钢筋笼吊装受力验算

钢筋笼吊装受力验算1吊装区域稳定性验算（地基承载力验算）（1）吊车行走道路：钢筋笼吊装设备行走在200mm厚、10m宽的钢筋混凝土道路上，道路单层双向C12@300配筋，混凝土强度为C20，行走道路与导墙翼板连接。

（2）400t吊车自重约为350t，地基承载力按最大起重量79t时计算（另外再考虑2t重的吊索、吊具重量），若起吊81t重物地基承载力满足要求，则其余均满足。

①履带吊的两条履带板均匀受力，反力最大值可按下列公式计算。

RMAX=a×(P+Q)其中P吊车自重，Q为起重量，a为动载系数，按a=1.1计算，得RMAX=1.1×（350+81）×10N/Kg =4741kN吊车承力面积（两条履带板与地面接触面长为10.72米、宽1.2米）S=10.72×1.2*2=2728m2。

吊车起吊对场地的均布荷载为：P=RMAX/S =4741kN/2728m2=184.27KPa所以，单位面积的地基承载需求为184.27KPa。

②考虑履带吊行走时两条履带板受力不均情况；按照1.5P系数（P为履带板均匀受力时的地面承载）有：PMAX=1.5P=1.5*184.27=276.41Kpa（3）吊车行走重车道区域采用钢筋混凝土硬化，吊车行走重车道区域200mm厚C20钢筋混凝土承载抗压能力为20MPa，钢筋混凝土下方是经过重复碾压的建筑垃圾能够满足路面承载要求。

满足吊车起吊对场地的地基承载力要求，因此该吊装区域是安全的，即路面的承载力满足吊装要求。

同时施工现场吊车行走重车道区域采用黄线进行标识。

2钢筋笼吊点布置2.1“一”字型钢筋笼根据整体吊装钢筋笼笼长44.43m钢筋笼最重为79t钢筋笼进行计算。

详见吊点布置。

（1）平幅横向吊点ABCDEL1L2L1L2L2图4-9平幅横向吊点示意图+M=-M +M=(1/2)qL 1²;-M=(1/8)qL 2²-(1/2)qL 1² q 为均布荷载，M 为弯矩。

故：L2=22L 1，2L 1+3L 2=L （L 为钢筋笼宽），可得L 1=0.095L ，L 2=0.27L ，故可知横向吊点按0.095L 、0.365L 、0.635L 、0.905L 位置为宜，按照设计图纸要求，钢筋笼沿纵向需设置桁架筋，吊点设在桁架筋上，钢筋笼受力更合理，确定横向吊点位置见表4-3：表4-3 不同幅宽副吊平幅横向吊点参数表（2）平幅纵向吊点ABCDEL1L2L1L2FL2L2图4-10平幅纵向吊点示意图需要满足：+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=22L1，2L1+4L2=H（H为钢筋笼高）计算得：L1=0.08H，L2=0.21H下面以钢筋笼长44.43m为计算，可知L1=3.55m，L2=9.33m。

因此，选择B、C、D、E、F五点时钢筋笼起吊时弯矩最小。

但实际吊装过程中B、C中心是主吊位置，AB距离影响吊装钢筋笼。

根据技术数据和实际吊装经验，在主吊段，B点可向A点移动，即令A、B重合，BC=L1+L2=12.88m，再结合实际施工便利，BC段长13m，CD段取9m，DE段取9m，EF段取9m。

在起吊过程中，B、C为主吊位置，D、E、F为副吊位置。

吊点形式及平面布置详见下页图。

图4-11 “一”字型钢筋笼吊点布置图1图4-12 “一”字型钢筋笼吊点布置图22.2“L”型钢筋笼吊点布置由于“L”型幅钢筋笼横向吊点与“一”型幅笼布置有区别。

拐角幅钢筋笼除设置纵、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。

拐角幅钢筋笼横向两点吊吊点和加强示意图：图2-7 “L”型钢筋笼加强示意图“L”型钢筋笼吊装需根据实际钢筋笼尺寸确定吊点位置，主副吊吊点吊装前由专业人员计算，技术负责人复核后再进行吊装，吊点纵向间距按“一”字型钢筋笼计算。

“L”型钢筋笼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 型钢筋笼横断面计算模型可分为钢筋笼A 部分和钢筋笼B 部分，图中：（x 1，y 1）和（x 2，y 2）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：)(b c b S A -=abS B =21**y S y S y S M B A i i x +==∑21**x S x S x S M B A i i y +==∑11与惯性积；)(2220b c a abb c S M x y-++-==)(2220b c a bc b a S M y x -++-==11y x I21221**n S I n S I I A yA B yB y +++=第三步：计算横断面形心主轴方向。

图2-10 “L”型钢筋笼形心夹角示意图第四步，对异形钢筋笼采用横向两点起吊时，结合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（前提：钢筋笼刚度满足变形要求）。

221111**n m S I n m S I I B xyB A xyA y x +++=111102arctan 21y x y x I I I --=α图2-11 转角幅钢筋笼起吊后示意图根据以上原则，应有：；根据以上计算和原则可确定吊点位置。

计算结果如下表：表2-2 各尺寸“L”型钢筋笼重心坐标及吊点穿重心角度由重心坐标点分别向两条直角边做垂线则为横向吊点分布位置。

根据实际吊装情况对吊点位置进行微调。

在吊装“L”型钢筋笼时可能会发生钢筋笼旋转现象。

在“L”型钢筋笼吊装离开地面时，需先将钢筋笼摆正减少晃动幅度在进行移动。

钢筋笼在沉槽之前需先将位置对齐，并将钢筋笼摆正减少晃动再下沉到槽中。

“L”型钢筋笼纵向吊点与“一”字型相同，详见2.1节。

fS e S B A **图2-12 “L”型钢筋笼吊点平面示意图2.3“Z”字型钢筋笼本标段“Z”字型钢筋笼结构形式只有一种，因此我们可以采用取巧的方式进行计算。

通过CAD面域工具计算“Z”型幅笼横向重心，并以重心为圆点建立坐标系。

图2-19 “Z”型钢筋笼惯性矩、惯性积将求得的数值代入公式：表2-4 “Z”型钢筋笼重心坐标及吊点穿重心角度图2-20 “Z”型钢筋笼横向吊点布置图2.4局部玻璃纤维筋钢筋笼吊点设置盾构机刀盘切削部位的钢筋笼钢筋采用玻璃纤维筋，由于玻璃纤维筋属于“脆性材料”，而且具有正交各向异性的特点，剪切强度不如钢筋，因此要求钢筋笼吊装的过程中，起吊点均需要放置在钢筋之上，严禁将起吊点放置在玻璃纤维筋上。

2.5吊钩拆除说明1）在钢筋笼顶部设置4道吊攀，利用主吊吊钩起吊，在钢筋笼抬起及翻转过程中不受力，直到钢筋笼垂直后，主吊和辅吊其他吊点泄力，仅用吊攀处承载钢筋笼重量；2）待钢筋笼垂直后，首先摘除辅吊底部四个吊点处吊钩；3）然后下方钢筋笼入槽，到达辅吊上部四个吊点后，利用钢梁穿过搁置钢111102arctan21y x y x I I I --=α板将钢筋笼搁置于导墙上，摘除辅吊上部四个吊点处吊钩；4）依次摘除主吊两处吊点，最后将钢筋笼利用钢梁搁置于导墙上。

5）“L”字型和“Z”字型钢筋笼与“一”字型类似，但是考虑到“L”字型和“Z”字型有较多的斜撑杆需要割除，因此搁置点需要多设置几道，最好控制在1.5m~2m一道。

3钢筋笼吊点验算本工程设置五道共20个吊点吊装钢筋笼，其中受力最大的情况是，当钢筋笼下放到最后第一道吊点时，此时，笼顶8个主吊点承受整幅钢筋笼79t的重量。

吊点验算：A40吊点HPB300钢筋最大抗拉强度f=3.14×20mm×20mm×270N/mm2（HPB300钢筋抗拉强度设计值）÷9.8÷1000＝34.6t；81t/8=10t<f，所以满足起吊要求。

4搁置钢筋验算（1）搁置点钢筋规格与数量为了在下放钢筋笼过程中，临时换钢丝绳时需要暂时将钢筋笼临时搁置在导墙上而必须要放的搁置点。

还有钢筋笼最终下放到设计标高后，也需要临时搁置点将钢筋笼固定在设计标高。

每幅钢筋笼需设置4个搁置点，搁置点采用A32圆钢与主筋单面焊接形成。

钢筋笼搁置钢板布置图见下图：图4-1 钢筋笼搁置点平面示意图图4-2 钢筋笼搁置点（2）搁置钢筋验算在下放钢筋笼过程中，每次临时换钢丝绳时4个搁置点共同受力，即每个搁置点要承受1/4钢筋笼重量。

计算如下：f v＝3.14×16mm×16mm×270N/mm2（HPB300钢筋抗拉强度设计值）÷10÷1000＝21.7；79T/4=19.75T<f v，每次换钢丝绳时4个搁置点共同受力，所以满足起吊要求。

5搁置钢梁验算（1）搁置钢梁规格与数量钢筋笼下放过程中，为倒换钢丝绳利用6根Φ32螺纹钢焊接成横担，临时将钢筋笼担在导墙上方。

单根横扁担截面抗剪力为3.14×16mm×16mm×140N/mm2×6÷9.8N/Kg÷1000Kg/T＝68.9T，2根横扁担总抗剪力为137.8吨，大于钢筋笼总重，符合要求。

图5-1搁置钢筋梁示意图6选用吊车验算（1）主吊验算（中联重科QUY400履带起重机）图6-1 主吊碰臂计算示意图钢筋笼吊起并垂直于地面后，钢筋笼旋转时不能碰触主臂，本标段最宽钢筋笼6.4米，如图4-8计算得a=12.8米，实际按13米考虑。

笼底距地面0.5m，笼长按44.43m考虑，笼顶距吊钩顶12.5m（扁担上钢丝绳高度2.0m+扁担下钢丝绳高度2.5m+吊机吊钩卷上允许高度2.0m+吊装铁扁担高度0.8 m=7.3m<13m，因此上部活动高度满足起吊要求高度），则起重机主臂顶需要高于地面0.5+44.43+13=57.73m，即主臂长度需＞57.73/sin76=59.78m，吊回转半径大于15米才能满足要求。

参考QUY400产品介绍，400t起重机作业半径取15m，主臂取60m长。

参考QUY400产品介绍，400t履带吊标准主臂工况载荷如表7-1所示。

作业半径15m，主臂长度60m的条件下，最大起重量为110t。

行走路面坡度小于0.5‰，行驶速度小于0.5km/h臂架位于行驶方向的正前方。