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、、,其中最重钢筋笼长度为,重量约为,墙厚800mm,钢筋笼厚度为680mm。
本次验算按最重钢筋笼进行计算,起吊机索具、吊钩、铁扁担按计算,工字钢重吨(2根)即钢筋笼重量G=++=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× = ,取L = ,起重机的钢丝绳连接的吊点距扁担两端为全长的20%,即,即可满足最大重量钢筋笼的吊装要求。 (2)吊筋
吊重扁担梁受力简图
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=; 单根A28钢筋容许拉力为:f容=1000=,f容= > f=,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。
吊车配置计算参数表
序号 项目 计算参数 备注 0
-
1 2 3 4 5 6 7 8 钢筋笼长L 钢筋笼总重WT 200T极限起重量P1 200T允许起重量P2 100T吊车极限起重量 P3 100T吊车允许起重量 P4 200T吊车承担最重钢筋笼重量WT1 100T吊车承担最重钢筋笼重量WT2 H型钢及索具、吊钩、铁扁担重 ×= ×= ×60%= T 米臂杆 33米臂杆 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
1
-
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=(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。
5000
100吨吊车
主要计算如下:
2
-
①200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距离大于的条件。由于加工制作的吊具尺寸为h1=,h0=,因此:
AC=BC·tg75°=(BC=) h2=AC-h1-b-h0= 故 H=h2+h1+h3+h4+h0=++++= b—起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离,取2m
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—起吊时钢筋笼距地面高度
1、主吊机起重臂长度L L=(H+b-C)/sina=(+2 -2)/sin75°=(m)
C为起重臂下轴距地面的高度2 m
根据100t或200t履带吊车技术性能表,查对符合起重量超过,起吊高度超过 m,臂长大于的履带吊车。200t履带吊安装的臂架,半径12m,起吊重量,仰角75°时,有效高度,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履带吊车臂杆米,当臂杆起到75°时最大起重量:P1=;
钢筋笼总重量为WT1= P1>WT1,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=×= 钢筋笼总重量 WT1=
3
-
P2>WT1,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=; 100T吊车承受最大的钢筋笼重量:WT2= WT1×60%= P3> WT2,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=×= P4>WT2
(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=1/2qL21 q—均布载荷 -M=1/8 qL22-1/2 qL21 M—弯矩 故: L2=2√2 L1 又: 2 L1+3 L2=
L1=/(2+6√2)= L2=2√2 L1=
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,
2)、钢筋笼横向吊点验算
4
-
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=1/2qL21 q—均布载荷 -M=1/8 qL22-1/2 qL21 M—弯矩 故: L2=2√2 L1 又: 2 L1+L2=6
L1=6/(2+2√2)= L2=2√2 L1=
根据本工程钢筋笼主筋分布,横向吊点位置为+3m+。 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=;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。
326.5kN钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。钢丝绳直径 ,查表知钢丝绳破断拉力总和:Fg=1430KN 吊重:G总 =G笼+G吊= + == 钢丝绳允许拉力:
[Fg]=a×Fg/K=0,82×1430/6=
钢丝绳受力计算:P=Q/(n×cosα)=(2×cos30) =
钢丝绳直径时:[Fg]=> P=,满足要求。
5
163.25kNPP32.5mm钢丝绳163.25kN -
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,查表知钢丝绳破断 拉力总和:Fg=
吊重:G总 =G笼==315KN 钢丝绳允许拉力:[Fg]=a× Fg/K=0,82×6=
钢丝绳受力计算:P=Q/(n×cosα)=315/(4×cos0)
32.5mm钢丝绳32.5mm钢丝绳G总=326.5KNG吊=15KN扁担=
钢丝绳直径时:[Fg]= >P= , 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= 吊重:G总 =(G笼×60%+G吊)=( +)= =204KN
钢丝绳允许拉力: [Fg]=a×Fg/K=×6= 钢丝绳受力计算:
P=Q/(n×cosα)=204/(2×cos30)= 钢丝绳直径39mm时:[Fg]=> P=, 满足要求。
102kN102kNPP副吊204kN39mm钢丝绳G笼=315KN4)、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,查表知钢丝绳破断拉力总和:Fg= 吊重:G总 =G笼×60%=×60%==189KN 钢丝绳允许拉力:[Fg]=a×Fg/K=0,82×6= 钢丝绳受力计算:P=Q/(n×cosα)=189/(4×cos0)=
钢丝绳直径时:[Fg]= >P= ,满足要求。
6×37+1钢丝绳破断拉力总和
直径 6
G总=204KNG吊=15KN扁担32.5mm钢丝绳32.5mm钢丝绳G笼=189KN钢丝绳的抗拉强度/MPa -
钢丝绳 钢丝 /mm /mm 6、吊点钢筋验算
1400 1550 1700 1850 钢丝破断拉力总和/kN 2000 — — — 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=1000=,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
×4=>,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4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﹥,满足起吊安全要求。
副吊均采用20T卸扣,抬吊过程中20T×4=80T﹥×60%=满足起吊安全。
7
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经验算机械设备及吊点、卸扣、索具等均满足本工程地下连续墙钢筋笼安全起吊要求。
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