钢筋混凝土柱吊装计算VIP专享VIP免费

钢筋混凝土柱吊装计算（肖迪芳长沙职工大学高级讲师410015）【摘要】：在运输和吊装钢筋混凝土柱子的施工过程中，柱子处于受弯状态，与它正常轴心或偏心受压状态不同，因些要对柱的吊装受力进行分析验算，以避免可能会出现柱子断裂情况。本文就柱子吊点位置的确定吊装时强度、抗裂验算方法进行了详细的叙述，并通过实例加以说明。【关键词】：吊装钢筋混凝土柱子强度计算最大弯矩抗裂验算钢筋混凝土柱子是按轴心受压或偏心受压构件设计的，一般为对称配筋。在运输和吊装过程中，柱子处于受弯状态，吊装受力与使用受力不一致，吊点选择不合理，吊装弯矩过大，其抗弯强度和抗裂度不能满足要求。故必须进行吊装验算并合理确定吊点位置。一．确定吊点位置柱子吊装时受力与使用时受力不一样，，吊点选择应符合吊装弯矩最小的原则，应尽可能符合使用受力的要求，如简支梁的两吊点应靠近梁的两端；悬臂梁的两吊点应在梁的两支座处。因此，确定合理的吊点位置，即柱子在此吊点吊装时，由自重力产生的最大正弯矩等于最大负弯矩。对整根柱子来说，这种情况下产生的弯矩绝对值最小。经推导可知，对等截面柱，当一点起吊的吊点至柱顶距离为0.239l（l为柱子长度）时，柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩，即柱子的起吊弯矩最小，当两点起吊或平移时，此距离为0.207l，见图一对于非等截面柱，此结论需修正。用换算长度的方法虽有一定误差，但简便易行。换算方法如下（图二）-M-M+M0.207l0.207ll-M+Ml0.293l（a）一点起吊时（b）两点起吊或平移时图一=式中a—柱子换算断面的截面面积（㎡）A—柱子标准断面的截面面积（㎡）l1—柱子标准断面的长度（m）l2—柱子换算断面的长度（m）l2/—柱子换算断面的换算长度（m）K—考虑换算后力臂变化的系数当＜1时，K取1.10～1.30；当＞1，K取0.90～0.70。（比值大时取较小值）二．强度验算吊点确定后，按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度，控制截面取弯矩最大及柱子断面改变处的截面。荷载为柱子自重力，并设吊装动力系数为1.5。强度验算近似按下式进行。式中—吊装时柱子承受的弯矩（N.㎜）—弯矩设计值（N.㎜）—系数，当混凝土强度等级不超过C50时，=1.0，当混凝土强度等级为C80时，=0.94，其间按线性内插法确定fc—混凝土轴心抗压强度设计值（N/㎜2）b—柱子截面宽度（㎜）x—混凝土受压区高度，近似取x=2as/h0—柱子截面有效高度（㎜）fy/—钢筋的抗压强度设计值（N/㎜2）AS/—受压区纵向钢筋截面面积（㎜2）as/—受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（㎜）应当注意，当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装时，则平卧柱子的截面及宽面内的配筋均要满足吊装要求。三．裂缝宽度验算l2l1lll2l1B（a）柱子原有长度（b）柱子换算后长度图二柱子的长度换算柱子吊装中的裂缝宽度应控制在0.2㎜内。柱子吊装时裂缝宽度的验算，可按下式计算柱内纵向受拉钢筋的应力（N/㎜2），并由此近似判断其是否满足要求。【】=式中AS—受拉区钢筋的截面面积（㎜2）按上式计算的钢筋应力N/㎜2（光圆钢筋），或N/㎜2（带肋钢筋）时，可认为满足裂缝宽度要求。否则，应按《混凝土结构设计规范》GB50010—2002的规定详细计算裂缝宽度，或采取措施，如改变吊点，增加吊点数量等，以减少吊装时柱子承受的弯矩（MK）。【例】厂房柱的几何尺寸和配筋情况如图三所示。混凝土强度等级为C20，吊装时达到强度的100﹪，钢筋采用HRB335，吊装采用一点平卧起吊。试确定吊点位置，并验算强度和抗裂度。解：（1）确定吊点位置下柱工字形截面面积为0.1375㎡，上柱矩形截面面积为0.2000㎡，换算长度为==m换算后柱身全长：一点起吊时吊点至柱脚的距离为：（2）平卧起吊强度验算下柱自重：40021435004001MDMB－MC+32211CEDBA370010000mNq/75002mNq/51561260010025400100223700······11100（a）柱子几何尺寸1—1（b）验算简图（c）弯矩图1—下柱2—上柱3—吊点图三柱子平放一点起吊计算简图2—2上柱自重：起吊时各控制截面的弯矩：①验算B截面强度取则C截面配筋与B截面相同，且MC=39.49KN·m