吊装工程柱子承载能力验算

1、 荷载计算

（1）吊装钢丝绳对柱子根部产生的内力

1）受力分析图：

2）钢丝绳荷载计算

本工程实际网架吊装时整体重量为P=234.5KN（网架整体吊装部分的总和），共设12个吊点每个吊点的实际钢丝绳受拉力为S2=234.5÷12=19.54KN。

钢丝绳在工作时与地面垂直方向的夹角最大为β= 690,钢丝绳的实际受力值：S1= S2×tan690=19.54×2.61=51KN(钢丝绳水平分力) S2=19.54 KN(钢丝绳垂直分力)

3）钢丝绳对柱跟部产生的内力计算

弯矩： M2= S2×0.77m=19.54KN×0.77m=15.0KN •m(+) M1= S1×12.2m=51.0KN×12.2m=622.2KN •m(-) 轴力： NS2=19.54.0KN（-） 剪力： VS1=51.0KN（-）

（2）女儿墙自重对柱子根部产生的内力

1）受力分析图：

2）女儿墙自重对柱跟部产生的内力计算

女儿墙自重：（1.2m×0.15m+0.37×0.15）×8.4m×25KN/m3=49.5KN 弯矩： M3= S3×0.77m=49.5KN×0.77m=38.12KN •m(+) 轴力： NS3=49.5KN(-) （3）风荷载对柱子根部产生的内力

1）受力分析图：

2）女儿墙上的风荷载计算： 按围护结构考虑：

2

=1.0×1.0×0.74×0.55=0.41kN/m WWkgzs1z0式中 Wk-风荷载标准值；

-高度z处的阵风系数，取1.0 ；

gz-局部风压体型系数，取1.0；

s1μz-风压高度变化系数，取0.74； W0-基本风压，沈阳取0.55kN/m2。

女儿墙风荷载标准值：F1=0.41KN/m2×1.2m×8.4m=4.13 kN

3）柱子上的风荷载计算： 按承重结构考虑：

WkzzsW0=1.025×1.3×0.74×0.55=0.54 KN/m

2

式中 Wk-风荷载标准值；

βz-高度z处的风振系数； μs-风压载体型系数，取1.3； μz-风压高度变化系数，取0.74； W0-基本风压，沈阳取0.55kN/m2。

βz=1+zz=1+1.34×0.6922×0.02/0.74=1.025 式中 -脉动增大系数，取1.35； -脉动影响系数，取0.6922； z-阵型系数，取0.02； z-风压高度变化系数，0.74。 0.54KN/m2柱子风荷载标准值：F2=×0.6m×11.6m=1.9 kN

24）风荷载对柱跟部产生的内力计算 弯矩：MF1=4.13KN×12.2m=50.4 KN •m(-)

MF2=1.9KN×5.8m=11.02 KN •m(-)

剪力：VF1=4.13KN(-)

VF2=1.9KN(-)

(4)柱子自重计算

1）受力分析图

2）自重计算

N自重=0.6×0.8×11.6m×25KN/m3=139.2KN (5)荷载组合

1）弯矩：S=γGSGK+γQSQK=1.2×（15-622.2+38.12）+1.4×(50.41+11.02)

=769 KN •m

2）轴力：S=γGSGK+γQSQK=1.2×(19.54+49.5+139.2)=250 KN 3）剪力：S=γGSGK+γQSQK=1.2×51+1.4×(4.13+1.9)=70 KN 2、柱子根部抗弯承载力验算

1）已知条件：柱子截面尺寸为b×h＝600mm×800mm，保护层厚度为30mm，荷载作用下产生的截面轴力设计值N＝250 KN，弯矩设计值M＝769 KN •m，混凝土强度等级为C30(fc＝14.3N/mm2，α1＝1.0)，纵向受力钢筋为5根HRB400级25（fy＝fy’＝360N/mm2，δb＝0.518, A实际s＝A实际s’＝2454mm2），采用对称配筋，构件计算长度l0＝11.6m。验算柱子h方向抗弯承载力。

2）验算：

as= as’=30mm，h0=h-30mm=800mm-30mm=770mm e0=M/N=769×106 N •mm/250×103 N=3076mm ea=20mm或h/30=800/30=26.67mm，取26.7mm ei= e0+ea=3076+26.7=3102.7mm

l0/h=11600/800=14.5.>5,应考虑偏心距增大系数η 0.5fcA0.514.3N/mm2600mm800mmζ1==40>1.0,取1.0 N86000Nl0/h=14.5<15，则ζ2=1.0

1l02(14.5)21.01.01.037 η=1+()12=1+3102.7mmeih14001400770mmh01ei1.0373102.7mm3217.5mm

e=ei+h/2- as=3217.5mm+800mm/2-30mm=3587.5mm

按对称配筋考虑，计算Nb Nb=α1fcbξbh0=1.0×14.3N/mm2×600mm×0.518×770mm=3422KN

N=250KN0.3h0

满足对称配筋大偏心受压的条件。

N25000029mm 21fcb1.014.3N/mm600mm 近似取2a。 2a2770mm1540mm，sAsAsN(eih/2as)250000N(3217.5mm-40030mm)22672.2mm2fy(h0a)360N/mm(770mm-30mm)sA’2sAs=2672.2mm2> A实际s=A实际s=2454mm，且

实际8.9%5% ，所以构件不能满足吊装荷载工作。