小型汽车吊上楼面验算计算书.docx
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小型汽车吊上楼面验算计算书
小型汽车吊上楼面验算计算书(总11页)
小型汽车吊上楼面验算计算书
专业:
结构
总设计师(项目负责人):
___
审核:
_________
校对:
___________
设计计算人:
______________
***********所有限公司
2018年1月
汽车吊上楼面施工作业存在两种工况:
工况一为汽车吊在楼面上行走的工况,工况二为汽车吊吊装作业时的工况。
一、楼面行走工况
1、设计荷载
根据原结构设计模型,四层楼面设计恒荷载9kN/m2,楼面设计活荷载8kN/m2,四层楼面楼板厚度120mm,楼板自重恒荷载3kN/m2。
因此,汽车吊楼面行走工况下,等效均布荷载不超过(9-3)+8=14kN/m2为宜。
汽车吊行走区域如下图所示。
图1汽车吊行走区域布置图
2、吊车荷载及尺寸
质量参数
行驶状态自重(总质量)kN
150
前轴荷kN
66
后轴荷kN
84
尺寸参数
支腿纵向距离m
支腿横向距离m
3、汽车吊行驶相关参数
15吨小型汽车吊基本尺寸、轮宽及其行驶过程中各轮位置对楼板产生的荷载如下图所示:
图2汽车荷载参数
4、承载力校核
15吨汽车吊行走时,后两轮居于板跨中为最不利工况,如下图:
图3汽车楼面行走计算简图
基本资料
工程名称:
局部承压计算
周边支承的双向板,按上下和左右支承单向板的绝对最大弯矩等值,
板的跨度Lx=3250mm,Ly=8000mm,板的厚度h=120mm
局部荷载
第一局部荷载
局部集中荷载N=42kN,荷载作用面的宽度btx=200mm,荷载作用面的宽度bty=600mm;
垫层厚度s=0mm
荷载作用面中心至板左边的距离x=1625mm,最左端至板左边的距离x1=1525mm,
最右端至板右边的距离x2=1525mm
荷载作用面中心至板下边的距离y=3100mm,最下端至板下边的距离y1=2800mm,
最上端至板上边的距离y2=4600mm
第二局部荷载
局部集中荷载N=42kN,荷载作用面的宽度btx=200mm,荷载作用面的宽度bty=600mm;
垫层厚度s=0mm
荷载作用面中心至板左边的距离x=1625mm,最左端至板左边的距离x1=1525mm,
最右端至板右边的距离x2=1525mm
荷载作用面中心至板下边的距离y=4900mm,最下端至板下边的距离y1=4600mm,
最上端至板上边的距离y2=2800mm
第一局部荷载
荷载作用面的计算宽度
bcx=btx+2s+h=200+2*0+120=320mm
bcy=bty+2s+h=600+2*0+120=720mm
局部荷载的有效分布宽度
按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcy≥bcx,bcx≤时,取bx=bcx+=320+*8000=5920mm
当bx>Lx时,取bx=Lx=3250mm
按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcx<bcy,bcy≤时,取
by=2bcy/3+=2*720/3+*3250=2853mm
当>时,取by=1426+=1426+*1800=2326mm
绝对最大弯矩
按上下支承考虑时的绝对最大弯矩
.1将局部集中荷载转换为Y向线荷载
qy=N/bty=42/=70kN/m
.2MmaxY=qy·bty·(Ly-y)·[y1+bty·(Ly-y)/2Ly]/Ly
=70***[+*/(2*8)]/8=·m
按左右支承考虑时的绝对最大弯矩
.1将局部集中荷载转换为X向线荷载
qx=N/btx=42/=210kN/m
.2MmaxX=qx·btx·(Lx-x)·[x1+btx·(Lx-x)/2Lx]/Lx
=210**=·m
由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载
按上下支承考虑时的等效均布荷载
qey=8MmaxY/(bx·Ly2)=8**82)=m2
按左右支承考虑时的等效均布荷载
qex=8MmaxX/(by·Lx2)=8**=m2
由局部荷载总和除以全部受荷面积求得的平均均布荷载
qe'=N/(Lx·Ly)=42/*8)=m2
第二局部荷载
荷载作用面的计算宽度
bcx=btx+2s+h=200+2*0+120=320mm
bcy=bty+2s+h=600+2*0+120=720mm
局部荷载的有效分布宽度
按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcy≥bcx,bcx≤时,取bx=bcx+=320+*8000=5920mm
当bx>Lx时,取bx=Lx=3250mm
按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcx<bcy,bcy≤时,取
by=2bcy/3+=2*720/3+*3250=2853mm
当>时,取by=+1426=*1800+1426=2326mm
绝对最大弯矩
按上下支承考虑时的绝对最大弯矩
.1将局部集中荷载转换为Y向线荷载
qy=N/bty=42/=70kN/m
.2MmaxY=qy·bty·(Ly-y)·[y1+bty·(Ly-y)/2Ly]/Ly
=70***[+*/(2*8)]/8
=·m
按左右支承考虑时的绝对最大弯矩
.1将局部集中荷载转换为X向线荷载
qx=N/btx=42/=210kN/m
.2MmaxX=qx·btx·(Lx-x)·[x1+btx·(Lx-x)/2Lx]/Lx
=210**
=·m
由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载
按上下支承考虑时的等效均布荷载
qey=8MmaxY/(bx·Ly2)=8**82)=m2
按左右支承考虑时的等效均布荷载
qex=8MmaxX/(by·Lx2)=8**=m2
由局部荷载总和除以全部受荷面积求得的平均均布荷载
qe'=N/(Lx·Ly)=42/*8)=m2
结果汇总
等效均布荷载qe=m2<14kN/m2
二、汽车吊装工况
1、吊车支腿压力计算
根据施工方案,15t汽车吊钢架拼装过程中,最不利工况为:
吊装半径12m,吊重,即起重力矩为▪m,汽车吊自重为15吨。
计算简图
图4汽车吊支腿布置图
计算工况
工况1:
起重臂沿车身方向(α=0°)
工况2:
起重臂沿车身方向(α=90°)
工况3:
起重臂沿车身方向(α=47°)
支腿荷载计算公式
N=∑P/4±[M(cosα/2a±sinα/2b)]
式中:
∑P——吊车自重及吊重;
M——起重力矩;
α——起重臂与车身夹角;
a——支腿纵向距离;
b——支腿横向距离;
计算结果
工况1:
起重臂沿车身方向(α=0°)
N1=N2=∑P/4+[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
N3=N4=∑P/4-[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
工况2:
起重臂沿车身方向(α=90°)
N1=N4=∑P/4+[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
N2=N3=∑P/4-[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
工况3:
起重臂沿车身方向(α=47°)
N1=∑P/4+[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
N2=∑P/4+[M(cosα/2a-sinα/2b)]=
N3=∑P/4-[M(cosα/2a+sinα/2b)]=
N4=∑P/4-[M(cosα/2a-sinα/2b)]=
根据以上工况分析可知,汽车吊在楼面吊装作业最不利工况时,单个支腿最大荷载为。
2、楼面等效荷载计算
基本资料
周边支承的双向板,按上下和左右支承单向板的绝对最大弯矩等值,
板的跨度Lx=3250mm,Ly=3000mm,板的厚度h=120mm
局部集中荷载N=62kN,荷载作用面的宽度btx=1200mm,
荷载作用面的宽度bty=1200mm;垫层厚度s=100mm
荷载作用面中心至板左边的距离x=1625mm,最左端至板左边的距离x1=1025mm,
最右端至板右边的距离x2=1025mm
荷载作用面中心至板下边的距离y=1500mm,最下端至板下边的距离y1=900mm,
最上端至板上边的距离y2=900mm
荷载作用面的计算宽度
bcx=btx+2s+h=1200+2*100+120=1520mm
bcy=bty+2s+h=1200+2*100+120=1520mm
局部荷载的有效分布宽度
按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcy≥bcx,bcx≤时,取bx=bcx+=1520+*3000=3620mm
当bx>Lx时,取bx=Lx=3250mm
按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度
当bcx≥bcy,bcy≤时,取by=bcy+=1520+*3250=3795mm
当by>Ly时,取by=Ly=3000mm
绝对最大弯矩
按上下支承考虑时的绝对最大弯矩
将局部集中荷载转换为Y向线荷载
qy=N/bty=62/=m
MmaxY=qy·bty·(Ly-y)·[y1+bty·(Ly-y)/2Ly]/Ly
=***[+*/(2*3)]/3=·m
按左右支承考虑时的绝对最大弯矩
将局部集中荷载转换为X向线荷载
qx=N/btx=62/=m
MmaxX=qx·btx·(Lx-x)·[x1+btx·(Lx-x)/2Lx]/Lx
=**
=·m
由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载
按上下支承考虑时的等效均布荷载
qey=8MmaxY/(bx·Ly2)=8**32)=m2
按左右支承考虑时的等效均布荷载
qex=8MmaxX/(by·Lx2)=8*(3*=m2
等效均布荷载qe=Max{qex,qey}=Max{,}=m2<14kN/m2
3、最不利吊装位置悬挑梁计算
吊装点位布置
汽车吊吊装时共设置4个吊装点,吊装点位置如下图所示。
图5汽车吊吊装点位布置
由吊装点位布置图可知,吊装点均设置在楼面悬挑位置,且受力最大的支腿设置在悬挑最远端。
为减小对结构的不利影响,汽车吊的支腿应尽量落在原结构梁范围内,每个吊装点汽车吊具体布置位置如图6~9所示。
图6吊装点1汽车吊布置位置图7吊装点2汽车吊布置位置
图8吊装点3汽车吊布置位置图9吊装点4汽车吊布置位置
计算结果
将汽车吊每个支腿荷载输入计算模型,验算原结构承载力是否满足汽车吊作业要求。
计算结果如下图所示。
图10吊装点1原设计竖向梁配筋图图11吊装点1原设计水平梁配筋图
图12吊装点1荷载布置图13吊装点1原设计配筋值图14吊装点1计算配筋结果
图15吊装点2原设计竖向梁配筋图图16吊装点2原设计水平梁配筋图
图17吊装点2荷载布置图18吊装点2原设计配筋值19吊装点2计算配筋结果
图20吊装点3原设计竖向梁配筋图图21吊装点3原设计水平梁配筋图
图22吊装点3荷载布置图23吊装点3原设计配筋值24吊装点3计算配筋结果
图25吊装点4原设计竖向梁配筋图图26吊装点4原设计水平梁配筋图
图27吊装点4荷载布置图28吊装点4原设计配筋值图29吊装点4计算配筋结果
计算结果表面,各吊装点原设计梁承载力均能满足汽车吊作业要求。
三、结论
经计算,汽车吊在楼面行走工况及吊装工况下,结构承载力均满足要求。