笼吊装计算书一 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17m~63.0m ，主要性能见下表：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：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6×37+1，公称强度为1700MPa ，安全系数K 取6。

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 β=275/（2×sin60°）=159KN<[T] 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。

吊重：（50.0+5.0）=55.0T 钢丝绳直径：43mm ，[T]=161KN钢丝绳：T=P/2=137.5/2=69KN<[T] 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 β=160/（2×sin60°）=92KN<[T] 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=23KN<[T] 满足要求。

（2）主、副吊扁担验算主副铁扁担均采用H 型钢+钢板组合加工，选用400b 号H 型钢，两侧加20mm 厚钢板。

○1400b 号H 型钢有关数据： 高度h=400mm ，翼宽b=300mm ，腹板厚t 1=13.5mm ，翼缘厚度t 2=24mm ，截面面积A ＝197.8cm2，重量g=1553N/m ，截面惯性矩Ix=57678cm4，Iy=10817cm4，截面抵抗矩Wx=2883cm3，Wy=721cm3；截面回转半径i x =17.1cm ，i y =7.40cm ，截面形心至腹板外侧的距离Z 0=200mm 。

铁扁担组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径： A 总=197.8+140.8=338.6cm2I x 总=72216cm 4 W x 总=3709cm 3 i x 总=总总A I x =14.6 cmI y 总=38461cm 4 W y 总=2564cm 3 I y 总=总总A I y =10.7cm○2扁担的长细比核算 λx 总=l 0/i x 总=360/14.6=24.6（＜[λ]=150），满足要求 λy 总=l 0/i y 总=360/10.7=33.6（＜[λ]=150），满足要求○3铁扁担的内力计算 考虑附加动力系数1.2g 总=（1553+7.85×2×35.2×2）×1.2=3190N/m ≈3.19N/mm 铁扁担自重产生的跨中弯矩：M x =1/8×g 总×l 0×l 0 =1/8×3.19×3600×3600=5167800 N ·mm 侧向弯矩：M y =1/10×M x =516780 N ·mm 吊重对铁扁担的轴向压力NN=1.5Q/tg α=1.5×（500/2）/tg60°=216KN○4铁扁担的稳定性验算 λx 总=24.6，查《钢结构设计规范》得φx =0.955，βty =1.0，βmx =1.0 N EX =π2EA/λx 2 =0NN/（φx ×A ）+βmx M x /W 1x （1-φx N/ N EX ）+βty M y /W 1y =25640005167800.1113758460216000955.01370900051678000.133860955.0216000⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯+⨯=6.7+1.4+0.2=8.3N/mm 2 ≤[ f ]=215N/mm 2 （3）主吊把杆长度验算 钢筋笼长度45.5m扁担下钢丝绳高度4.5m扁担上钢丝绳长高3.6m吊机吊钓卷上允许高度6.0m其它扁担高度等约1.0m吊装余裕高度0.5m扁担碰吊臂验算：L=6.0+3.6=9.6m>2.0×tg78°=9.4m 满足要求钢筋笼回转碰吊臂验算：L=6.0+3.6+1.0+4.5=15.2m>3.2×tg78°=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Φ32钢筋，钢筋允许拉应力170MPa钢筋允许抗拉力：N=π×322×170/1000=136KN∑N=136×16=2186KN＞650KN 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=50TK主吊=69.5/（50+5）=1.26>1.15副吊：N副吊=43.5T N索具=5T Q吊重=32TK主吊=43.5/（32+5）=1.18>1.15六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Φ20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.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L＝45.5m，上半部分L1＝30m，重W1＝20.2t，线密度ω1＝0.67t/m；下半部分L2＝15.5m，重W2＝4.8t，线密度ω2＝0.31t/m。

设主勾提供的拉力为T A，副勾提供的拉力为T B，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t·m为单位。

根据力（矩）的平衡可得：ΣY=0ΣM o=0即T A+T B＝2Ta·sin45 o +（2Tb+2·2Tb·sin63.43 o +2Tb·sin45 o）＝W1+W2W1·L1/2+W2·(L2/2+L1) －T A·9/2－T B·（9+7+12）＝0将上两式联立，可得主、副勾作用力分别为T A＝9.044t，T B＝16.004t主勾、副勾钢索内力分别为Ta＝6.395t，Tb＝2.289t。

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0≤X＜9（单位为m）时，M I(X)=Ta·X·sin45o－1/2·ω1·X2=-0.350 X2 + 4.730 X当X＝6.757时，∣M I（X）max∣＝15.981t·m（上部受压）；当9≤X＜16时，M I(X)=Ta·X·sin45o + Ta·(X-9)·sin45o－1/2·ω1·X2=-0.350 X2 + 9.460 X - 42.570当X＝13.514时，∣M I（X）max∣＝21.353t·m（上部受压）；当16≤X＜22时，M I(X)=Ta·X·sin45o + Ta·(X-9)·sin45o + Tb·(X-16)·sin45o －1/2·ω1·X2=-0.350 X2 + 11.153 X – 69.658当X＝15.933时，M I（X）取极大值；当X＝16.000时，M I（X）＝19.189 t·m（上部受压）；当X＝22.000时，M I（X）＝6.308 t·m（上部受压）；当22≤X＜28时，M I(X)=TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o +2Tb（X-22）sin63.43o－1/2ω1X2=-0.350 X2 + 15.436 X – 163.879当X＝22.051时，M I（X）＝6.314 t·m（上部受压）；当X＝28.000时，M I（X）＝-6.071 t·m（下部受压）；当28≤X＜30时，M I(X)=TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o +2Tb（X-22）sin63.43o＋2 Tb（X-28）-1/2ω1X2=-0.350 X2 + 20.224 X – 297.957当X＝28.891时，M I（X）＝-5.807 t·m（下部受压）；故当X＝30.000时，M I（X）＝-6.237 t·m（下部受压）；当30≤X＜34时，M I(X)= TaXsin45o+Ta (X-9) sin45o+Tb (X-16) sin45o+2Tb (X-22）sin63.43o＋2 Tb (X-28)ω130(X-30/2) -1/2ω2 (X-30)2=-0.170 X2 + 9.424 X – 135.957当X＝27.718时，M I（X）取极大值；故当X＝34.000时，M I（X）＝-12.061 t·m（下部受压）；当34≤X＜40时，M I(X)=Ta·X·sin45o+Ta·(X-9)·sin45o+Tb·(X-16)·sin45o+2Tb·(X-22）·sin63.43o＋2 Tb·(X-28)+2Tb·(X-34)·sin63.43o -ω1·30(X-30/2) -1/2·ω2·(X-30)2=-0.170 X2 + 13.707 X – 281.571当X＝40.314时，M I（X）取极大值；故当X＝34.000时，M I（X）＝-12.053 t·m（下部受压）；（该结果与31≤X＜34时得出的最大值12.061近似相等）当40≤X≤45.5时，M I(X)=Ta·X·sin45o+Ta·(X-9)·sin45o+Tb·(X-16)·sin45o+2Tb·(X-22）·sin63.43o＋2 Tb·(X-28)+2Tb·(X-34)·sin63.43o + Tb·(X-40)·sin45o-ω1·30(X-30/2)－1/2·ω2·(X-30)2=T A ·(X-9/2)+T B ·(X-28)-ω1·30(X-30/2)－1/2·ω2·(X-30)2 =-0.170 X 2 + 15.458 X – 349.29当X ＝45.465≈45.5时， M I (X)取极大值；故当X ＝40.000时，M I （X ）＝-2.970 t ·m （下部受压）。