预制梁场龙门吊轨道基础及台座计算书图文Word格式.docx

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图1.2-1最不利工况所处位置单个龙门吊自重按G1=70T估算,梁板最重G2=105t。

起吊最重梁板时单个天车所受集中荷载为P,龙门吊自重均布荷载为q。

P=G1/2=1059.8/2=514.5KN（1-1）q=G2/L=709.8/42=16.3KN/m（1-2）当处于最不利工况时单个龙门吊受力简图如下:

图1.2-3龙门吊受力示意图龙门吊竖向受力平衡可得到:

N1+N2=qL+P（1-3）取龙门吊左侧支腿为支点,力矩平衡得到:

N2L=qL0.5L+P3.5（1-4）由公式（1-3）（1-4）可求得N1=869.4KN,N2=331.1KN龙门吊单边支腿按两个车轮考虑,两个车轮之间距离为6m,对受力较大支腿进行分析,受力简图如下所示:

图1.2-4支腿单车轮受力示意图受力较大的单边支腿竖向受力平衡可得N1=N+N（1-5）由公式（1-5）得出在最不利工况下,龙门吊单个车轮所受最大竖向应力为N=434.7KN1.3建模计算建模计算1.3.1力学模型简化力学模型简化对龙门吊轨道基础进行力学简化,基础内力计算按弹性地基梁计算,用有限元软件MidasCivil2015进行模拟计算。

即把钢筋砼梁看成梁单元,将地基看成弹性支承。

图1.3-1力学简化模型1.3.2弹性支撑刚度推导弹性支撑刚度推导根据路桥施工计算手册p358可知,荷载板下应力P与沉降量S存在如下关系:

（1-6）其中:

E0地基土的变形模量,MPa；

沉降量系数,刚性正方形板荷载板=0.88；

刚性圆形荷载板=0.79；

地基土的泊松比,为有侧涨竖向压缩土的侧向应变与竖向压缩应变的比值；

Pcrp-s曲线直线终点所对应的应力,MPa；

s-与直线段终点所对应的沉降量,mm；

b-承压板宽度或直径,mm；

不妨假定地基的变形一直处在直线段,这样考虑是比较保守也是可行的。

故令地基承载的刚度系数,则（KN/m）。

另考虑到建模的方便和简单,令b=200mm（纵梁向20cm一个土弹簧）,查表得粉质粘土n=0.250.35,取=0.35粉质粘土的变形莫量E0=16MPa。

带入公式（1-6）求解得:

K=4.1441061.3.3Madis2015建模计算建模计算

（1）模型建立图1.3-2模型建立

（2）龙门吊轨道梁弯矩计算图1.3-3轨道梁应力图（3）轨道梁剪力计算图1.3-4轨道梁剪力图（4）基地反力计算图1.3-5基地反力图（5）轨道梁位移图1.3-6轨道梁位移图经过Madis2015建模计算,求得龙门吊轨道梁最大应力弯矩为279.6KNm,最大负弯矩为64.9KNm,最大剪力207.6KN,土弹簧最大支点反力14.4KN,考虑到轨道梁位移很小,土弹簧处于弹性变形过程,通过图1.3-5可知基地承载范围在纵梁方向集中在12m。

1.4龙门吊轨道梁配筋计算龙门吊轨道梁配筋计算1.4.1轨道梁正截面强度验算轨道梁正截面强度验算

（1）判断是截面形式单筋截面适筋梁最大承受能力为:

（1-7）（1-8）-混凝土抗压强度设计值,C30混凝土取14.3Mpa；

-截面有效高度；

-纵向受拉钢筋全部截面重心至受拉边缘的距离（轨道梁设计=7.5cm）；

-受压区混凝土截面宽度,取400mm；

-相对受压区高度,取0.56；

由公式（1-7）（1-8）可以求的；

m因为,故龙门吊轨道梁单筋截面就满足受力情况。

（2）最小配筋面积计算通过截面力矩平衡、受力平衡可得:

（1-9）（1-10）（1-11）-钢筋抗拉强度设计值,取280Mpa；

-受拉区钢筋截面面积；

-计算受压区高度；

0-结构重要性系数,取1.1。

通过公式（1-10）可求得通过公式（1-11）可求得结论:

纵向受拉钢筋最小配筋率为1540mm2,龙门吊轨道梁实际配置8根16纵向受拉钢筋=1600mm2大于最小配筋率,故正截面强度验算符合要求。

1.4.2斜截面强度计算斜截面强度计算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）可知,混凝土和箍筋共同抗剪能力的公式为1异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,1=1.0；

计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时,1=0.9；

故取1=1.0；

2预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,2=1.0；

对预应力混凝土受弯构件,2=1.25,但当由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同,或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取2=1.0；

故取2=1.0；

3-受压翼缘的影响系数,取3=1.1；

b-斜截面受压端正截面处矩形截面宽度,取b=400mm；

h0-斜截面受压段正截面的有效高度,自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离；

故取h0=625mm；

p-斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,p=100,当p2.5时,取p=2.5,其中=As/bh0；

故p=1001005/（400625）=0.402；

fcu,k-边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准,取fcu,k=30MPa,；

sv-斜截面内箍筋配筋率,sv=Asv/（Svb）=157.1/（500400）=0.079%；

fsv-箍筋抗拉强度设计值,箍筋采用光圆钢筋,故取值fsv=195MPa；

Asv-斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢的总截面面积,取157.1mm2；

Sv-斜截面内箍筋的间距,取500mm。

由上述条件可以求得:

=170KN166.5KN（最大剪力）故轨道梁400mm设置一道环形10箍筋满足斜截面受力要求。

1.4.3轨道地基承载力计算轨道地基承载力计算经过Madis2015建模可以看出,在纵梁方向基地土弹簧反力范围为2.22.4m,考虑端头位置反力较小,出于保守考虑纵梁方向2m为基底承力范围。

轨道梁下方设置50cm碎石垫层,地基压力按45度角扩散至基地,纵梁地基承力范围为3m。

图1.4-1轨道梁地基承载范围侧面图图1.4-2轨道梁地基承载范围立面图考虑最不利工况,轨道梁所受最大压力为:

Fmax=411.23KN地基承力面积:

S=31.2=3.6m2对地基压力:

160（实测地基承载力）故龙门吊轨道基础地基承载力满足要求。

2预制场台座计算书预制场台座计算书2.1工程概况工程概况2.1.1工程简介工程简介预制梁场场梁板尺寸主要有25m、28m、29m、30m组合箱梁以及30mT梁。

其中最重的为30m预制组合箱梁中的边梁。

混凝土方量为40.2m3,最大预制梁重105t,模板采用整体液压模板共重30t。

2.1.2地质情况地质情况与预制梁场龙门吊基础地质情况一致,不做赘述。

2.2台座设计台座设计2.2.1台座尺寸台座尺寸制梁台座由方钢台座及混凝土支墩组成,其中方钢台座通长30.5m,尺寸为30.50.9220.55m,为便于台座改造,防止不均匀沉降,采用3030cm方钢管墩支撑、复合背肋钢模,方钢管通过与基础中预埋的角钢焊接固定作为支撑体系。

为了保证制梁台座高度防止台座沉降,在方钢管墩下方设置1004020cm的C20混凝土支墩。

图2.2-1方钢管台座2.2.2制梁台座验算制梁台座验算预制梁自重105T,取G1=1059.8=1029KN；

模板及振捣设备重30T,取G2=309.8=294KN；

方钢台座按照80cm一道布置,方钢墩放置在尺寸为10.40.2m的水泥支墩上,水泥支墩体积V1=0.08m3,单个水泥支墩及方钢重力G3=0.0825=2KN；

梁板张拉前受力验算在预制梁张拉前,整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时,考虑1.1的安全系数,所以总的对地基的压力最大值为:

Fmax=1.1（G1+G2+G3）=1.1（1029+294+2）=1457.5KN。

故80cm范围内台座受力F=（Fmax/30.5）0.8=38.23KN水泥支墩与地基有效接触面积为:

A1=10.4=0.4m2。

对地基的压力为:

所以,预制梁张拉前地基承载力要求不小于95.6KPa。

梁板张拉后受力验算张拉后,由于梁板起拱,预制梁脱离台座接触,只有两端与台座接触,可看梁板简支在台座两端。

台座两端扩大基础尺寸为21.50.2m,体积V2=0.6m3,重力G4=V225=15KN取1.1的分项系数故台座单端受力大小为:

F张拉=1.1G1/2+1.1G4=582.45KN基础底面积为:

A2=21.5=3m2。

所以,梁板张拉后,台座端头地基承载力要求不小于194.15KPa。

2.2.3存梁台座验算存梁台座验算存梁台座设计存梁台座采用双层C25钢筋混凝土结构,纵梁方向6m设置一道断逢防止不均匀沉降。

存梁台座顶部超出地面0.3m,保证梁板吊装的有效操作空间和安全距离。

具体尺寸见图:

图2.2-4存梁台座断面图受力分析存梁台座设计为双层存梁（箱梁、空心板）,梁板之间间距为3.2m。

单片梁板重:

G=1059.8=1029KN；

存梁台座单端受力:

F=2G/2=1029KN；

存梁台座自重线荷载:

q1=S25=36.75KN/m（S为存梁台座截面面积）；

地基反力纵梁方向平均长度取L=3.2m,截面方向取B=2.4m（存梁台座底部宽）；

地基承载面积:

S1=LB=7.68m2；

开挖土体自重线荷载:

q2=S2=1.218=21.6KN/m（为土重度取18KN/m3）。

图2.2-5存梁台座受力简图地基承载力验算地基承载力特征值轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式:

按建筑地基基础设计规范（GB500072011）下列公式验算:

Pk=（FkGk）/APk=（Fq1L-q2L）/S1=（102936.753.221.63.2）/7.68=140.3kPa故地基承载力满足要求。

基础受压验算存梁台座采用C25混凝土,轴心抗压强度设计值:

fcd=11.9Mpa。

考虑到梁板放置在存梁台座上,梁低楔形块位置集中受力；

楔形块面积:

S=0.50.5=0.25m2；

局部荷载为:

F=1029KN；

所以,存梁台座自身受力强度满足要求。