T门式起重机轨道梁计算书.doc

资源描述

T门式起重机轨道梁计算书.doc

《T门式起重机轨道梁计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《T门式起重机轨道梁计算书.doc（88页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

T门式起重机轨道梁计算书.doc

中国中铁XX地铁XX线工程

XX站～XX站区间

45T门式起重机轨道梁

计算书

编制：

复核：

审核：

中国中铁股份有限公司

XX地铁XX线项目经理部

2014年04月

1.概述 1

2.冠梁门吊轨道梁验算 1

2.1地基承载力验算 1

2.2XX站新轨道梁基础配筋 3

3.车站顶纵梁门吊轨道验算 6

3.1设计资料 6

3.2主要材料指标 6

3.3模型简介 6

3.4荷载组合说明 7

3.5荷载组合说明 8

3.6验算结果表格 8

3.7梁的详细计算过程 17

45T门式起重机轨道梁计算书

1.概述

根据盾构掘进施工需要，本工程在XX站施工场地需布置2台45T门式起重机，用于XX站施工场地。

根据龙门吊布置、荷载及场地地质情况，XX站龙门吊轨道梁采用C35砼.东端头门吊基础位于冠梁上，为高0.56米,底部宽0.8米的基础；车站标准段基础位于车站顶纵梁上，龙门吊基础采用40×100cm混凝土基础。

详见下图,龙门吊单侧跨距8m。

图1单边轨道轮子布置

2.冠梁门吊轨道梁验算

2.1地基承载力验算

①计算参数

a龙门吊轮压：

根据45T龙门吊技术参数表中数据，当龙门吊悬臂起吊最不利工况时，龙门吊最大轮压为342KN，单边轨道梁共有1组4个轮子接触轨道。

由单边轨道轮子布置图可得内轮距为8m，一边支腿轮距为2m。

因基础直接作用于现有砼结构上，所以忽略条形基础扩散作用，作用面积长度为L=2.5+8+2.5=13m，宽度为1.2米，面积为13m×1.2m＝15.6m2，即在条形基础底部15.6m2内共承受悬臂侧一个龙门吊轮子荷载342KN。

b梁条形扩大基础底面为C35钢筋砼，该层的最小承载力fak=35MPa；

②轨道梁的地基承载力验算

轮压：

342×4=1368KN

结构自重：

钢筋砼C35自重，按25kN/m3计。

50钢轨：

50kg/m,

条形基础面积为10.4m2

地基承受的荷载f:

两者对比，fak=35MPa>f=146.17KPa，因此，持力层地基承载力足够。

对于轨道下面的钢筋混凝土基础，

查规范所得正截面受弯承载力计算为

受力模型简化：

（1）忽略条形基础扩散作用，按照2.5m的荷载作用长度计算，如下图受力所示。

将6.5m的混凝土基础简化为一个整体，由混凝土及50轨产生的均布荷载：

龙门吊滚轮产生的集中荷载：

所有荷载均通过梁作用在地基上，地基对混凝土梁产生均布的反作用力为

。

（2）中间8m范围内由混凝土及50轨产生的均布荷载：

，

荷载通过梁作用在冠梁上，冠梁对混凝土梁产生均布的反作用力为

。

将整块混凝土梁反过来，以施加集中力的4个轮子作为基座。

以地基反力作为均布荷载作用在体系上，通过力学求解器求解出基座A、B、C、D点的内力，见下图。

受力模型简化

弯矩示意图

剪力示意图

结构为静定,通过力学求解器求得

梁下表面受拉时在产生的最大弯矩为：

M=64.25KN.m

在B、C点产生的剪力最大为V=142.7KN

2.2XX站新轨道梁基础配筋

设置在XX站基坑两侧地面的龙门吊轨道梁采用高0.56m，底部宽0.8m的基础，已知矩形梁截面尺寸b×h=800×560mm，混凝土强度等级为C35，钢筋采用HRB335级钢筋。

混凝土下表面受拉时，矩形梁受到的最大弯矩为M1=64.25kN.m，混凝土上表面受拉时，矩形梁受到的最大弯矩为M2=44.5kN.m。

钢筋为HRB335,钢筋的强度设计值fy=300N/mm2,轨道梁混凝土为C35，混凝土轴心抗压强度设计值fc=16.7N/mm2,当混凝土强度≤C50时，混凝土受压区等效矩形应力图系数a1=1.0,当混凝土强度≤C50、钢筋级别为HRB335时，界限相对受压区高度ξb=0.55。

①当混凝土下表面受拉时：

环境类别为二a类时，混凝土梁最小保护层厚度为25mm。

假定受拉钢筋布置一排，设as=35mm,则h0=h-as=560-35mm=525mm。

截面抵抗矩系数

按照单筋矩形截面进行设计

则

配筋率：

不能满足最小配筋率。

所以取

选取配筋为Φ18@200，As=1017mm2

承载力验算

因为

所以，选用配筋满足承载力需求。

②当混凝土上表面受拉时：

环境类别为二a类时，C35梁的混凝土最小保护层厚度为25mm，假定受拉钢筋布置一排，设as=35mm，则

。

按照单筋矩形截面进行设计

则

选用4，

不能满足最小配筋率。

所以取

选取配筋为Φ18@200，As=1017mm2

承载力验算

因为

所以，选用配筋满足承载力需求。

查规范所得正截面受剪承载力计算为：

矩形截面的一般受弯构件，当符合下列公式要求是

因混凝土等级为C35，所以ft=1.57N/mm2,b=1000mm,h0=525mm.

0.7ftbh0=0.7*1.57*800*525=461.58KN

仅需构造配筋，实际配筋Φ10@300。

轨道基础实际配筋图见下图。

截面复核：

矩形截面受弯构件，其正截面受弯承载力应符合下列规定：

因混凝土等级为C35，所以有轨道梁配筋图可知h=560mm,b=800mm,a′s=35mm,As=As′=1017mm2,钢筋为HRB335，得fy=300N/mm2。

因为

所以

满足要求。

3.车站顶纵梁门吊轨道验算

3.1设计资料

使用程序:

MIDAS/Civil,Civil2006（ReleaseNo.1）

截面设计内力:

3维

构件类型:

普通混凝土桥梁

公路桥涵的设计安全等级:

一级

构件制作方法:

现浇

3.2主要材料指标

表1：

混凝土技术指标

强度等级

线膨胀系数

标准值

设计值

弹性模量

容重

（MPa）

（kN/m3）

fck

ftk

fcd

ftd

（MPa）

C35

31500.00

25.00

1.000e-005

23.40

2.20

16.10

1.52

3.3模型简介

单元数量:

梁单元10个;柱单元0个

节点数量:

11个

边界条件数量:

11个

施工阶段:

2个

步骤名称

结构组

边界组

荷载组

激活

钝化

激活

钝化

激活

钝化

CS1

结构

边界

自重

二期

永久荷载

3.4荷载组合说明

1.荷载工况说明

静力荷载计算：

MG45/16吨门式起重机自重约127.4t，最大起吊重量为45t，最大轮压为34.2t；龙门吊轨道采用50kg/m钢轨，龙门吊基础采用40×100cm混凝土基础；龙门吊基础作用在顶板梁上，顶板梁截面尺寸分别为100×200cm、100×170cm；其龙门吊截面图如下图3-1所示。

2 2

图3-1龙门吊工作简图单位：

在龙门吊基础计算时，分别计算两道顶板梁，其永久荷载分别如下所示：

钢轨荷载：

Q1＝0.5kN/m;

龙门吊基础荷载：

Q2＝26×0.4×1＝10.4kN/m;

顶板荷载：

Q3＝26×0.8×（10.5+11.2）/2＝225.68kN/m;

龙门吊基础按最大轮压进行计算，考虑荷载为移动荷载，其荷载简图如下图1.3-2所示：

342342 342342

图3-2龙门吊移动荷载单位：

m（kN）

根据图3-2可知，其移动荷载为F＝0.5342kN。

2.静力荷载工况

序号

名称

类型

描述

自重

施工阶段荷载（CS）

永久荷载

施工阶段荷载（CS）

钢轨荷载+龙门吊基础荷载+顶板荷载

3.移动荷载工况

序号

名称

描述

移动荷载

龙门吊移动荷载

3.5荷载组合说明

1.荷载工况名称

名称

描述

恒荷载（CS）

cEL

施工荷载（CS）

SUM

合计（CS）

M[1]

车辆

2.荷载组合

名称

激活

弹性

描述

合计

承载能力极限状态

3.6验算结果表格

1.施工阶段法向压应力验算

单元

位置

类型

阶段

验算

Sig_MAX

Sig_ALW

（MPa）

MY-MAX

二期

14.976

MY-MIN

二期

14.976

MY-MAX

二期

4.208

14.976

MY-MIN

二期

4.208

14.976

MY-MAX

二期

4.208

14.976

MY-MIN

二期

4.208

14.976

MY-MAX

二期

3.209

14.976

MY-MIN

二期

3.209

14.976

MY-MAX

二期

3.209

14.976

MY-MIN

二期

3.209

14.976

MY-MAX

二期

3.446

14.976

MY-MIN

二期

3.446

14.976

MY-MAX

二期

3.446

14.976

MY-MIN

二期

3.446

14.976

MY-MAX

二期

3.389

14.976

MY-MIN

二期

3.389

14.976

MY-MAX

二期

3.389

14.976

MY-MIN

二期

3.389

14.976

MY-MAX

二期

3.406

14.976

MY-MIN

二期

3.406

14.976

MY-MAX

二期

3.406

14.976

MY-MIN

二期

3.406

14.976

MY-MAX

二期

3.389

14.976

MY-MIN

二期

3.389

14.976

MY-MAX

二期

3.389

14.976

MY-MIN

二期

3.389

14.976

MY-MAX

二期

3.446

14.976

MY-MIN

二期

3.446

14.976

MY-MAX

二期

3.446

14.976

MY-MIN

二期

3.446

14.976

MY-MAX

二期

3.209

14.976

MY-MIN

二期

3.209

14.976

MY-MAX

二期

3.209

14.976

MY-MIN

二期

3.209

14.976

MY-MAX

二期

4.208

14.976

MY-MIN

二期

4.208

14.976

MY-MAX

二期

4.208

14.976

MY-MIN

二期

4.208

14.976

MY-MAX

二期

14.976

MY-MIN

二期

14.976

2.施工阶段受拉区钢筋的拉应力

单元

位置

钢筋

验算

Sig_DL

Sig_LL

Sig_ADL

Sig_ALL

（MPa）

Rbar-1

300

Rbar-2

300

Rbar-3

300

Rbar-4

300

Rbar-1

-22.65

300

Rbar-2

-24.683

300

Rbar-3

52.594

300

Rbar-4

50.561

300

Rbar-1

-22.65

300

Rbar-2

-24.683

300

Rbar-3

52.594

300

Rbar-4

50.561

300

Rbar-1

-17.271

300

Rbar-2

-18.821

300

Rbar-3

40.104

300

Rbar-4

38.554

300

Rbar-1

-17.271

300

Rbar-2

-18.821

300

Rbar-3

40.104

300

Rbar-4

38.554

300

Rbar-1

-18.549

300

Rbar-2

-20.214

300

Rbar-3

43.072

300

Rbar-4

41.407

300

Rbar-1

-18.549

300

Rbar-2

-20.214

300

Rbar-3

43.072

300

Rbar-4

41.407

300

Rbar-1

-18.242

300

Rbar-2

-19.879

300

Rbar-3

42.359

300

Rbar-4

40.721

300

Rbar-1

-18.242

300

Rbar-2

-19.879

300

Rbar-3

42.359

300

Rbar-4

40.721

300

Rbar-1

-18.331

300

Rbar-2

-19.977

300

Rbar-3

42.566

300

Rbar-4

40.92

300

Rbar-1

-18.331

300

Rbar-2

-19.977

300

Rbar-3

42.566

300

Rbar-4

40.92

300

Rbar-1

-18.242

300

Rbar-2

-19.879

300

Rbar-3

42.359

300

Rbar-4

40.721

300

Rbar-1

-18.242

300

Rbar-2

-19.879

300

Rbar-3

42.359

300

Rbar-4

40.721

300

Rbar-1

-18.549

300

Rbar-2

-20.214

300

Rbar-3

43.072

300

Rbar-4

41.407

300

Rbar-1

-18.549

300

Rbar-2

-20.214

300

Rbar-3

43.072

300

Rbar-4

41.407

300

Rbar-1

-17.271

300

Rbar-2

-18.821

300

Rbar-3

40.104

300

Rbar-4

38.554

300

Rbar-1

-17.271

300

Rbar-2

-18.821

300

Rbar-3

40.104

300

Rbar-4

38.554

300

Rbar-1

-22.65

300

Rbar-2

-24.683

300

Rbar-3

52.594

300

Rbar-4

50.561

300

Rbar-1

-22.65

300

Rbar-2

-24.683

300

Rbar-3

52.594

300

Rbar-4

50.561

300

Rbar-1

300

Rbar-2

300

Rbar-3

300

Rbar-4

300

3.施工阶段中性轴主拉应力验算

单元

位置

阶段

验算

Sig_M

Sig_ML

Sig_MR

Sig_MAX

Sig_ALW

（MPa）

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

最小

CS1

1.76

集团有限公司15

4.梁的纵向钢筋量估算

单元

位置

最大/最小

组合名称

类型

验算

Ag_REQ_T

Ag_REQ_B

Ag_USE_T

Ag_USE_B

（kN-m）

（mm2）

最大

合计

MY-MAX

51715.1515

25315.5

最小

合计

MY-MIN

51715.1515

25315.5

最大

合计

MY-MAX

115.4946

175.149

25315.5

最小

合计

MY-MIN

1124.1731

1719.1869

25315.5

最大

合计

MY-MAX

115.4946

175.149

25315.5

最小

合计

MY-MIN

1124.1731

1719.1869

25315.5

最大

合计

MY-MAX

151.4623

229.

展开阅读全文