对照钢丝绳的主要技术规格GB/t8918-2006《钢丝绳》,直径32mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)的破断拉力总和为733.24KN。考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C,则:
钢丝绳破拉力P=换算系数C(C取0.75)乘以钢丝绳的破断拉力总和,即 P=733.24×0.75=549.93KN
选用?32mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。 容许拉力t=P/K=549.93/6=91.655KN
根据计算结果实际拉力88.04KN小于钢丝绳的容许拉力91.655KN,经计算选用直径32mm的钢丝绳符合安全要求。
4.5.3副吊扁担上部钢丝绳
扁担处及钢丝绳选用直径32mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)。起吊重量以副吊最重按经验值为2×29/3=19.33t(理论计算为17.5t)计算,Q=189.43KN;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。
每根钢丝绳的拉力S=(Q/n)×(1/sinβ)=(189.44/2)×(1/sin60o)=109.37KN,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32mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)的破断拉力总和为733.24KN。考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C,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=733.24×0.9=660.6KN
选用直径32mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。 容许拉力t=P/K=660.6/6=110.1KN
根据计算结果实际拉力109.37KN小于钢丝绳的容许拉力110.1KN,经计算选用直径32mm的钢丝绳符合安全要求。
4.5.4副吊扁担滑轮下部的钢丝绳
副吊机的钢丝绳拟选用直径28mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)。 副吊机最大起重量按19.33t计算,Q=189.42KN;n为钢丝绳根数,n=6;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)=(189.44/6)×(1/sin60o)=36.46KN;
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对照钢丝绳的主要技术规格GB/t8918-2006《钢丝绳》,选用直径28mm、公称抗拉强度为1870mpa的钢丝绳(6×37)的破断拉力总和为550.76KN。考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C,则:
钢丝绳破拉力P=换算系数C(C取0.75)乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=550.76×0.75=413.07KN
选用直径28mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。 容许拉力t=P/K=413.07/6=68.845KN
根据计算结果实际拉力36.46KN小于钢丝绳的容许拉力68.845KN,经计算选用直径28mm的钢丝绳符合安全要求。
4.6钢丝绳长度验算
钢筋网片起吊时,钢丝绳分支与水平面的夹角,不小于60o,钢丝绳长度还需满足主副吊履带的桅杆长度要求。
4.6.1主吊扁担上挂钩下钢丝绳长度验算
主扁担之间挂吊钩钢丝绳的点间距为2.75m,因而此部分的钢丝绳长度定为每根3m,满足此项目要求。
4.6.2主吊扁担下挂钢丝绳长度验算
根据主吊吊臂长度(51m),主吊吊点二排4个,排与排间距为8.5m,主吊的钢丝绳长度定为每根18m。
4.6.3副吊扁担上部钢丝绳长度验算
副扁担之间挂吊钩钢丝绳的点间距为2.5m,因而此部分的钢丝绳长度定为每根3m,满足此项目要求。
4.6.4副吊扁担滑轮下部的钢丝绳长度验算
根据副吊吊臂长度为(37m),副吊吊点三排6个,排与排间距为7m,网片尾部预留1.55m,第二排吊点用1.5m长,直径为28钢丝绳倒动滑轮;经计算副吊滑轮下部钢丝绳最少不得少于26m,不得大于36m,因而此部分钢丝绳定为30m。
4.7吊环验算
4.7.1主吊吊环钢筋抗拉强度计算
吊环采用ф25圆钢,钢筋允许拉应力σ=210MPa。
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(1)混凝土结构设计规范GB50010-2010中第10.9.8条中,在构件自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算,吊环应力(受拉应力)不大于50N/mm2,此应力中已考虑五个因素:① 构件自重荷载分项系数取为1.2,② 吸附作用引起的超载系数取为1.2,③ 钢筋弯折后的应力集中对强度的折减系数取为1.4,④ 动力系数取为1.5,⑤ 钢丝绳角度对吊环承载力的影响系数取为1.4。于是,当取HPB235级钢筋的抗拉强度设计值为fy=210N/mm2时,吊环钢筋实际去用的允许拉应力值为:210/(1.2×1.2×1.4×1.5×1.4)=210/4.23≈50N/mm2。
对于本工程多点吊的情况,应考虑受力不均匀系数0.9,1/0.9=1.11,但本工程关于②吸附作用引起的超载系数是不存在的。故针对本工程吊环钢筋实际取用的允许拉应力值为:210/(1.2×1.4×1.5×1.4×1.11)=53.63 N/mm2。
(2)混凝土结构设计规范GB50010-2002中第10.9.8条中,当在一个构件上设有4个吊环时,设计时应仅取3个吊环进行计算。
但本工程钢筋笼吊环均是用滑轮相互连接起来,当起吊时,由于滑轮的作用,吊环均匀受力,故取吊环个数计算时不需对其进行折减。
吊环的应力可按下式计算: σ=9807G/(nA)<[σ]
式中σ——吊环拉应力(N/mm); n——吊环的截面个数;
A——一个吊环的钢筋截面面积(mm2) 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。
(1)主吊主钩4吊环,每吊环采用2根Φ25钢筋,主吊主钩采用2根25钢筋时,由于受力不均匀,故应取受力不均匀系数0.9,则吊环钢筋实际取用的允许拉应力值为53.63N/mm2×0.9=48.27N/mm2
σ=9807G/(nA)=9807×67.7/(8×2×3.14×42×42/4)=29.97<[σ]= 48.27N/mm2,满足要求。
吊环采用2根Φ25钢筋,在满足10d焊接长度的同时采用间断焊缝,并且2根钢筋应竖直方向叠加焊接,避免2根钢筋不均匀受力。
(2)主吊副钩4吊环,每吊环采用1根Φ25钢筋,σ=9807G/(nA)=9807×40.1/
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2
(12×3.14×42×42/4)=28.4<[σ]= 53.63N/mm2,满足要求。
(3)副吊4吊环,每吊环采用1根Φ25钢筋,σ=9807G/(nA)=9807×45.32/(12×3.14×42×42/4)=32.1<[σ]= 53.63N/mm2,满足要求。
4.7.2吊点、吊环示意图
图4-8 吊筋详图
4.8卸扣、滑轮验算
主吊:钢丝绳直接挂在吊机的吊钩上,与扁担连接采用2个25t的卡环。扁担下用2个25t卡环与25吨的单滑轮连接,钢丝绳穿单滑轮与固定的钢筋笼主吊点4个20t卡环连接。辅吊车:钩头钢丝绳与扁担连接,采用2*20t卡环,扁担下用2个20t卡环与2个20 t单轮滑轮连接,钢丝绳穿过单滑轮与钢筋笼的4个点用15t卡环固定。 滑轮选用 卸扣选用
使用部位 主吊扁担滑轮35t 辅吊扁担滑轮35t 个数 2 2 规格 25t 个数 4 10 4
20t 15t
4.9担杠强度计算 变换吊点担杠板强度计算: (1)变换吊点担杠抗剪强度
变换吊点担杠采用长度为2米的16号轻型工字钢两侧各加一块2000mm×160mm×
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10mmQ235钢板,抗剪面积为20.2cm2+2×16cm2 =42.2cm2。
扁担理论所能承受最大抗剪力为: fv=42.2×120N/mm2÷9800N/t=53.8t,
受力时均为四块担杠同时承受整幅钢筋笼重量,安全系数取2时:29t÷4=7.25t<16.5t÷2=8.25t,满足要求。
(2)变换搁臵板所焊接8根主筋强度验算
变换吊点时钢板所焊接的8根直径为25mm的HRB400钢筋主筋将承受整幅钢筋笼重量。其理论所能承受抗拉强度为:
f=12.5mm×12.5mm×3.14×400N/mm2÷9.8N/kg÷1000kg/t×8=160t 取安全系数为2时: 160t÷2=70t>29t,满足要求。 4.10焊缝强度验算
吊点处U型加固筋采用直径25mm(HPB300)圆钢与竖向桁架筋直径为32mm(HRB400)进行搭接焊焊接,双面焊接焊缝长度为210mm,焊缝高度hf=1/2d,焊接焊条采用J502型(熔敷金属抗拉强度为420N/mm2);
焊缝金属抗剪强度为抗拉强度的0.6倍,0.6×420=252N/mm2 焊缝金属抗剪强度为:f=he×lw=1562.4×252×2=78.74t 其中lw为焊脚的计算长度,对每条焊缝取实际长度减去2hf 式中:f—焊缝金属抗剪强度; he—角焊缝的计算高度; lw—焊脚计算长度
吊点处焊缝抗剪强度只需考虑整幅钢筋笼竖起时,主吊各吊点的受力满足要求即可; 吊重:Q=29t
各吊点吊重:Q/4=29/4=7.25t
主吊吊点处焊缝抗剪强度7.25t<78.74t 故满足钢筋笼吊装要求;
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