150吨汽车吊上楼面.docx
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150吨汽车吊上楼面
QAY-***
图2.1.2-2标准汽车式起重机平■面尺寸图
图2.1.2-3标准汽车式起重机轮距、支腿尺寸图
表2.1.3QAY-16(R车式起重机主要技术参数
类别
项目
单位
参数
第一、第二Lzj1
mm
2750
第二、第三Lzj2
mm
1650
第三、第四Lzj3
mm
2000
尺寸参数
轴距
Lz
第四、第五Lzj4
mm
1600
第五、第六Lzj5
mm
1600
轮距
Lj
前轮距
1Liq
mm
2590
后费距
LLU
mm
2590
重量参数
行驶状态下整机质量G
kg
70000
附加平衡配重质量Gp
kg
45000
转台以上部分全重量(吊臂与自配重)
任
kg
40000
法殊计算时:
吊臂重Go自配重
转台重
k-zp.i--n^
轴荷
第一、二(G1\G2)
kN
115\115
第三、第四(G3\G4)
kN
117\117
第五、第六(G5\G6)
kN
118\118
主要性
能参数
平衡重尾部回转半径Fph
mm
4850
旋转中心
距支腿
距"腿Lq
mm
5850
距后支腿Lh
mm
3775
距离
支腿距离
纵向
mm
mm
9625
8700
Lzh
第1部分:
160吨汽车吊行走状态下脚手架计算分析
第一、二轴轮压为115KN
第三、四轴轮压为117KN
第五、六轴轮压为118KN
根据规范汽车轮作用面积btx*bty=0.3*0.2m,
楼板厚度200mm强度C35
1、行走时对楼板的抗冲切承载力验算
1.0;
因楼板厚度200mm:
800mm截面高度影响系数h
h020035165mm,
Um2*(365465)1660mm
2
pc,m1.0N/mm
>118KN
=(0.7*1*1.57+0.25*1)*1.2*1660*165=443KN
故楼板抗冲切承载力满足在楼面上行走汽车吊的要求。
2、行走时对楼板的局部承压验算
按照《混凝土结构设计规范》,楼板局部承压验算公式为:
Fi
1.0;
1.35cc
lfcAin
2
fc=16.7N/mm;
Ai200x30060000mm2(轮胎着地长度和宽度参考《公路桥涵设计通用规范》
(JTGD60-2004)表4.3.1-2)
2
Ab1(3002*200)*(2002*200)420000mm
A2100*505000mm2(考虑楼板下部脚手架垫块与楼板的接触面积)
入2(1002*50)*(502*50)30000mm2
按照公式:
F21.35c2fcA2
Fi1.35c1fcA11.35*1*2.645*16.7*60000=3577KN>118KN
1.35*1*2.45*16.7*10000=552KN>118KN
故楼板局部承压满足要求!
3、行走时对支撑架的局部承压验算
±0.000
支撑架立面图
现拟采用土建单位脚手架,土建施工完后不拆除,用丁汽车吊上楼面的楼板加固措施:
采用①48X3.5的满堂钢管脚手管,立杆纵管问距为1.2m,水平横
管问距为1.2m,步距为1.5m,搭设高度12.35米。
脚手架规格为448X3.5(按
照3.0壁厚计算),立杆材质Q345,其他杆件采用Q235
查表①48X3钢管的截面特性为:
截面面积A
4.24X102mm
截面惯性矩I
10.78X104mm
弹性模量E
2.06x105N/mrn
截面模量W
4.493x103mm
回转半径i
15.95
钢管比重gk
3.33kg/m
从保守的角度考虑,设此区域的均布荷载全部由脚手管(四根管)承受
(1)脚手架自重荷载
G=1kN/m2
(2)上部活荷载
单根钢管考虑Q=118KN/4=29.5KN
(3)施工活荷载
G2=2.0*1.2*1.2kN=2.88KN
单立杆轴力设计值
N=1.2*1*1.2*1.2+1.4*(29.5+2.88)=46.8KN
计算长度取值
最上端支撑115002*5001500mm
2079mm
计算长度取大值lo
长细比4130<210满足规范要求
i
查表知稳定系数0.387
立杆稳定性计算
N46.8KN
2
A0.387*424mm2
22
285N/mm<300N/mm
满足要求第2部分:
160吨汽车吊吊装状态下脚手架计算分析
按极限状态吊装情况考虑,左侧支腿反力为N3=N4=0右侧支腿反力N1、N2
以N1点为支点建立静力平衡方程
(230+450+400*5.85+(700-400)*2.4=N2*9.625
求得:
N2=731KNN1=230+450+700-N2=649KN
取支座反力较大值:
N=731KN假设支腿采用6m*2m£各基箱扩散荷载
路基箱放置示意图
均布荷载q——66kN/m2(路基箱自重考虑60KN
6*2
单个脚手管支撑的有效面积为6e2m同样从保守的角度考虑,设此区域的均布荷载全部由脚手管承受。
⑴、荷载计算
1、脚手架自重荷载
G=1kN/nf
2、上部活荷载
Q=66kN/m2
最终单管承受荷载为:
(1.2X1KN/nf+1.4X66kN/W)x1.2mX1m=112KN
计算长度取值
最上端支撑l15002*5001500mm
立杆稳定性计算
N2
A0.387*424mm2
故由上可知,吊装时采用6.0m*2.0m路基箱扩散脚手架承载力不能满足施工要求。
需对路基箱下方脚手架进行加密,立杆网格设置调整为600mm*600mm
⑴、荷载计算
1、脚手架自重荷载
G=1kN/nf
2、上部活荷载
Q=66kN/m2
最终单管承受荷载为:
(1.2X1KN/nf+1.4X66kN/m2)X(0.6mX0.6m)=34KN
计算长度取值
最上端支撑115002*5001500mm
标准步距12kuh1.155*1.2*15002079mm
计算长度取大值l0
2079mm
长细比
10
130<210满足规范要求
I
查表知稳定系数0.387
立杆稳定性计算
22
207N/mm<310N/mm
N34KN
~Z2
A0.387*424mm
故由上可知,吊装时采用6.0m*2.0m路基箱扩散并对路基箱下方脚手架进行加密,立杆网格设置为600mm*600mm,满足吊机吊装作业施工要求。
汽车上楼面施工要求:
(1)脚手架立杆材质应采用Q345脚手架搭设必须按要求施工
(2)路基箱铺设置必须在指定位置,设时应保证下部支撑点均在梁上;
(3)汽车吊在上楼板前混凝土强度应达到设计强度;
(4)汽车吊在楼板上为保护混凝土防止局部受压,在其支腿各垫2亦6m路基箱,支腿尽量设置在混凝土柱顶或梁上;
(5)板底、梁底全部满堂脚手架,基础标高为-12.35m,顶层标高为+0.000m,汽车吊停放位置处的脚手架不得拆除,直到吊装完毕,汽车吊撤出后方可拆除;
(6)在吊装作业时严格遵守“十不吊”,防止汽车吊倾覆。
第3部分:
采用有限元软件MIDAS7.3.0进行吊车行走状态模拟分析
计算分析模型,采用三连跨进行计算,柱网12m*12.6m板200mm板网格划分单元400mm*420nytt板的网格划分,脚手架计算时,立杆水平■尺寸为1.26m*1.6m,步距1.5m,结构自重程序自动考虑,行走楼面活荷载为118KN/2*0.4*0.42=351KN/M2.计算模型如下:
汽车吊荷载不利布置(按跨中截面影响线考虑)
在工况1.2包载+1.4活载结构计算结果如下:
图:
板X向弯矩MX
图:
板Y向弯矩MY
楼板最大正弯矩17KN*M/M最大负弯矩-17KN*M/M按设计图板配筋,C12@100mm
受拉钢筋面积AS=1130.4mm,强度C35,厚200mm查混凝土结构计算手册:
板霓8=】啷顽皆短既筋表表1121
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脚手架应力比柱状图
X向最大变形值1.08mm
Y向最大变形值1.57mm
Z向最大变形值-4.76mm
脚手架X、Y、Z三个方向的变形均比较小,满足规范要。
综上分析,脚手架的承载力能满足160T汽车吊机行走要求。
第4部分:
采用有限元软件MIDAS7.3.0进行吊车吊装状态模拟分析
计算分析模型,采用三连跨进行计算,柱网12m*12.6m板厚200mm板网格划
分单元400mm*420mm按板的网格划分,脚手架计算时,立杆水平■尺寸为
1.26m*1.6m,步距为1.5m,加密区:
立杆水平■尺寸为0.63m*0.8m,步距为1.5m,
结构自重程序自动考虑,吊装状态楼面活荷载为(731KN+649KN+120KN
/12M*2.1M=60KN/M计算模型如下:
计算模型
汽车吊吊装时支腿荷载布置
在工况1.2包载+1.4活载结构计算结果如下:
楼板Y向弯MYY巨图
板最大正弯矩34KN*M/M最大负弯矩-22KN*M/M按设计图板配筋,C12@100mm
受拉钢筋面积AS=1130.4mm,强度C35,厚200mm查混凝土结构计算手册:
板宽8=】啷顽皆短既筋表表1121
痕能土典也善蛆土重,钢临夕美;啤仲:
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脚手架应力比柱状图
Y向最大变形值1mm
Z向最大变形值6m
脚手架X、Y、Z三个方向的变形均比较小,满足规范要求
混凝土结构计算分析
主梁B600*1000弯矩图
主梁B600*1000剪力图
主梁截面B600mm*1200mm己筋:
跨中上部钢筋4C32+T部钢筋11C32;支座
上部钢筋12C32杯部钢筋11C32,箍筋C10@100(4)。
计算分析知最大正弯矩
M1=677KN*Mft大负弯矩M2=-1135KN*M跨中最大剪力50KM支座最大剪力
1125KN采用理正结构设计软件计算复核:
1已知条件及计算要求:
(1)已知条件:
矩形梁b=600mm,h=1200mm
磔C35,fc=16.70N/mm2,ft=1.57N/mm2,纵筋HRB400,fy=360N/mm2,fy'=360N/mm2,2
箍筋HPB300,fy=270N/mm。
弯矩设计值M=677.00kN.m,剪力设计值V=50.00kN,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)
X10-5=0.00345
求相对界限受压区高度Eb
£cu=0.0033-(fcu,k-50)X10-5=0.0033-(35-50)
£cu>0.0033,取scu=0.00330
按〈〈混凝土规范》公式(6.2.7-1)
^1fcbxh0:
(3)求截面抵抗矩系数as
hc=h-as=1200-35=1165mm
(5)求受拉钢筋面积As
As=Eaifcbh0/fy=0.051X1.00X16.70X600X1165/360=1657mm
(6)配筋率验算
受拉钢筋配筋率
p=As/(bh)=1657/(600X1200)=0.23%>psmin=max{0.0020,0.45ft/fy=0.45X1.57/360=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=0.253cfcbh0=0.25X1.000X16.70X600X1165=2918325N=2918.33kN>V=50kN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)
VAv/s=(V-acvftbh0)/(fyvh0)
=(50.00X103-0.70X1.57X600X1165)/(270X1165)
=-2.28327mm2/mm=-2283.27mm2/m
配箍率psv=Asv/s/b=-2.28327/600=-0.38%抗剪箍筋按构造配筋:
Asv/s=Psvminxb=0.14%x600=0.83733mm2/mm=837.33m^m
4配置钢筋:
(1)上部纵筋:
计算As=1440mm
2
实配4E32(3217mmp=0.45%),配筋满足
(2)下部纵筋:
计算As=1657mm
实配11E324/7(8847mm2p=1.23%),配筋满足2
(3)握肋:
计算Av/s=837mm/m,
实配d8@10㈣肢(2011mn2/mpsv=0.34%),配筋满足
5裂缝计算:
(1