地连墙钢筋笼吊装验算书

何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案1附件：地下连续墙钢筋笼吊装及机械选用验算书苏州市轨道交通3号线工程土建施工项目（首批）Ⅲ-TS-05标段地下连续墙深度为32m、29.3.2m、24.2m，其中最重钢筋笼长度为32.456m，重量约为23.77T，墙厚800mm，钢筋笼厚度为680mm。本次验算按32.456m最重钢筋笼进行计算，起吊机索具、吊钩、铁扁担按1.5T计算，工字钢重7.38吨（2根）即钢筋笼重量G=23.77+1.5+7.38=32.65吨（含2根H型钢及索具、吊钩、铁扁担重）。1、吊具配备计算（1）吊装扁担吊装扁担初选采用钢板焊接制作,其形状为矩形,在钢丝绳位置设置防止移动的固定装置，扁担的形状与各部位尺寸详见下图。按照上图扁担受力的情况进行计算，焊接扁担的钢板可选择6mm厚的钢板，高度为350mm,宽度150mm，扁担的长度定为吊装钢筋笼最大宽度的80%，即6.0m×0.8=4.8m,取L=4.5m，起重机的钢丝绳连接的吊点距扁担两端为全长的20%，即0.9m，即可满足最大重量钢筋笼的吊装要求。（2）吊筋采用A28钢筋，查表知A28钢筋的设计抗拉应力为：210N/mm2，A28钢筋抗拉力验算：钢筋笼最大重量：G≈330KN；四根吊筋，即每根承受：f=330/4=82.5KN；单根A28钢筋容许拉力为：f容=0.785x28x28x210/1000=129.242KN,f容=129.242KN＞f=82.5KN，故可满足吊装要求。2、吊车配置型号钢筋笼主吊配置吊车：200T履带吊车，吊车型号为：三一重工SCC2000型；钢筋笼副吊配置吊车：100T履带吊车，吊车型号为：三一重工SCC1000型。吊重扁担梁受力简图何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案2吊车配置计算参数表序号项目计算参数备注1钢筋笼长L32.456m2钢筋笼总重WT32.65TH型钢及索具、吊钩、铁扁担重3200T极限起重量P168.9T49.5米臂杆4200T允许起重量P268.9×0.7=48.235100T吊车极限起重量P346.8T33米臂杆6100T吊车允许起重量P446.8×0.7=32.767200T吊车承担最重钢筋笼重量WT132.65T8100T吊车承担最重钢筋笼重量WT232.65×60%=19.59T表中数据参照三一重工SCC1000型、三一重工SCC2000型吊装参数：三一重工SCC2000型吊装参数表何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案3100吨吊车三一重工SCC1000型吊装参数表3、吊车配置计算按最重钢筋笼重量计算：即WT=32.65T（含索具、铁扁担、吊钩及H型钢重）配置200T履带吊作为主吊，100T履带吊作为副吊，双机抬吊钢筋笼如:吊车抬吊方法示意图。主要计算如下：32.46m5000何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案4①200吨吊车（三一重工）A：吊车不行走状况下吊装钢筋笼主吊机垂直高度H确定选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架最大仰角75°和最大尺寸、重量的钢筋笼为标准，而且要考虑钢筋笼吊起后能旋转180°，不碰撞主吊臂架（见图），故要满足BC距离大于3.5m的条件。由于加工制作的吊具尺寸为h1=2.34m，h0=0.35m，因此：AC=BC·tg75°=13.06m（BC=3.5m）h2=AC-h1-b-h0=13.06-2.34-2.0-0.35=8.37m故H=h2+h1+h3+h4+h0=8.37+2.34+32.456+0.5+0.35=44.02mb—起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，取2mh0—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—起吊时钢筋笼距地面高度1、主吊机起重臂长度LL=（H＋b－C）/sina=（44.02＋2－2）/sin75°=45.57（m）C为起重臂下轴距地面的高度2m根据100t或200t履带吊车技术性能表，查对符合起重量超过32.65t，起吊高度超过44.02m，臂长大于45.57m的履带吊车。200t履带吊安装49.5m的臂架，半径12m，起吊重量68.9t，仰角75°时，有效高度47.81m，可以满足现场安全吊装的需要，故主吊选择200t履带吊车，副吊选100T履带吊。200T履带吊车臂杆49.5米，当臂杆起到75°时最大起重量：P1=68.9T；钢筋笼总重量为WT1=32.65TP1WT1，满足要求。B：吊车行走状况下吊装钢筋笼200T吊车允许起重量：P2=68.9×0.7=48.23T何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案5钢筋笼总重量WT1=32.65TP2WT1，满足要求。②100T吊车（三一重工）A:吊车不行走状况下吊装钢筋笼100T履带吊车臂杆接33米，其最大起重量：P3=46.8T；100T吊车承受最大的钢筋笼重量：WT2=WT1×60％=19.59TP3WT2,满足要求。B：吊车行走状况下吊装钢筋笼100T吊车允许起重量：P4=46.8×0.7=32.76TP4WT2(注：100T吊车作为副吊，在起吊钢筋笼过程中所承担最大的重量为钢筋笼重量的60﹪)4、吊点计算1)、钢筋笼纵向吊点验算如果吊点位置计算不准确，对钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体结构散架，无法起吊；因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤，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（如图）。钢筋笼纵向弯矩图+M=-M其中：+M=1/2qL21q—均布载荷-M=1/8qL22－1/2qL21M—弯矩故：L2=2√2L1又：2L1+3L2=32.456L1=32.456／（2+6√2）=3.09mL2=2√2L1=8.74m因此选取B、C、D、E四点起吊时弯矩最小，在起吊过程中，B、C为主吊位置，E、F为副吊位置，何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案62）、钢筋笼横向吊点验算根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼横向受力弯矩图如下：钢筋横向弯矩图+M=-M其中：+M=1/2qL21q—均布载荷-M=1/8qL22－1/2qL21M—弯矩故：L2=2√2L1又：2L1+L2=6L1=6／（2+2√2）=1.25mL2=2√2L1=3.5m根据本工程钢筋笼主筋分布，横向吊点位置为1.25m+3m+1.25m。钢筋笼吊点采用A28圆钢，共设8个吊点。5、钢丝绳受力计算钢丝绳规格：吊装钢筋笼的钢丝绳，使用6×37+1的钢丝绳，公称抗拉强度1700MPa。换算系数：a=0.82；钢丝绳安全系数：K=6（起重吊装数据手册）钢丝绳允许拉力：[Fg]=a×Fg/K；钢丝绳受力计算：P=Q/（n×cosα）1）、主吊机扁担上部（吊钩与铁扁担之间）钢丝绳验算。钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。钢丝绳直径47.5mm，查表知钢丝绳破断拉力总和：Fg=1430KN吊重：G总=G笼+G吊=31.5t+1.5t=32.65t=326.5KN钢丝绳允许拉力：[Fg]=a×Fg/K=0,82×1430/6=195.4KN钢丝绳受力计算：P=Q/（n×cosα）=326.5/（2×cos30）=188.5KNPP32.5mm钢丝绳163.25kN163.25kN326.5kN何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案7钢丝绳直径47.5mm时：[Fg]=195.4KN＞P=188.5KN，满足要求。2）、主吊扁担下部（铁扁担与钢筋之间）钢丝绳验算。钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大，钢丝绳直径32.5mm，查表知钢丝绳破断拉力总和：Fg=666.5KN吊重：G总=G笼=31.5t=315KN钢丝绳允许拉力：[Fg]=a×Fg/K=0,82×666.5/6=91.08KN钢丝绳受力计算：P=Q/（n×cosα）=315/（4×cos0）=78.75KN钢丝绳直径32.5mm时：[Fg]=91.08KN＞P=78.75KN，满足要求。3）、副吊机扁担上部（吊钩与铁扁担之间）钢丝绳验算。钢丝绳直径39mm，查表知钢丝绳破断拉力总和：Fg=959.5KN吊重：G总=（G笼×60％+G吊）=（18.9+1.5t）=20.4t=204KN钢丝绳允许拉力：[Fg]=a×Fg/K=0.82×959.5/6=131.13KN钢丝绳受力计算：P=Q/（n×cosα）=204/（2×cos30）=117.77KN钢丝绳直径39mm时：[Fg]=131.13KN＞P=117.77KN，满足要求。4）、副吊扁担下部（铁扁担与钢筋之间）钢丝绳验算。因钢丝绳与铅垂线夹角为0°时钢丝绳受力最大，所以按最大受力计算；钢丝绳直径32.5mm，查表知钢丝绳破断拉力总和：Fg=666.5KN吊重：G总=G笼×60％=31.5t×60％=18.9t=189KN钢丝绳允许拉力：[Fg]=a×Fg/K=0,82×666.5/6=91.08KN钢丝绳受力计算：P=Q/（n×cosα）=189/（4×cos0）PP39mm钢丝绳102kN102kN副吊204kN扁担G总=326.5KNG吊=15KNG笼=315KN32.5mm钢丝绳32.5mm钢丝绳扁担G总=204KNG吊=15KNG笼=189KN32.5mm钢丝绳32.5mm钢丝绳何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案8=47.25KN钢丝绳直径32.5mm时：[Fg]=91.08KN＞P=47.25KN，满足要求。6×37+1钢丝绳破断拉力总和直径钢丝绳的抗拉强度/MPa钢丝绳/mm钢丝/mm14001550170018502000钢丝破断拉力总和/kN8.70.439.0043.2047.3051.5055.7011.O0.560.0067.5074.0080.6087.1013.O0.687.8097.20106.50116.00125.0015.O0.7119.50132.00145.00157.50170.5017.50.8156.00172.50189.50206.00223.0019.50.9197.50218.50239.50261.00282.0021.51.O243.50270.00296.00322.00348.5024.O1.1295.00326.50358.00390.00421.5026.O1.2351.00388.50426.50464.00501.5028.O1.3412.00456.50500.50544.50589.0030.O1.4478.00529.00580.50631.50683.0032.51.5548.50607.50666.50725.00784.0034.51.6624.50691.50758.00825.00892.0036.51.7705.00780.50856.00931.501005.0039.O1.8790.00875.00959.501040.001125.0043.O2.O975.501080.01185.01285.001390.0047.52.21180.001305.01430.01560.00—52.O2.41405.001555.01705.01855.00—56.O2.61645.001825.02000.02175.00—6、吊点钢筋验算吊点采用A28圆钢，在最不利的情况下，是钢筋笼全部竖直后，下放至槽段内剩下最后四个吊点的时候，此时主吊最上面的四个吊点承受整幅钢筋笼的重量，计算如下：查表知A28HPB钢筋的设计抗拉应力为：210N/mm2,每根A28圆钢所能承受的抗拉计算：f容=0.785x28x28x210/1000=129.24KN，在此阶段A28圆钢4个点承受整幅钢筋笼的重量，即吊点钢筋承受12.92×4=51.68T＞32.65T，满足起吊安全要求。7、吊点卸扣验算由抬吊过程可知，当钢筋笼安全竖起时，对主吊卸扣来说为最不利情况，此时由何山路站地下连续墙钢筋笼吊装方案94只卸扣承担整幅钢筋笼重量。本工程主吊均采用20T卸扣，钢筋笼竖起时主吊卸扣为20T×4=80T﹥32.65T，满足起吊安全要求。副吊均采用20T卸扣，抬吊过程中20T×4=80T﹥32.65T×