40t龙门吊轨道梁设计Word下载.docx

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2.2设计检算原则

1）在满足结构受力的前提下应考虑挠度变形控制。

2）综合考虑结构的安全性、稳定性。

3）采取比较符合实际的力学模型进行计算。

2.3设计范围

40t龙门吊钢筋混凝土轨道梁分别在不同位置处的受力和配筋设计。

轨道梁支撑形式

序号

编号

名称

图示

尺寸

轨道梁尺寸

支撑位置

轨道梁位置关系

备注

1

①

牛腿

牛腿尺寸:

b=1000mmh=1300mmh1=440mmc=1850mm

下柱尺寸:

1000×

1000mm

纵向位于40~41轴中心线上，横行牛腿中心距B轴1.3m。

位于轨道梁下方

支撑轨道梁。

13页

2

②

横向梁

梁长=5.3m

截面尺寸=

800×

600mm

纵向位于31～34轴中心线上，横向设置在B、C两轴之间。

16页

3

③

梁长=7.8m

800mm

纵向位于35～39轴中心线上，横向一端设置距B轴2.5m，另一端设置在C轴上。

20页

4

④

梁长=8.2m

1000×

900mm

纵向位于44～45轴中心线上，横向一端设置距B轴2.5m，另一端设置在C轴上。

23页

5

⑤

立柱

纵向位于31～34轴、35～39轴、44～45轴，横向31～34轴设置在B、C两轴上，35～39轴一端设置距B轴2.5m另一端设置在C轴上，44～45轴一端设置距B轴2.5m另一端设置在C轴上。

位于横向梁下方

支撑横向梁及轨道梁。

26页

3、40吨龙门吊轨道梁结构设计参数

龙门吊跨度为12m，每侧两轮间距为11.387m。

龙门吊起重设备为小车，该小车的最大承载为40t。

龙门吊自重100t。

考虑到龙门吊偏压，单个轮压最不利情况最大值为250KN，安全系数按1.2考虑约为300KN，单侧轮压为500KN。

龙门吊轨道直接安装在钢筋砼轨道梁上，在轨道梁上预埋固定钢轨的钢筋。

轨道梁一侧沿31～45轴纵向设置，在45轴之外向东延伸8米。

为了区分轨道梁，把轨道梁分为a、b、c、d四道。

4、40吨龙门吊轨道梁设计验算

4.1龙门吊轨道梁布设在天然地基上

4.1.1计算模型与计算荷载

龙门吊轨道梁按天然地基梁进行计算，龙门吊单侧轨距为11.387m，龙门吊作用于轨道上轨压和起吊材料对轨道梁的压力F=300kN。

4.1.2轨道梁受力与配筋计算

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）,本文简称《混凝土规范》

　　《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,本文简称《抗震规范》

1已知条件及计算要求：

（1）已知条件：

矩形梁b=600mm，h=450mm。

砼C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋HRB400，fy=360N/mm2，fy'

=360N/mm2，箍筋HPB300，fy=270N/mm2。

弯矩设计值M=300.00kN.m，剪力设计值V=10.00kN，扭矩设计值T=0.00kN.m。

（2）计算要求：

1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.裂缝宽度计算。

2抗弯计算:

（1）求相对界限受压区高度ξb

εcu=0.0033-（fcu,k-50）×

10-5=0.0033-（35-50）×

10-5=0.00345

εcu>

0.0033，取εcu=0.00330

　　按《混凝土规范》公式（6.2.7-1）

（2）单筋计算基本公式，按《混凝土规范》公式（6.2.10-1）

（3）求截面抵抗矩系数αs

h0=h-as=450-35=415mm

（4）求相对受压区高度ξ

（5）求受拉钢筋面积As

As=ξα1fcbh0/fy=0.192×

1.00×

16.70×

600×

415/360=2222mm2

（6）配筋率验算

　　受拉钢筋配筋率

ρ=As/（bh）=2222/（600×

450）=0.82%>

ρsmin=max{0.0020,0.45ft/fy=0.45×

1.57/360=0.0020}=0.0020

　　　配筋率满足要求

3抗剪计算:

（1）截面验算，按《混凝土规范》公式（6.3.1）

V=0.25βcfcbh0=0.25×

1.000×

415=1039575N=1039.58kN>

V=10kN

　　截面尺寸满足要求。

（2）配筋计算，按混凝土规范公式（6.3.4-2）

V<

αcvftbh0+fyv（Asv/s）h0

Asv/s=（V-αcvftbh0）/（fyvh0）

=（10.00×

103-0.70×

1.57×

415）/（270×

415）

=-2.35298mm2/mm=-2352.98mm2/m

　　配箍率ρsv=Asv/s/b=-2.35298/600=-0.39%<

ρsvmin=0.14%不满足最小配箍率

　　抗剪箍筋按构造配筋:

Asv/s=ρsvmin×

b=0.14%×

600=0.83733mm2/mm=837.33mm2/m

4配置钢筋：

（1）上部纵筋：

计算As=540mm2，

实配4E25（1963mm2ρ=0.73%），配筋满足

（2）下部纵筋：

计算As=2222mm2，

实配5E25（2454mm2ρ=0.91%），配筋满足

（3）箍筋：

计算Av/s=837mm2/m，

实配d10@300四肢（1047mm2/mρsv=0.17%），配筋满足

5裂缝计算:

（1）截面有效高度:

（2）受拉钢筋应力计算,根据《混凝土规范》式7.1.4-3:

（3）按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,根据《混凝土规范》式7.1.2-4:

（4）裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,根据《混凝土规范》式7.1.2-2:

ψ=-0.5262<

0.2,取ψ=0.2

受拉区纵向钢筋的等效直径deq:

根据《混凝土规范》表7.1.2-1构件受力特征系数αcr=1.9:

（5）最大裂缝宽度计算,根据《混凝土规范》式7.1.2-1:

σs=σsq

Wmax=0.014mm<

Wlim=0.400mm,满足。

4.2轨道梁布设在牛腿处

龙门吊轨道梁设在牛腿处进行计算，龙门吊单侧轨距为11.387m，牛腿间距为4.5m。

由于龙门吊轮距较宽，每跨只承受龙门吊1/4轮压。

龙门吊作用于轨道上轨压和起吊材料对轨道梁的压力充分考虑系数F=300kN。

　　《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）,本文简称《荷载规范》

1计算简图：

2计算条件：

荷载条件:

均布恒载标准值:

0.00kN/m活载准永久值系数:

0.50

均布活载标准值:

0.00kN/m支座弯矩调幅幅度:

0.0%

梁容重:

25.00kN/m3计算时考虑梁自重:

考虑

恒载分项系数:

1.20活载分项系数:

1.40

配筋条件:

抗震等级:

不设防纵筋级别:

HRB400

混凝土等级:

C35箍筋级别:

HPB300

配筋调整系数:

1.0上部纵筋保护层厚:

25mm

面积归并率:

30.0%下部纵筋保护层厚:

最大裂缝限值:

0.400mm挠度控制系数C:

200

截面配筋方式:

双筋

3计算结果：

单位说明:

弯矩:

kN.m剪力:

kN

纵筋面积:

mm2箍筋面积:

mm2/m

裂缝:

mm挠度:

mm

梁号1:

跨长=4500B×

H=600×

600

左中右

弯矩（-）:

0.0000.000-283.788

弯矩（+）:

0.001290.4420.000

剪力:

141.236-243.064-267.364

上部as:

353535

下部as:

上部纵筋:

7207201457

下部纵筋:

7201491720

箍筋Asv:

837837837

上纵实配:

4E25（1963）4E25（1963）4E25（1963）

下纵实配:

箍筋实配:

4d10@250（1257）4d10@250（1257）4d10@250（1257）

腰筋实配:

4d16（804）4d16（804）4d16（804）

上实配筋率:

0.55%0.55%0.55%

下实配筋率:

箍筋配筋率:

0.21%0.21%0.21%

0.0000.3170.304

挠度:

0.0002.7130.000

最大裂缝:

0.317mm<

0.400mm

最大挠度:

2.713mm<

22.500mm（4500/200）

本跨计算通过.

梁号2:

-283.7880.000-189.192

0.000195.8460.000

225.321201.021-183.279

1457720977

7201010720

0.3040.1200.107

0.0001.1810.000

0.304mm<

1.181mm<

梁号3:

-189.1920.000-283.788

183.279-201.021-225.321

9777201457

0.1070.1200.304

梁号4:

-283.7880.0000.000

0.000290.4420.001

267.364243.064-141.236

1457720720

0.3040.3170.000

4所有简图：

4.3顶板轨道梁处于40～41轴位置牛腿设计

4.3.1牛腿设置

在40~41轴结构中柱位置布设轨道梁，龙门吊轨道梁为一直线梁。

由于轨道梁偏移立柱较大，必须在立柱上设置牛腿。

因此在40~41轴立柱处设计一长1.850mm、宽1000mm、高1300mm牛腿支座.牛腿与立柱、轨道梁之间钢筋锚固。

因为此牛腿处可能两台龙门吊同时经过，龙门吊作用于轨道梁轮压和吊具及渣斗的总荷载考虑为1000KN。

4.3.1牛腿承载力与配筋计算

1设计资料：

1.1已知条件：

混凝土强度等级：

C35,ftk=2.20N/mm2,fc=16.70N/mm2

纵筋级别：

HRB335,fy=300N/mm2

箍筋级别:

HPB300,fy=270N/mm2

弯筋级别:

牛腿类型:

无上柱双牛腿

b=1000mmh=1300mmh1=440mmc=1850mm

下柱宽度:

H1=700mm

牛腿顶部竖向力值:

F1vk=370.37kNF2vk=370.37kN

F1v=500.00kNF2v=500.00kN

a1=1450.00mma2=950.00mm

牛腿顶部水平力值:

F1hk=0.00kNF2hk=0.00kN

F1h=0.00kNF2h=0.00kN

1.2计算要求：

1.斜截面抗裂验算

2.正截面抗弯计算

3.水平箍筋/弯起钢筋面积计算

2斜截面抗裂验算

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）第10.8.1条规定：

=1143.335kN

Fvk=370.370kN<

Fvktmp=1143.335kN满足要求.

3正截面抗弯计算

剪跨比a/h0=1450.00/1295.00=1.12

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）第10.8.2条规定：

纵筋计算配筋量:

=2195mm2

ρ=0.170%根据《规范》第10.8.3条的规定，承受竖向力所需的纵向受力钢筋配筋率不能小于最小配筋率

ρmin=0.45ft/fy=0.45×

1.57/300.00=0.236%>

0.2%,取ρmin=0.236%

取As1=ρminbh0=0.200%×

1295=3050mm2

As=AS1+AS2=AS1+1.2Fh/fy=3050+（1.2×

0.00×

103）/300=3050mm2

纵筋实配:

7D25As=3436mm2（ρ=0.27%）>

3050mm2满足要求.

4水平箍筋/弯起钢筋面积计算

水平箍筋面积计算：

根据《规范》10.8.4要求,水平箍筋在牛腿上部2h0/3的范围内截面面积

不宜小于承受竖向力受拉钢筋截面面积的二分之一，即

ASh>

0.5AS1=0.5×

3050=1525mm2

d10@95

牛腿上部2/3h0范围内:

Ash=1571mm2>

1525mm2满足要求.

根据剪跨比a/h0=1450.00/1295.00=1.12≥0.3应设弯起钢筋

弯起钢筋面积计算

根据《规范》10.8.4要求,弯起钢筋的截面面积

ASb>

弯筋实配:

4D25

Asb=1963mm2（ρ=0.15%）>

4.4轨道梁横向支撑梁

在31～39轴和41～45轴处两道轨道梁在结构框架柱之间通过，由于轨道梁中心距框架柱间距较大，所以在结构框架柱位置布设横向梁支撑轨道梁。

横向梁截面根据跨度的不同而发生改变，根据不同的跨度采用不同的配筋。

横向梁跨度长度分别为，5.3m设在31～34轴截面尺寸800mm×

600mm、7.8m设置在35～39轴截面尺寸800mm×

800mm、8.2m设置在44～45轴截面尺寸1000mm×

900mm。

横向梁钢筋锚入框架梁立柱中，横向梁中预留轨道梁钢筋。

因为此横向梁可能两台龙门吊同时经过，龙门吊作用于横向梁轮压和吊具及渣斗的总荷载考虑为1000KN。

4.3.15.3m横向梁承载力及配筋计算

HRBF335

50mm

跨长=5300B×

H=800×

0.0000.0000.000

0.002870.9900.005

411.745-226.415-864.575

606060

960960960

113060141130

267426742674

4P28（2463）4P28（2463）4P28（2463）

10P28（6158）10P28（6158）10P28（6158）

4d12@100（4524）4d12@100（4524）4d12@100（4524）

6d14（924）6d14（924）6d14（924）

0.51%0.51%0.