鋼筋混凝土柱吊裝計(jì)算

1、鋼筋混凝土柱吊裝計(jì)算（肖迪芳長沙職工大學(xué)高級(jí)講師410015）【摘要】：在運(yùn)輸和吊裝鋼筋混凝土柱子的施工過程中，柱子處于受彎狀態(tài)，與它正常軸心或偏心受壓狀 態(tài)不同，因些要對(duì)柱的吊裝受力進(jìn)行分析驗(yàn)算，以避免可能會(huì)出現(xiàn)柱子斷裂情況。本文就柱子吊點(diǎn)位置的 確定、吊裝時(shí)強(qiáng)度、抗裂驗(yàn)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并通過實(shí)例加以說明?！娟P(guān)鍵詞】：吊裝 鋼筋混凝土柱子 強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩 抗裂驗(yàn)算鋼筋混凝土柱子是按軸心受壓或偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)的，一般為對(duì)稱配筋。在運(yùn)輸和吊裝 過程中，柱子處于受彎狀態(tài)，吊裝受力與使用受力不一致，吊點(diǎn)選擇不合理，吊裝彎矩過 大，其抗彎強(qiáng)度和抗裂度不能滿足要求。故必須進(jìn)行吊裝驗(yàn)算并合理確

2、定吊點(diǎn)位置。確定吊點(diǎn)位置柱子吊裝時(shí)受力與使用時(shí)受力不一樣，吊點(diǎn)選擇應(yīng)符合吊裝彎矩最小的原則，應(yīng)盡可 能符合使用受力的要求，如簡支梁的兩吊點(diǎn)應(yīng)靠近梁的兩端；懸臂梁的兩吊點(diǎn)應(yīng)在梁的兩支 座處。因此，確定合理的吊點(diǎn)位置，即柱子在此吊點(diǎn)吊裝時(shí)，由自重力產(chǎn)生的最大正彎矩等 于最大負(fù)彎矩。對(duì)整根柱子來說，這種情況下產(chǎn)生的彎矩絕對(duì)值最小。經(jīng)推導(dǎo)可知，對(duì)等截面柱，當(dāng)一點(diǎn)起吊的吊點(diǎn)至柱頂距離為0.2391 （1為柱子長度）時(shí)， 柱身的最大正彎矩等于最大負(fù)彎矩，即柱子的起吊彎矩最小，當(dāng)兩點(diǎn)起吊或平移時(shí)，此距離 為0.2071，見圖一對(duì)于非等截面柱，此結(jié)論需修正。用換算長度的方法雖有一定誤差，但簡便易行。換算 方法

3、如下（圖二）（a）柱子原有長度（b）柱子換算后長度圖二柱子的長度換算式中a一柱子換算斷面的截面面積（皿）A一柱子標(biāo)準(zhǔn)斷面的截面面積（皿） 11一柱子標(biāo)準(zhǔn)斷面的長度（m）一柱子換算斷面的長度（m）1/一柱子換算斷面的換算長度（m） 2K考慮換算后力臂變化的系數(shù)當(dāng)a V1時(shí)，K取1.101.30 ；當(dāng)a 1, K取0.900.70。（a比值大時(shí)取較小值） AAA強(qiáng)度驗(yàn)算,)吊點(diǎn)確定后，按受彎構(gòu)件的計(jì)算方法驗(yàn)算各控制截面的強(qiáng)度，控制截面取彎矩最大及柱 子斷面改變處的截面。荷載為柱子自重力，并設(shè)吊裝動(dòng)力系數(shù)為1.5。強(qiáng)度驗(yàn)算近似按下式 進(jìn)行。( M = a f bx h1 c M式中M K 一吊裝時(shí)柱

4、子承受的彎矩（N.mm）M 彎矩設(shè)計(jì)值（N. mm）a 系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí)，a. =1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，a. =0.94，其間按線性內(nèi)插法確定f 一混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/m 2） cb-柱子截面寬度（m）x一混凝土受壓區(qū)高度，近似取x =2 as/h一柱子截面有效高度（m） 0f/鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/m 2） yAs/一受壓區(qū)縱向鋼筋截面面積（m 2）a/一受壓區(qū)縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離（m）應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)柱子從預(yù)制時(shí)的平臥位置不經(jīng)翻身而直接吊裝時(shí)，則平臥柱子的截面及寬 面內(nèi)的配筋均要滿足吊裝要求。裂縫寬度驗(yàn)算柱子吊裝中的裂縫寬度應(yīng)控制在

5、0.2啞內(nèi)。柱子吊裝時(shí)裂縫寬度的驗(yàn)算，可按下式計(jì)算 柱內(nèi)縱向受拉鋼筋的應(yīng)力。& （N/mm 2）,并由此近似判斷其是否滿足要求?！尽?。=Mksk 0.87 - h0 - As式中As一受拉區(qū)鋼筋的截面面積（mm 2）按上式計(jì)算的鋼筋應(yīng)力c k 160 N/m 2 （光圓鋼筋），或5007解：(1)確定吊點(diǎn)位置下柱工字形截面面積為a12= 丁 120.1375皿，上柱矩形截面面積為0.2000皿，換算長度為0.2000-K =x 2.6 x 0.8 = 3.03 m0.1375換算后柱身全長：11 .1 + 3.03 = 14.13 m一點(diǎn)起吊時(shí)吊點(diǎn)至柱腳的距離為：14.13 x G - 0.2

6、93 )= 9.99m,取10m(2)平臥起吊強(qiáng)度驗(yàn)算下柱自重： q = K動(dòng)-A - r = 1.5 x 0.1375 x 25 = 5.156 KN / m上柱自重：q = K動(dòng)-A - r = 1.5 x 0.2 x 25 = 7.5KN / m起吊時(shí)各控制截面的彎矩:Mc =1 BD2l2q -rAB82 DE2DEBEl A(3.7 2.6)2d I = 5.56 x21-x 5.156 x 10 2 87.5 x 2.62=25.35 KN49.922.6 A+ 7.5 x 2.6 x 3.7 一39.49 KN - m=49.92 KN驗(yàn)算B截面強(qiáng)度=a f bx hVslh 0

7、1.09.6N / mm 2 b = 700 mm一一 一= 35 mm f = 300 N / mm400-35365 mmx = 2 a = 70 mmA = 2 x 380 .1 = 760 .2mm 2(2 22 )M = 1 x 9.6 x 700 x70 x 36570 A+ 300 x 760 .2 x(365 - 35 )= 230491800 N - mm=230 .49 KN - m M = 49.92 KN - m (安全)BC截面配筋與B截面相同，且MC=39.49KN m M D = 25.35 KN - m (安全)(3)平臥起吊抗裂度驗(yàn)算aSK0.87 h0 As

8、B截面:49.92 x 10 6C截面:D截面:aSKaSKaSK206 .79 N / mm 20.87 x 365 x 760 .239.49 x 10 6163 .59 N / mm 20.87 x 365 x 760 .225.35 x 10 6259 .19 N / mm 20.87 x 365 x 308上述驗(yàn)算B截面、D截面計(jì)算應(yīng)力a sK值均大于200N/mm 2，其抗裂能力不能滿足吊裝要求。因此，將下柱截面四角鋼筋改為425,則A981.8皿2；上柱截面四角鋼筋改為418, A =509啞2，再進(jìn)行驗(yàn)算。SB截面:D截面:49.92 x 10 6c = = 160 . 12

9、N / mm 2SK 0.87 x 365 x 981 .825.35 x 10 6c = = 156 .84 N / mm 2經(jīng)驗(yàn)算，改進(jìn)配筋后，B截面、C截面、D截面的計(jì)算應(yīng)力c、/值均小于200KN/m 2, 滿足吊裝的抗裂性要求。柱子吊裝時(shí)受力與使用時(shí)受力不一樣，故必須進(jìn)行吊裝驗(yàn)算，吊點(diǎn)選擇應(yīng)符合吊裝彎矩 最小的原則。若經(jīng)吊裝驗(yàn)算，抗彎強(qiáng)度和抗裂度不能滿足時(shí)，首先考慮翻身起吊。若翻身起 吊仍不能滿足時(shí)，則可增加吊點(diǎn)，改一點(diǎn)起吊為二點(diǎn)起吊，以減小吊裝彎矩，或采取臨時(shí)加 固措施。此外，為了便于就位、對(duì)中，確保吊裝安全，構(gòu)件綁扎時(shí)務(wù)使吊鉤中心線對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件 重心；水平構(gòu)件吊裝兩點(diǎn)綁扎時(shí)，應(yīng)分別用兩根吊繩；且對(duì)等截面構(gòu)件，還要求兩吊點(diǎn)左右 對(duì)