吊點(diǎn)位置的確定.doc

1、在工民建及其它建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)施工中，經(jīng)常需要吊裝預(yù)制的鋼筋混凝土構(gòu)件，如過梁、蓋梁、立柱、樁等。鋼筋混凝土構(gòu)件，尤其是細(xì)長構(gòu)件，從預(yù)制場到施工工地，將先后經(jīng)歷起吊、運(yùn)輸、堆放，到最終的吊裝就位等作業(yè)程序，呈現(xiàn)出不同的受力特征。施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)所確定的吊點(diǎn)位置進(jìn)行起吊或支承（一般在樁身的吊點(diǎn)內(nèi)預(yù)埋直徑為2025mm的用R235鋼筋制作的吊環(huán)，或用油漆在樁身標(biāo)明吊點(diǎn)位置，以方便采用鋼絲繩綁扎起吊），如果構(gòu)件起吊或堆放時(shí)受力狀況與設(shè)計(jì)不符，就可能使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生開裂，甚至斷裂而造成工程事故，對此務(wù)必高度重視。預(yù)制鋼筋混凝土細(xì)長構(gòu)件的主筋一般沿構(gòu)件長度方向按設(shè)計(jì)內(nèi)力要求通長配置，構(gòu)件吊運(yùn)時(shí)的

2、吊點(diǎn)（或堆放時(shí)的支點(diǎn)）少于或等于2個(gè)時(shí)，其位置應(yīng)按樁身產(chǎn)生的正、負(fù)彎矩值相等的原則由計(jì)算確定；當(dāng)?shù)觞c(diǎn)為3個(gè)時(shí)，其位置應(yīng)按設(shè)計(jì)或施工要求確定；當(dāng)?shù)觞c(diǎn)多于3個(gè)時(shí)，其位置則應(yīng)按吊點(diǎn)處反力相等的原則由計(jì)算確定，這樣較為經(jīng)濟(jì)。如果構(gòu)件主筋數(shù)量不能抵御吊裝或堆放構(gòu)件所產(chǎn)生的最大正、負(fù)彎矩值（實(shí)際計(jì)算時(shí)，尚應(yīng)考慮1.2的動(dòng)力系數(shù)），則在不滿足段加強(qiáng)主筋設(shè)計(jì)，如增加主筋直徑，或增加鋼筋數(shù)量等。構(gòu)件通常采用單點(diǎn)、兩點(diǎn)、三點(diǎn)起吊或支承，由于計(jì)算原理相同，以下僅就兩點(diǎn)、三點(diǎn)起吊構(gòu)件的吊點(diǎn)位置進(jìn)行研究。1 兩點(diǎn)起吊當(dāng)兩吊點(diǎn)對稱布置在結(jié)構(gòu)中心的兩側(cè)時(shí)，由于構(gòu)件本身的重量，將使吊點(diǎn)處產(chǎn)生負(fù)彎矩（構(gòu)件上緣受拉），跨中產(chǎn)生正

3、彎矩（構(gòu)件下緣受拉），通過移動(dòng)吊點(diǎn)位置，就可使吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩與跨中的正彎矩相等，這時(shí)構(gòu)件配置的主筋數(shù)量最省。設(shè)構(gòu)件長為L，構(gòu)件自身的均布荷載為q，兩外端懸臂部分長為a，兩吊點(diǎn)及跨中位置分別為A、B、O，如圖1所示：根據(jù)力學(xué)知識，由MB=0得NA= qL/2構(gòu)件跨中彎矩：M0= NA(L/2- a)-qL2/8=qL2/8- qLa/2（下緣受拉）吊點(diǎn)處構(gòu)件彎矩： MA=qa2/2 （上緣受拉）如果吊點(diǎn)位置合理，使M0=MA，可解得a= 0.207L，即兩吊點(diǎn)對稱布置在構(gòu)件中心的兩側(cè)時(shí)，吊點(diǎn)距離構(gòu)件端部0.207L時(shí)位置最為合理。2 三點(diǎn)起吊 設(shè)構(gòu)件長為L，構(gòu)件自身的均布荷載為q，懸臂部分長為a

4、，三個(gè)吊點(diǎn)位置分別為A、B、C，如圖2所示。由工程力學(xué)知識知道，三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)屬一次超靜定結(jié)構(gòu)，去掉中間的支承聯(lián)系，由X1代替中間支承所受到的力NB，將超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)，B點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)條件是豎向位移等于零，力學(xué)計(jì)算模型見圖3。由力法方程知識知道：11 X1+1P=0 （1）其中: 11 =(M12/EI)dx=(L-2a)3/(48EI) （2）1P=(MPM1/EI)dx=qa2(L-2a)2/(16EI)-5q(L-2a)4/(384EI) （3）將（2）、（3）代入（1）解得：X1=(5L2/8-a2/2-5aL/2)q （4）由于結(jié)構(gòu)對稱受力，所以NA=NC=(qL-X1)/2=

5、q(3L2/8+aL/2+a2/2)/(L-2a)/2令Z=(3L2/8+aL/2+a2/2)/(L-2a) （5）則NA=NC=qZ/2 （6） 在A、B之間任意截面X處（距離A點(diǎn)為X），其彎矩：MX= NAX-q(X+a)2 /2 （下緣受拉）（7）支承點(diǎn)A處的彎矩：MA=qa2/2（上緣受拉）（8）由于構(gòu)件A、B兩點(diǎn)存在負(fù)彎矩（上緣受拉），故在A、B兩點(diǎn)之間必然存在正彎矩，并且極值存在，即MX max=0存在，也就是（NAX-q(X+a)2/2）= NA-q(X+a)=0X= NA/q-a= (qZ/2)/q-a=Z/2-a （9）將（6）、（9）代入（7）得MXmax=qZX/2-q(

6、X+a)2/2=qZ2/8-qaZ/2（10）支點(diǎn)位置的選擇，應(yīng)根據(jù)施工過程中可能出現(xiàn)的具體情況分析后確定。 1）端部支承構(gòu)件上緣的負(fù)彎矩MA，與跨中（AB段）最大正彎矩相等，這時(shí)，兩者彎矩值都不是最大，支點(diǎn)及跨中配筋最省，即（8）=（10），MA= MX max 即qa2/2= qZ2/8-qaZ/2將Z值代入上式，解得a=0.121L。 2）中間支承點(diǎn)處的負(fù)彎矩MB，與跨中（AB段）最大正彎矩相等，這時(shí)，兩者彎矩值都不是最大，支點(diǎn)處及跨中配筋最省，即MB= MX max而MB=q(L/2)2- NA(L/2-a)= qL2/8- qZ(L-2a)/4 （11）聯(lián)立（5）、（10）、（11），解得a=0.192L3）如果端支承與中間支承處桿的上緣拉應(yīng)力相等（彎矩相等），也可以認(rèn)為支點(diǎn)合理，即兩支點(diǎn)結(jié)構(gòu)上緣配筋相等，即MA= MB，聯(lián)立（5）、（8）、（11），解得a=0.145L。4）如果中間及兩端部支點(diǎn)的反力相等，也可以認(rèn)為，三個(gè)吊點(diǎn)的吊繩張力（拉力）相等，則吊點(diǎn)（支點(diǎn)）位置合理，即NA= NB由于NB=X1，所以NA= X1聯(lián)立（4）、（6），解得a=0.153L由以上計(jì)算可知當(dāng)樁身主筋強(qiáng)度足夠時(shí)，應(yīng)考慮三個(gè)吊繩受力相等，以策安全，a=0.153L。當(dāng)?shù)趵K的受力不存在問題時(shí)，同時(shí)構(gòu)件中心段主筋強(qiáng)度足夠，應(yīng)控制端支點(diǎn)（吊點(diǎn)）位置，a=0.121L。當(dāng)?shù)?/p>