拉强度设计值fy=270MPa；(2)横担采用I10工钢，截面特性：截面积1430mm2，W=4.9×104mm3，I=2.45×106mm4，E=2.06×105MPa，重量11.2kg/m，抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=215MPa，抗剪强度设计值fv=125MPa；(3)钢丝绳采用6×37+1型，直径47.5mm，公称抗拉强度1400MPa，破断拉力总和Fg=2115.0kN，选用起重量不小于6.3t的卸扣；(4)采用25t汽车吊，自重约30t，支腿全开时宽度为6m。2.5设计技术参数及相关荷载大小选定2.5.1荷载类型荷载主要为钢筋笼自重G。2.5.2工况分析当桩基钢筋笼安装完成后，其重量达到最大值，为最不利荷载工况，在该工况下进行验算。2.5.3工况及荷载组合以最长钢筋笼进行计算，考虑钢筋笼最大自重，取G=12.16t。2.5.4计算方法本次计算采用手算和Midas计算。3计算过程3.1吊筋计算桥梁桩基钢筋笼吊装计算书33.1.1吊环验算应力计算公式为：fyAF式中：σ—吊环的拉应力，MPa；fy—圆钢的抗拉强度，270MPa；A—一个吊环的钢筋面积，mm2；F—拉力N(牛顿)。则270MPa＜151.2MPa201.14121600fy，符合要求。3.1.2焊缝验算根据《钢结构设计标准》，侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)计算公式为：fwfweflhN式中：τf—按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力（N/mm2）；N—轴心拉力或轴心压力（N）；he—直角角焊缝的计算厚度（mm），取0.7hf=0.7×5=3.5mm；lw—角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去2hf；fwf—角焊缝的强度设计值(N/mm2)，取160MPa。则57.9mm1503.5121600/4lw，实际焊缝长度l≥57.9+2×5=67.9mm，取70mm。则150MPa＜144.8MPa10)(703.5121600/4fwff，符合要求。3.2孔口横担验算取一根钢管进行受力计算，计算跨度L=1400mm，集中荷载P=121.6×0.25=30.4kN，均布荷载q=11.2×10/1000=0.112kN/m。横担以简支梁计算，计算简图如下：桥梁桩基钢筋笼吊装计算书4图3.2-1横担计算简图(尺寸单位：mm)(1)强度验算：图3.2-2抗弯应力图(kN·m)σ=Mmax/W=1005.9/4.9=205.3MPa＜[f]=215MPa，符合要求。(2)抗剪验算：图3.2-3剪应力图(MPa)=77.2MPa＜[fv]=125MPa，符合要求。(3)挠度计算：图3.2-4位移图(mm)ω=3.4mm＜1400/400=3.5mm，符合要求。3.3钢丝绳验算根据《建筑施工计算手册》，钢丝绳容许拉力计算公式为：KFFgg][式中：Fg—钢丝绳的破断拉力总和，φ47.5mm钢丝绳取1180.0kN；桥梁桩基钢筋笼吊装计算书5K—钢丝绳使用安全系数，取8；[Fg]—钢丝绳的容许拉力(kN)。计算简图如下：图3.3-1钢丝绳受力简图F1=G/2=12.16×10/2=60.8kN，F2=10G/sin60°=12.16×10/sin60°=140.4kN以F2进行钢丝绳安全计算，则：2ggFKFF＞147.5kN81180][，符合要求。3.4汽车吊抗倾覆验算采用25t汽车吊，自重约30t，支腿全开时宽度为6m。根据起重性能表，汽车吊工作时，半径为6m。汽车吊抗倾覆稳定性计算公式：0MKMKMKMWWQQGG式中：KG—自重加权系数，取1；KQ—起升荷载加权系数，取1.17；KW—风动载加权系数，取1；MG、MQ、MW—汽车吊自重、起升荷载、风动载对倾覆边的力矩。风动载按起升物重量的20%考虑。桥梁桩基钢筋笼吊装计算书6图3.4-125T汽车吊工作时受力简图表3.4-125T汽车吊起重性能表工作半径(m)吊臂长度(m)10.213.7517.320.8524.427.9531.532517.53.520.617.512.29.541817.512.29.54.516.315.312.29.57.5514.514.412.29.57.55.513.513.212.29.57.57612.312.211.39.27.575.16.511.21110.58.87.575.1710.2109.88.57.275.17.59.49.29.18.16.86.75.188.68.48.47.86.66.45.18.587.97.87.46.37.25976.866.14.8105.85.65.65.34.4124.14.14.23.93.7142.933.12.93162.22.32.22.3181.61.81.71.7201.31.31.32210.91240.70.8260.50.5280.4290.330注：表中数据单位为t，表内红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定，其下面栏桥梁桩基钢筋笼吊装计算书7目数字为倾覆力矩决定。则∑M=1×30×3-1.17×12.16×3-1×0.2×12.16×6=32.7t·m＞0，符合要求。4计算结果汇总桥梁桩基钢筋笼吊装计算结果汇总如表4-1所示。表4-1钢筋笼吊装计算结果汇总表项目弯拉强度（MPa）抗剪强度（MPa）挠度/变形（mm）容许拉力（kN）倾覆力矩（t·m）计算值设计值计算值设计值设计值设计值计算值设计值计算值设计值吊筋151.2270////////焊缝//144.8150//////横担205.321577.21253.43.5////钢丝绳//////140.4147.5//汽车吊////////32.7≥05结论通过对吊环、焊缝强度的验算，横担强度、刚度的验算，钢丝绳强度验算和汽车吊抗倾覆稳定性计算，桥梁桩基钢筋笼吊装施工安全可靠，符合要求。