钻孔桩钢筋笼吊筋吊环及孔口横担计算书

钢筋笼吊筋吊环及孔口横担计算书
1.计算依据
《桥梁钻孔桩施工设计图纸》；
《客货共线铁路桥涵施工技术指南》（TZ 203-2008）；
《建筑施工计算手册》（第三版，江正荣）；
2.计算说明
钢筋笼吊筋吊环及横担的设置按桩长60米以下设置横担1根，吊筋吊环2处；按桩长70米以上设置横担2根，吊筋吊环4处；吊筋吊环采用HPB300钢筋制作，孔口横担采用外径57mm，壁厚5mm，长度2.1m的钢管。

吊环吊筋示意图
3.材料性能
3.1钢筋强度标准值与设计值
3.2钢管的截面特性
3.3钢管强度设计值和弹性模量
4.钢筋笼吊筋吊环计算
4.1工况一
选本桥梁工程桩径1.25m、桩长70m，钢筋笼重量为7.188t，采用HPB300 Ø16mm钢筋制作吊环4个，横担2根采用孔口横担采用外径76mm；内径68mm；壁厚5mm的钢管。

4.1.1吊环的应力按下式计算：
[]σσ≤=
nA
G
9807 式中σ—吊环拉应力
n —吊环的截面个数，一个吊环时为
2；二个吊环时为4；四个吊
环时为6；
A —一个吊环的钢筋截面面积； G —构件的重量（t ）；
9807—t （吨）换算成N （牛顿）；
[]σ—吊环的允许拉应力，一般不大于60N/mm2（已考虑超载系数、吸附系数、动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数、钢筋角度影响系数、钢筋代换等）。

[]2/602/45.58201
6188
.79807mm N mm N =<=⨯⨯=
σσ 满足要求
4.1.2一个吊环可起吊的重量按下式计算：
[]
261.9807
.91
2
4
20d d G ==π
σ 式中0G —一个吊环起吊的重量（kg ） d —吊环直径（mm ） []σ—吊环的允许拉应力 kg G 24601661.920=⨯=
t t 188.784.91000/42460>=⨯ 满足要求
4.1.3吊筋抗拉强度计算：
抗拉强度强度设计值2/2707.2721.1/300mm N fy ===
222
3
/270/58.878
4108.9188.7mm N fy mm N =<=⨯⨯π 满足要求 4.1.4钢筋笼横担强度计算：
取最不利工况，即钢筋笼全部安装完毕，悬挂于槽钢上的工况，因为钢管为2根，有4个受力点，所以单点集中荷载为1/4总荷载。

即：KN 61.178.94188.7=⨯÷ 钢管自重：KN 07.010008.91.7=÷⨯
（1）抗弯强度值计算
①自重荷载下弯矩:m kn qb M ∙=⨯==026.08/72.107.08/122
②集中荷载F 作用下弯矩：
m kn Fab M ∙=⨯⨯==149.28/72.133.061.178/222 ③组合弯矩：m kn M M ∙=+=+175.2149.2026.021
22
3
6/2.1792
.1/1401048.1510175.2mm n f mm n W M =<=⨯⨯==σ 满足要求 （2）抗剪强度值计算
①剪力：n kn ql v 1164164.133.0881.56.06.0==⨯⨯== ②最大剪应力: 22/16.1042
.1/929.18.90411645.15.1mm n fv
mm n A
V =<=⨯=
=τ 满足要求 （3）挠度值计算
mm a l EI Fa W 02.0)330417203(10
81.581006.2245881)43(242
24
522=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯=
mm l 3.4400/02.0=< 满足要求 根据上述计算钢筋笼吊筋吊环采用HPB300 Ø16mm 钢筋制作吊环4个，孔口横担2根采用外径76mm ；内径68mm ；壁厚5mm 的钢管满足使用要求。

4.2工况二
选本桥梁工程桩径1.25m 、桩长60m ，钢筋笼重量为4.613t ，采用HPB300 Ø16mm 钢筋制作吊环2个，横担采用孔口横担采用外径76mm ；内径68mm ；壁厚5mm 的钢管。

4.2.1吊环的应力按下式计算：
[]σσ≤=
nA
G
9807
[]2/602/27.56201
4613
.49807mm N mm N =<=⨯⨯=
σσ 满足要求
4.1.2一个吊环可起吊的重量按下式计算：
[]
261.9807
.91
2
4
20d d G ==π
σ kg G 24601661.920=⨯=
t t 613.492.41000/22460>=⨯ 满足要求 4.1.3吊筋抗拉强度计算：
抗拉强度强度设计值2/2707.2721.1/300mm N fy ===
222
3
/270/4.1128
2108.9613.4mm N fy mm N =<=⨯⨯π 满足要求 4.1.4钢筋笼横担强度计算：
取最不利工况，即钢筋笼全部安装完毕，悬挂于钢管上的工况，因为钢管为1根，有2个受力点，所以单点集中荷载为1/4总荷载。

即：F=KN 604.228.92613.4=⨯÷ 钢管自重：KN 07.010008.91.7=÷⨯
（4）抗弯强度值计算
①自重荷载下弯矩:m kn qb M ∙=⨯==026.08/72.107.08/122
②集中荷载F 作用下弯矩：
m kn Fab M ∙=⨯⨯==758.28/72.133.0604.228/222 ③组合弯矩：m kn M M ∙=+=+784.2758.2026.021
2
23
6/2.1792
.1/8.1791048.1510784.2mm n f mm n W M =>=⨯⨯==σ 因抗弯强度值超出设计值的1.2安全系数值，为加强抗弯强度在既有钢管内加入外径50mm ；壁厚3mm 钢管，提高抗弯强度。

（5）抗剪强度值计算
①剪力：n kn ql v 1491491.133.0529.76.06.0==⨯⨯== ②最大剪应力: 22/16.1042
.1/472.28.90414915.15.1mm n fv
mm n A
V =<=⨯=
=τ 满足要求 （6）挠度值计算
mm a l EI Fa W 022.0)330417203(10
81.581006.2247529
)43(24224
522=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯=
mm l 3.4400/022.0=< 满足要求 根据上述计算钢筋笼吊筋吊环采用HPB300 Ø16mm 钢筋制作吊环
2个，横担1根采用孔口横担采用外径76mm；内径68mm；壁厚5mm 的钢管并套入外径50mm；壁厚3mm钢管，满足使用要求。