T门式起重机轨道梁计算书.doc

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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

目录

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

XX

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）

（MPa）

（MPa）

（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

10

图3-1龙门吊工作简图单位：

m

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

2

8

2

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

1

自重

施工阶段荷载（CS）

2

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

1

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

cD

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

No

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）

（MPa）

1

I

MY-MAX

二期

OK

0

14.976

1

I

MY-MIN

二期

OK

0

14.976

1

J

MY-MAX

二期

OK

4.208

14.976

1

J

MY-MIN

二期

OK

4.208

14.976

2

I

MY-MAX

二期

OK

4.208

14.976

2

I

MY-MIN

二期

OK

4.208

14.976

2

J

MY-MAX

二期

OK

3.209

14.976

2

J

MY-MIN

二期

OK

3.209

14.976

3

I

MY-MAX

二期

OK

3.209

14.976

3

I

MY-MIN

二期

OK

3.209

14.976

3

J

MY-MAX

二期

OK

3.446

14.976

3

J

MY-MIN

二期

OK

3.446

14.976

4

I

MY-MAX

二期

OK

3.446

14.976

4

I

MY-MIN

二期

OK

3.446

14.976

4

J

MY-MAX

二期

OK

3.389

14.976

4

J

MY-MIN

二期

OK

3.389

14.976

5

I

MY-MAX

二期

OK

3.389

14.976

5

I

MY-MIN

二期

OK

3.389

14.976

5

J

MY-MAX

二期

OK

3.406

14.976

5

J

MY-MIN

二期

OK

3.406

14.976

6

I

MY-MAX

二期

OK

3.406

14.976

6

I

MY-MIN

二期

OK

3.406

14.976

6

J

MY-MAX

二期

OK

3.389

14.976

6

J

MY-MIN

二期

OK

3.389

14.976

7

I

MY-MAX

二期

OK

3.389

14.976

7

I

MY-MIN

二期

OK

3.389

14.976

7

J

MY-MAX

二期

OK

3.446

14.976

7

J

MY-MIN

二期

OK

3.446

14.976

8

I

MY-MAX

二期

OK

3.446

14.976

8

I

MY-MIN

二期

OK

3.446

14