承载力特征值取150kpa。
nb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表12-7-1 取值,取0.3。
r-基底以下土的重度,地下水位以下取浮重度,取25KN/m3; b--基础底面宽度(m) ,当基宽小于3m按3m计算,大于6m按6m计算; rm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20KN/m3; d--基础埋臵深度(m) ,一般自室外地面标高算起,在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后完成,应从天然地面标高算起。
综上所述:fa>q,说明路面地基承载力能满足吊车吊重物的行走要求。 4.3主、副吊扁担验算
4.4.1主吊扁担验算
主扁担采用钢管+钢板组合加工,材料使用Q235钢材,主板厚度40mm,加强板厚度
30、40mm,加强管选用A400×8mm钢管。 图4-3 主吊扁担示意图
主扁担相关系数及数值
计算荷载系数:ψ=1.6(起重机设计手册) 计算载荷:Q计 = ψ×Q额 = 1.6×30.5/2 = 24.4t 安全系数:
弯曲应力安全系数:n弯=2.4 拉应力安全系数: n拉=3.0 挤压应力安全系数:n挤=5.0
18
Q235钢材屈服应力:σs=2150kg/cm2 主吊扁竖直方向荷载计算
抗弯模量:W=δh2/6=4×1002/6=6666cm3 弯矩:M=4.60×38.5t/cm
弯应力:σ弯=M/W=4.60×38.5*1000/6666=265.68kg/cm2 容许弯应力:[σ弯]=σs/n弯=2150/2.4=896kg/cm2 σ弯<[σ弯] 满足要求。 主扁担的挤压应力验算(按照应力最大的孔计算)
挤压应力:σ挤=Q计/4dδ=24.4×103/(2×9.9×11)=112.03kg/cm2 容许挤压应力:[σ挤]= σs/n挤=2150/5=430 kg/cm2 σ挤<[σ挤] 满足要求。
4.4.2副吊扁担验算
副扁担也采用钢管+钢板组合加工,材料使用Q235钢材,主板厚度30mm,加强板厚度
30mm,加强管选用273×8mm钢管。
图4-4 副吊扁担示意图
副吊扁相关系数及数值
计算荷载系数:ψ=1.6(起重机设计手册) 计算载荷:Q计 = ψ×Q额 = 1.6×19.6/2 = 15.68t 安全系数:
弯曲应力安全系数:n弯=2.4
19
拉应力安全系数:n拉=3.0 挤压应力安全系数:n挤=5.0 Q235钢材屈服应力:σs=2150kg/cm2 副吊扁竖直方向荷载计算
抗弯模量:W=δh2/6=3×902/6=4050cm3 弯矩:M=1.68×38.5t/cm
弯应力:σ弯=M/W=1.68×38.5×1000/4050=268kg/cm2 容许弯应力:[σ弯]=σs/n弯=2150/2.4=896 kg/cm2 σ弯<[σ弯] 满足要求。
副扁担的挤压应力验算(按照应力最大的孔计算)
挤压应力:σ挤=Q计/2dδ=15.68×103/(2×8.2×9)=106.23kg/cm2 容许挤压应力:[σ挤]= σs/n挤=2150/5=430 kg/cm2 σ挤<[σ挤]满足要求。 4.4吊点设置验算
如果吊点位臵计算不准确,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,因此吊点位臵的确定是吊装过程的一个关键步骤,现以标准钢筋笼为例作以下阐述。
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(如图二):
图二 钢筋笼弯矩计算图
+M=-M
其中:+M=1/2qL12 q—均布载荷 -M=1/8 qL22-1/2 qL12 M—弯矩 故: L2=22 L1
因此选取B、C、D、E四点起吊时弯矩最小,实际吊装过程中B、C中心是主吊位臵,D、E、F中心为副吊位臵,而AB距离的存在影响吊装钢筋笼。根据实际吊装经验,B点可向A点移动即A、B重合,其它各点位臵调整(如图3-1 33.53m钢筋网片吊点示意图)
在起吊过程中,A(B)C为主吊位臵,D、E、F(G)为副吊位臵。
20
以长度33.53m钢筋笼设臵吊点(其它钢筋笼长参照设臵)为例,为减少钢筋笼的变形,吊点设臵原则是最大限度的减少钢筋笼的最大弯矩。水平吊点设臵4道,第一道设于钢筋笼顶端第一道水平筋处, 第二道设在第一道向下8.5米,上、下各设臵2个起吊点,由主吊机负责起吊。第三道、第四道、第五道分别设臵于距钢筋笼底15.53m、8.53m和1.53m处,每道设2个吊点共6个吊点,由副吊机负责起吊。
在每个吊点的位臵水平方向增加二个?25mm加劲环筋,增加吊点位臵的局部稳定性(详见图3-2吊点加强示意图)
转角幅吊点设臵
如图所示,L型钢筋笼重心坐标G(x,y)
XC=(SB×Xb+SA×Xa)/(SB+SA), Yc=(SBYb+SAYa)/(SB+SA) SB=h×H, SA=L×h
Xb=1/2h,Xa=1/2L, Yb=1/2H+h, Ya=1/2h 带入后,可得吊点位臵 则吊点坐标:A(2x-b/2,0) B(2x-b/2,b) C(b,2y-b/2) D(0,2y-b/2)
E[b,(8xy-6yb+b2)/2(2x-b) ]
其中主吊主钩吊点A、B、C、D两点,主吊副钩上、中、下吊点均为B、E两点;副吊上、中、下吊点均为B、E两点位臵。
YDMEC重心G(X,Y)BNXOA
图4-7异型幅吊点示意图
21
注:a、M、N分别为CD、AB的中点,EB∥MN。
b、MN为主吊主钩铁扁担上选用的宽度,MN=[(2y-b)2+(2y-b)2]1/2。 c、EB为主吊副钩和副吊铁扁担上选用的宽度,EB= MN (4x-3b)/ (4x-2b)。 本工程共有“L”、“Z”、“T”三类异型幅,以上针对“L”型钢筋笼吊装分析,“Z”型幅地连墙钢筋笼分为两“L”型钢筋笼制作吊装,“T”型幅可参照“L”型方法计算分析。
4.5钢丝绳强度验算
4.5.1主吊扁担上挂钩下钢丝绳验算
扁担处钢丝绳选用直径48mm、公称抗拉强度为1870Mpa的钢丝绳(6×37)。最重钢筋笼以29t计算,外加扁担吊具,重为30.5t,Q=305KN;n为钢丝绳根数,n=2;
β为钢丝绳分支与水平面的夹角,不小于60o(按60o计算)。
每根钢丝绳的拉力S=(Q/n)×(1/sinβ)=(305/2)×(1/sin60o)=176.09KN,式中n为钢丝绳的根数。
对照钢丝绳的主要技术规格GB/t8918-2006《钢丝绳》,直径48mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)的破断拉力总和为1120KN。考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C(钢丝绳接头采用压头形式时C取0.9;接头采用编插头形式时C取0.75),则:
钢丝绳破拉力P=换算系数C(C取0.9)乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=1270×0.9=1143KN
选用48mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。 容许拉力t=P/K=1143/6=190.5KN
根据计算结果实际拉力176.09KN小于钢丝绳的容许拉力190.5KN,经计算选用直径48mm的钢丝绳符合安全要求。
4.5.2主吊扁担下挂钢丝绳验算
主吊机的钢丝绳拟选用直径32mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)。 最重钢筋笼以30.5t计算,Q=305KN;n为钢丝绳根数,n=4;β为钢丝绳分支与水平面的夹角,不小于60o。
每根钢丝绳的拉力S=(Q/n)×(1/sinβ)=(305/4)×(1/sin60o)=88.04KN,式中n为钢丝绳的根数。
22