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1、计算书上海市轨道交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计1 笼吊装计算书(黄色标记的我不知道这个数是怎么来的,你再看看 ) 一计算说明豫园站围护体系地下连续墙最大深度为29.5m ，为节省施工时间并减少因分节制作带来的不利影响，故决定对钢筋笼采用一次吊装入槽。在钢筋笼吊放时，拟采用两台大型起重设备，分别作为主吊、副吊，同时作业，先将钢筋笼水平吊起，再在空中通过吊索收放，使钢筋笼沿纵向保持竖直后，撤出副吊，利用主吊吊装钢筋笼入槽。根据设计要求，拟沿钢筋笼纵向布置四道桁架筋，使得钢筋笼起吊时横向均匀受力，同时使纵向保持良好的抗弯刚度。计算依据：起重吊装常用数据手册建筑施工计算手册钢结
2、构设计规范（GB50017-2003 ）二吊装步骤钢筋笼吊装过程进，双机停置在钢筋笼的一侧的施工便道，主、副机双机抬吊，主机吊钩吊钢筋笼的顶部范围，副机吊钩起吊钢筋笼底部范围，主、副机均采用铁扁担穿滑轮组进行工作。主、副吊机同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐改变笼子的角度使之垂直。拆下副吊钢丝绳，由主机吊车将钢筋笼移到已挖好槽段处，对准槽段中心按设计要求槽段位置缓慢入槽，并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，利用钢板制作的铁扁担搁置在导墙上。三吊点布置1）钢筋笼横向吊点布置：按钢筋笼宽度L，布置 4 道；2）钢筋笼纵向吊点布置： 按钢筋笼长度方向， 布置 7 道，主吊吊机设四点， 副吊吊机
3、设五点。具体布置参见附图。四设备选用1）主吊选用： QYU 型 100t 履带式起重机，主臂长度17m63.0m，主要性能见下表：工作半径R（m）有效起重量Q （t） 提升高度 H（m）角度（度）12.9 75.0 64 80 14 69.5 64 78 16 57.7 63.5 77 18 48.9 63 75 2）副吊选用： QYU 型 50t 履带式起重机，主臂长度54.85m ，主要性能见下表：工作半径R（m）负载 Q（t）提升高度 H（m）角度（度）12 43.5 56 79 14 40.3 55 77 16 35.8 55 75 18 34.3 54 73 3）主要机具、材料一览表
4、序号名称型号数量备注1 主吊铁扁担2 套2 副吊铁扁担2 套3 钢丝绳约 200米4 滑轮8 个5 卸扣30 只6 扳手若干五双机抬吊系数 K 验算按标准幅 6m，笼长 29.5m进行验算。主要计算内容包括：钢丝绳强度验算、主、副吊扁担验算、主吊把杆长度验算、吊攀验算、卸扣验算。计算依据：起重吊装常用数据手册 。（1）钢丝绳强度验算钢丝绳采用637+1，公称强度为 1700MPa ，安全系数 K 取 6。序号钢丝绳型号型号K 额定 T 1 52mm 637+1 6 23.30 2 43mm 637+1 6 16.10 3 32.5mm 637+1 6 9.10 4 28mm 637+1 6 6
5、.84 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 计算书上海市轨道交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计2 1）主吊扁担上部钢丝绳验算钢筋笼总重 30.0T，铁扁担及索具总重约5.0T。吊重： （30.0+5.0）=35.0T 钢丝绳直径： 43mm，T=161KN 钢丝绳： T=P/2sin =275/ （2sin60）=159KNT 满足要求 。2）主吊扁担下部钢丝绳验算钢丝绳在钢筋笼立起时受力最大。吊
6、重： （50.0+5.0）=55.0T 钢丝绳直径： 43mm，T=161KN 钢丝绳： T=P/2=137.5/2=69KNT 满足要求 。3）副吊扁担上部钢丝绳验算通过受力分析，钢筋笼平放起吊进副吊受力最大，副吊作用力为320KN。吊重荷载： 320KN 钢丝绳直径： 43mm，T=161KN 钢丝绳： T=P/2=160/2sin =160/（2sin60）=92KNT 满足要求 。4）副吊扁担下部钢丝绳验算根据力（矩）平衡，钢丝绳内力为23KN。钢丝绳直径： 28mm，T=68KN 钢丝绳： T=P=23KN2.0tg78=9.4m 满足要求钢筋笼回转碰吊臂验算： L=6.0+3.6+
7、1.0+4.5=15.2m3.2tg78=15.0m 起升高度 =6.0+3.6+4.5+1.0+45.5+0.5=61.1m 机高 2.235m 吊臂长度 L(61.1-2.235)/sin78=60.1m 主吊选用 CCH2500型履带吊：主臂长度 63.0m ， 角度 78 度， 起升高度 65m， 额定起重量 69.5T。（4）吊攀验算吊攀采用32 钢筋，钢筋允许拉应力170MPa 钢筋允许抗拉力：N= 322170/1000=136KN NAN=13616=2186KN650KN 满足要求。（5）卸扣验算卸扣的选择按主副吊钢丝绳最大受力选择。主吊卸扣最大受力在钢筋笼完全竖起时，副吊卸
8、扣最大受力在钢筋笼平放吊起时。1 主吊卸扣选择P1=275/sin60=318KN 主吊高强卸扣 100T：2只。P2=137.5KN 主吊滑轮卸扣 50T：4 只主吊笼子卸扣 25T：8 只。2 副吊卸扣选择P1=160/sin60=184KN 副吊高强卸扣 35T：2 只P2=160KN 扁担连接滑轮卸扣35T：4 只副吊扁担下钢丝绳内力：P3=23KN 卸扣 25T：10 只（6）双机抬吊系数（ K）整体验算主吊： N主吊=69.5T N索具=5T Q吊重=50T K主吊=69.5/ （50+5）=1.261.15 副吊： N副吊=43.5T N索具=5T Q吊重=32T K 主吊=43
9、.5/（32+5）=1.181.15 六钢筋笼桁架稳定性验算钢筋笼标准幅最大总重为50.0t，起吊时，钢筋笼受力沿纵向中轴线呈对称分布，故进行标准幅的验算时可取其中一半进行分析。根据钢筋笼配筋量的不同，半幅钢筋笼沿纵向线性密度分布可分成两部分：上端30.0m ，总重 20.2t，平均线性密度 0.67t/m；下端 15.5m ，总重 4.8t，平均线性密度 0.31t/m。下面将重点验算标准幅钢筋笼的起吊稳定问题。（1）桁架筋的设置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3
10、页，共 7 页 - - - - - - - - - 计算书上海市轨道交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计4 按设计要求，迎土面主筋直径为25mm，开挖面主筋直径为28mm。除去混凝土保护层厚度，则两排主筋之间的净间距约为820mm。考虑到钢筋笼的长度和重量，桁架筋暂按20 计，若经验算刚度不够，则可再适当加粗。桁架筋呈“ V”字型沿主筋方向布置，与主筋夹角按60计，则相邻两节点间的主筋、桁架筋长度均约为 947mm，施工中按 950mm计。（2）计算方法 1 .水平吊起后，先以钢筋笼为一整体，计算其在主吊、副吊及其自重作用下内部产生的最大弯矩，再验算在该位置处钢筋的稳定性。2
11、.将主筋、桁架筋组成的体系看成一桁架结构，先计算出该桁架结构在外力（主吊、副吊）及其自重作用下各杆件的内力，再进行稳定性验算。（3）标准幅钢筋笼所受弯矩及稳定性验算取半幅钢筋笼，总长L45.5m，上半部分 L130m，重 W120.2t，线密度10.67t/m；下半部分 L215.5m ，重 W24.8t，线密度20.31t/m。设主勾提供的拉力为TA，副勾提供的拉力为TB，主勾钢索上的力为Ta，副勾钢索上的力为Tb，钢筋笼上各个吊点间距及钢索与主筋夹角见钢筋笼起吊计算结构简化图 ，为方便计算，以下力 (矩)的计算暂以 t 或 tm 为单位。根据力（矩）的平衡可得： Y=0 Mo=0（对 97
12、号所在的界面求矩）即TA+TB2Tasin45 o +（2Tb+22Tbsin63.43 o +2Tbsin45 o）W1+W2W1L1/2+W2(L2/2+L1) TA9/2TB （9+7+12）0 将上两式联立，可得名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 计算书上海市轨道交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计5 主、副勾作用力分别为TA9.044t ， TB16.004t 主勾、副勾钢索内力分别为Ta
13、6.395t ，Tb2.289t 。起吊过程中，当钢筋笼纵向水平时其内部产生的弯矩最大，故须验算水平起吊时钢筋笼所承受的最大弯矩。现以钢筋笼顶部上侧为原点，以连接各吊点的主筋所在直线为X 轴（见下页图），计算其弯矩值：当 0X9（单位为 m）时， （M 均为对 X 所在界面求力矩和）MI(X)=TaXsin45o1/21X2=-0.350 X2 + 4.730 X =-0.350（X-6.757）2+15.981 当 X6.757时， MI（X）max15.981t m（上部受压）；当 9X16时，MI(X)=TaXsin45o + Ta(X-9)sin45o1/21X2=-0.350 X2
14、+ 9.460 X - 42.570 当 X13.514时， MI（X）max21.353t m（上部受压）；当 16X22时，MI(X)=TaXsin45o + Ta(X-9)sin45o + Tb(X-16)sin45o 1/21X2=-0.350 X2 + 11.153 X 69.658 当 X15.933时，M I（X）取极大值；当 X16.000时， MI（X）19.189 t m（上部受压）；当 X22.000时， MI（X）6.308 t m（上部受压）；当 22X28时，MI(X)=TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o +2Tb（
15、X-22）sin63.43o1/21X2=-0.350 X2 + 15.436 X 163.879 当 X22.051时，MI（X）6.314 t m（上部受压）；当 X28.000时，MI（X）-6.071 t m（下部受压）；当 28X30时，MI(X)=TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o +2Tb（X-22）sin63.43o2 Tb（X-28）-1/2 1X2=-0.350 X2 + 20.224 X 297.957 当 X28.891时，MI（X）-5.807 t m（下部受压）；故当 X30.000时，MI（X）-6.237 t m
16、（下部受压）；当 30X34时，MI(X)= TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o+2Tb (X-22）sin63.43o 2 Tb (X-28)130(X-30/2) -1/2 2 (X-30)2=-0.170 X2 + 9.424 X 135.957 当 X27.718时，MI（X）取极大值；故当 X34.000时，MI（X）-12.061 t m（下部受压）；当 34X40时，MI(X)=Ta Xsin45o+Ta (X-9)sin45o+Tb (X-16) sin45o+2Tb(X-22） sin63.43o2 Tb(X-28)+2Tb(
17、X-34)sin63.43o -130(X-30/2) -1/22(X-30)2=-0.170 X2 + 13.707 X 281.571 当 X40.314时，MI（X）取极大值；故当 X34.000时，MI（X）-12.053 t m（下部受压）；（该结果与 31X34时得出的最大值 12.061近似相等）当 40X45.5时，MI(X)=Ta Xsin45o+Ta (X-9)sin45o+Tb (X-16) sin45o+2Tb(X-22） sin63.43o2 Tb(X-28)+2Tb(X-34)sin63.43o + Tb(X-40)sin45o-130(X-30/2)1/22(X-
18、30)2=TA(X-9/2)+TB(X-28)-130(X-30/2)1/22(X-30)2=-0.170 X2 + 15.458 X 349.29 当 X45.465 45.5时， MI(X)取极大值；故当 X40.000时，MI（X）-2.970 t m（下部受压）。综上所得，当 X13.514时， MI（X）max21.353 t m（上部受压）当 X34.000时， MI（X）max12.061 t m（下部受压）按设计，钢筋笼主筋均采用 32 尺寸；两排主筋中心间距为850计，水平筋间距为300，故相邻接点间主筋长度取300。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
19、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 计算书上海市轨道交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计6 保守计算，假设吊装时钢筋笼内产生力矩均由主筋承受，即主筋承受最大内力为上部： N开挖21.353/0.85 25.121t=246.188 kN （0.85-两排主筋中心间距）下部： N迎土12.061/0.85 14.189t=139.056 kN 根据细长杆件受压稳定公式22lPcr得： （Pcr-稳定临界应力）（不知道这个 L 是谁的长度）(E 取 2.06
20、105MPa，Id4/643.14 324/6451446mm4，) 当钢筋直径为 32 时， Pcr=2616.235 kN （仅按铰接）。 （按铰接上式=1.0）Pcr远大于 N，故主筋受压稳定性满足要求。（4）标准幅桁架筋内力及稳定性验算现将主筋与桁架筋相接的节点依次编号，见钢筋笼起吊计算结构简化图 ，假设钢筋笼自重产生的力集中作用于各个节点上，则根据线密度的不同有：（将钢筋笼自重产生的力分配到各个节点上，则各节点的作用力为ti，实在不知道他这个ti是怎么算出来的，我怎么算都不得这个数）当0 X 30时 ， ti 0.635(t) (i=35,37,41 95) ，t97=0.635/2
21、=0.318(t)；当30 X 45.5时 ， ti=0.308(t) (i=3,5,7, 33) ，t1=0.308/2=0.154(t)。为简化计算，现将由主筋与桁架筋共同构成的吊装体系看成一桁架结构体系，各个节点之间采用铰接相连的方式。下面将逐一计算各杆件的内力，当杆件受压时内力为负值，受拉时内力为正值。当 i=1 时，ti=0.154，根据力的平衡有，（根据节点力平衡，就可以得出以下计算公式）a1=t1/sin60o, b1=a1*cos60o, c1=a1, d1=c1*cos60o +a1*cos60o即 a1=0.133,b1=0.067,c1=0.133,d1=0.133 当
22、i 为大于 1 小于 97的奇数且杆件仅受自重作用时，有ai=(ti+ci-2*sin60o)/sin60o =ti/sin60oci-2, bi=bi-2+ci-2*cos60oai*cos60o =bi-2+(ci-2ai)/2, ci=ai, di=di-2+ai*cos60oci*cos60o =di-2+ai当 i 为大于 1 小于 97的奇数且节点除受杆件自重作用还受钢索作用时，内力计算公式与仅受自重作用时相似，但节点上应考虑附加的作用力。具体方法为：将外力沿轴向和法向分解，再根据力矩平衡， 把由法向分力引起的作用于杆件两端节点的附加力求出，再进行杆件内力计算。（如钢索作用点靠近节
23、点，则直接将钢索作用力计入节点平衡条件，并计算出各杆件内力。）现将计算结果列表如下：节点编号（i）自重荷载附加荷载(t) 节点 i-i+1 间杆件内力ai(t) 节点 i-i+2 间杆件内力bi(t) 外力作用后附加力 t 节点 i+1-i+2间杆件内力ci(t) 节点 i+1-i+3间杆件内力di(t) 1 0.154 -0.133 0.067 0.133 -0.133 3 0.308 -0.489 0.378 0.489 -0.622 5 0.308 -0.844 1.044 0.844 -1.466 7 0.308 -1.200 2.066 1.200 -2.666 9 0.308 -1
24、.556 3.444 1.556 -4.221 11 0.308 -1.911 5.178 1.911 -6.133 Tb=2.289, =135a13=(Tbsin45-t13-c11sin60 )/sin60b13=b11+c11cos60-a13cos60 -Tbcos4513 0.308 -0.398 4.714 0.398 -6.531 15 0.308 -0.754 5.289 0.754 -7.284 17 0.308 -1.109 6.221 1.109 -8.393 19 0.308 -1.465 7.508 1.465 -9.858 21 0.308 -1.821 9.15
25、0 1.821 -11.679 23 0.308 -2.176 11.149 2.176 -13.855 2Tb=4.577, =116.57a25=(2Tbsin63.43-t25-c23sin60)/sin60 b25=b23+c23cos60-a25cos60 -2Tbcos63.43 25 0.308 2.195 9.092 -2.195 -11.660 27 0.308 1.840 7.075 -1.840 -9.820 29 0.308 1.484 5.413 -1.484 -8.336 31 0.308 1.128 4.107 -1.128 -7.208 33 0.308 0.7
26、73 3.157 -0.773 -6.436 35 0.635 0.039 2.751 -0.039 -6.396 37 0.635 1.949 1.756 2.394 -1.949 -4.447 2Tb=4.577, =90a37=(Tb-t37-c35sin60)/sin60a39=(Tb-t39-c37sin60)/sin60桁架计算结构单元桁架筋桁架筋桁架筋名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 计算书上海市轨道
27、交通10 号线（ M1 线）一期工程豫园站施工组织设计7 39 0.635 3.859 -1.148 2.394 -3.859 -0.588 41 0.635 3.126 -4.640 -3.126 2.538 43 0.635 2.393 -7.399 -2.393 4.930 45 0.635 1.659 -9.425 -1.659 6.590 47 0.635 0.926 -10.718 -0.926 7.516 49 0.635 0.193 -11.278 -0.193 7.709 2Tb=4.577, =63.43a51=(2Tbsin63.43-t51-c49sin60)/sin6
28、0 b51=b49+c49cos60-a51cos60+2Tb cos63.43 51 0.635 4.187 -11.420 -4.187 11.895 53 0.635 3.453 -15.240 -3.453 15.349 55 0.635 2.720 -18.327 -2.720 18.069 57 0.635 1.987 -20.680 -1.987 20.056 59 0.635 1.254 -22.301 -1.254 21.309 61 0.635 0.520 -23.188 -0.520 21.830 Tb=2.289, =45a63=(Tbsin45-t63-c61sin6
29、0)/sin60b63=b61+c61cos60-a63cos60+Tb cos45 63 0.635 1.656 -22.658 -1.656 23.486 65 0.635 0.923 -23.947 -0.923 24.409 67 0.635 0.190 -24.503 -0.190 24.599 69 0.635 -0.544 -24.326 0.544 24.055 71 0.635 -1.277 -23.416 1.277 22.778 73 0.635 -2.010 -21.773 2.010 20.768 75 0.635 -2.743 -19.396 2.743 18.02
30、5 77 0.635 -3.476 -16.287 3.476 14.549 Ta=6.395, =135a79=(Tasin45-t79-c77sin60)/sin60 b79=b77+c77cos60-a79cos60-Tacos4579 0.635 1.012 -19.576 -1.012 15.561 81 0.635 0.279 -20.221 -0.279 15.839 83 0.635 -0.455 -20.133 0.455 15.384 85 0.635 -1.188 -19.312 1.188 14.197 87 0.635 -1.921 -17.757 1.921 12.
31、275 89 0.635 -2.654 -15.470 2.654 9.621 91 0.635 -3.388 -12.449 3.388 6.233 93 0.635 -4.121 -8.694 4.121 2.113 95 0.635 -4.654 （最大压力）-4.307 4.654 0.000 97 0.333 小于 6.395, =45通过上述计算可知，桁架筋所承受的最大压力值为4.654t ，约为 45.609kN 。实际施工中，桁架筋与主筋间连接采用电焊焊接，故可近似看成两者固接，各节点可承受部分力矩；再由于吊点采用“几”型钢筋焊接于上、下主筋，直接作用于上主筋（开挖面一侧主筋）
32、的力应小于理论计算得出的Ta、Tb 值。 因而实际桁架筋所承受的最大压力值小于45.609kN 。当采用18桁架筋时，其受压稳定临界值为Pcr=46.73 kN ( =0.5) 当采用20桁架筋时，其受压稳定临界值为Pcr=67.45 kN ( =0.5) ( =0.5，按照杆件两端固定取 =0.5) 当采用18桁架筋时22513.142.0610100200pE142880.5 300/ 9133.3164llllirIrAr（欧拉公式成立）225223.142.06 10321.89929.057()(0.5 300)crEIpMpal（结果老是算不出他的结果，但公式是对的，你再算算）由上
33、可知，当安全系数取 1.5时，桁架筋采用20 尺寸是可行的。 但吊装时应注意对顶部适当加固。Ncrp安全系数（5）拐角幅钢筋笼分析虽然拐角幅钢筋笼最重达54.5t，但由于该类钢筋笼两翼呈直角相连，钢筋笼自重及钢索产生的作用力的方向与吊装桁架体系交角呈45度，且桁架体系中外力、重力与杆件内力为线性关系，故桁架筋所受内力应约为同样重量下标准幅钢筋笼桁架筋所受内力的0.71倍。拐角幅钢筋笼的惯性半径远大于相同情形下标准幅的，因而其抗弯刚度远大于标准幅钢筋笼。因而，该类钢筋笼的桁架筋可和标准幅一样，采用20 尺寸，但同时应注意对吊装顶部适当加固。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -