吊车上楼面的加固措施.docx
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吊车上楼面的加固措施
吊车上楼面的加固措施
7.4吊车上楼面的部位混凝土结构验算
本工程中,吊车需上楼面的部位有两个,分别为:
①大小贝壳之间的大天窗钢结构吊装时,使用50T汽车吊上0.00m楼面进行吊装;
②2#拼装场地位于混凝土板上,该区域楼面也需要上汽车吊进行现场拼装施工;
由于这两处混凝土板厚较厚(200~250mm),承载能力较高,故在此仅就汽车吊行驶工况和汽车吊吊装作业工况下,对板/梁的承载能力进行验算,而不再对楼面放置钢构件状态进行验算。
7.4.1吊机参数
本工程拼装及施工过程中,需要上楼面的汽车吊最大规格为QY50,即最大起重重量为50T的汽车吊,其基本参数如下
图:
QY50汽车吊尺寸参数
图:
吊机工作状态尺寸详图
图:
QY50汽车吊一般参数表
由上图知,吊机空载行走状态,共有8个轮胎着地,前后排车胎中心间距约5200mm(每排两个轮胎简化为一个点荷载),每排轮胎间距为2800mm;工作状态下,共有四个支点落地,支点前后间距约5450mm,单排支点间距为6600mm。
其中,空载状态整车重量约39T,工作状态下,按照吊装重量35T计算,则整车+吊装单元重量为74T。
7.4.22#拼装场地吊车上楼面验算
7.4.2.1混凝土楼面的尺寸和配筋信息
图:
楼面尺寸及厚度示意图
图:
楼面配筋示意图
由上图可见,吊机需要上楼面的部位,楼板厚度为250mm厚,板顶部及底部双向配筋为φ12@200,局部下部配筋为φ14@200,为简化计算,均按照φ12@200进行处理。
板支座部位,即板与梁相交区域,局部配置负筋φ16@200,混凝土楼盖采用C35混凝土,fc=16.7N/mm2。
板配筋均为HRB400级钢筋,fy=360N/mm2
吊车上楼面行走的情况非常复杂,可能性也很多,因此保守考虑,近似按照单向板进行计算分析。
实际施工时,严格控制吊车的行走路线,保证吊车的两侧车轮分别位于不同区块的混凝土板上。
实际计算时,考虑以下两种吊车站位情况:
①吊车中心线与梁轴线重合,;
②吊车一侧车轮压在梁上,另一侧车轮位于板上。
7.4.2.2汽车吊空载状态楼板验算
1)吊机轴线与梁轴线重合
每个轮胎(简化为四个)竖向力F=38T/4=9.5T=95KN
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=7.6m,b=1.4m)
计算可得:
M=157.24Kn.m
车轮长度大于宽度,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第2款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
250(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
7.50(kN/m2)
均布荷载:
3.45(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩18.618.6
面积500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-18.6-18.6-18.6-18.6
面积500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
2)吊车一侧车轮压在梁上,另一侧车轮位于板上
每个轮胎(简化为四个)竖向力F=38T/4=9.5T=95KN
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=6.2m,b=2.8m)
计算可得:
M=256.54Kn.m
车轮长度大于宽度,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第2款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
250(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
7.50(kN/m2)
均布荷载:
5.63(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩22.322.3
面积500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-22.3-22.3-22.3-22.3
面积500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
7.4.2.3汽车吊工作状态楼板验算
1)吊机轴线与梁轴线重合
汽车吊工作状态下,四个支腿展开后,横向间距为6.6m,汽车吊和吊装单元的总重量为74T,每个支腿所承担的竖向力F=74T/4=18.5T=185KN(特殊荷载,取分项系数为1.4)
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=5.7m,b=3.3m)
计算可得:
M=541.31Kn.m
支点下方垫枕木,考虑枕木垂直于车身放置,即枕木垂直于两侧支承混凝土梁放置,则,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第1款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
250(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
7.50(kN/m2)
均布荷载:
11.88(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩33.033.0
面积500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-33.0-33.0-33.0-33.0
面积500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
2)吊车一侧车轮压在梁上,另一侧车轮位于板上
汽车吊工作状态下,四个支腿展开后,横向间距为6.6m,汽车吊和吊装单元的总重量为74T,每个支腿所承担的竖向力F=74T/4=18.5T=185KN(特殊荷载,取分项系数为1.4)
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=6.6m,b=2.4m)
计算可得:
M=455.84Kn.m
支点下方垫枕木,考虑枕木垂直于车身放置,即枕木垂直于两侧支承混凝土梁放置,则,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第1款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
250(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
7.50(kN/m2)
均布荷载:
10.00(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩29.829.8
面积500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-29.8-29.8-29.8-29.8
面积500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)500(0.20%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
7.4.2.4汽车吊工作状态混凝土梁验算
拼装场地区域混凝土梁规格为B600X700,梁底部配筋最小为4根HRB400级,直径为32mm的钢筋,其钢筋面积为3217mm2。
箍筋配筋方案为HRB400级直径为10mm钢筋,间距200mm,四肢箍,则1m宽范围内箍筋面积为1571mm2。
1)状态一:
吊车一侧的两个支腿支承与梁上时,其计算简图及配筋验算结果如下:
由上图可见,该状态下,梁底部配筋840mm2,箍筋配筋面积为628mm2,即可满足要求,实际配筋梁纵筋面积3217mm2,纵筋面积1571mm2,该混凝土梁承载力满足要求。
2)状态二:
工作状态下,其中一个支腿支撑在梁跨中情况下,其计算简图及配筋验算结果如下:
由上图可见,该状态下,梁底部配筋1264mm2,箍筋配筋面积为628mm2,即可满足要求,实际配筋梁纵筋面积3217mm2,纵筋面积1571mm2,该混凝土梁承载力满足要求。
7.4.3中部大天窗吊车上楼面验算
7.4.3.1混凝土楼面的尺寸和配筋信息
图:
楼面尺寸及厚度示意图
图:
楼面配筋示意图
由上图可见,吊机需要上楼面的部位,楼板厚度为200mm厚,板顶部及底部双向配筋为φ12@200。
混凝土楼盖采用C35混凝土,fc=16.7N/mm2。
板配筋均为HRB400级钢筋,fy=360N/mm2
7.4.3.2汽车吊空载状态
1)吊机轴线与梁轴线重合
每个轮胎(简化为四个)竖向力F=38T/4=9.5T=95KN
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=7.6m,b=1.4m)
计算可得:
M=157.24Kn.m
车轮长度大于宽度,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第2款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
200(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
6.00(kN/m2)
均布荷载:
3.45(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩16.116.1
面积400(0.20%)400(0.20%)
实配E12@250(452)E12@250(452)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-16.1-16.1-16.1-16.1
面积400(0.20%)400(0.20%)400(0.20%)400(0.20%)
实配E12@250(452)E12@250(452)E12@250(452)E12@250(452)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@250,支座部位负筋φ12@250即可,实际配筋满足需要。
2)吊车一侧车轮压在梁上,另一侧车轮位于板上
每个轮胎(简化为四个)竖向力F=38T/4=9.5T=95KN
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=6.2m,b=2.8m)
计算可得:
M=256.54Kn.m
车轮长度大于宽度,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第2款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
200(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
6.00(kN/m2)
均布荷载:
5.63(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩19.819.8
面积400(0.20%)400(0.20%)
实配E12@250(452)E12@250(452)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-19.8-19.8-19.8-19.8
面积400(0.20%)400(0.20%)400(0.20%)400(0.20%)
实配E12@250(452)E12@250(452)E12@250(452)E12@250(452)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@250,支座部位负筋φ12@250即可,实际配筋满足需要。
7.4.3.3汽车吊工作状态楼板验算
1)吊机轴线与梁轴线重合
汽车吊工作状态下,四个支腿展开后,横向间距为6.6m,汽车吊和吊装单元的总重量为74T,每个支腿所承担的竖向力F=74T/4=18.5T=185KN(特殊荷载,取分项系数为1.4)
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=5.7m,b=3.3m)
计算可得:
M=541.31Kn.m
支点下方垫枕木,考虑枕木垂直于车身放置,即枕木垂直于两侧支承混凝土梁放置,则,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第1款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
200(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
6.00(kN/m2)
均布荷载:
11.88(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩30.430.4
面积530(0.27%)530(0.27%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-30.4-30.4-30.4-30.4
面积530(0.27%)530(0.27%)530(0.27%)530(0.27%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
2)吊车一侧车轮压在梁上,另一侧车轮位于板上
汽车吊工作状态下,四个支腿展开后,横向间距为6.6m,汽车吊和吊装单元的总重量为74T,每个支腿所承担的竖向力F=74T/4=18.5T=185KN(特殊荷载,取分项系数为1.4)
因楼板最大跨度约9m,此处均按照9m计算,其计算简图如下:
图:
计算简图(l=9m,a=6.6m,b=2.4m)
计算可得:
M=455.84Kn.m
支点下方垫枕木,考虑枕木垂直于车身放置,即枕木垂直于两侧支承混凝土梁放置,则,故根据《建筑结构荷载规范》附录B第B.0.5条第1款:
则等效均布荷载为:
用理正工具箱验算塑形板配筋:
1计算条件
板长:
9.00(m),板宽:
9.00(m),板厚:
200(mm)
板容重:
25.00(kN/m3),恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
6.00(kN/m2)
均布荷载:
10.00(kN/m2)
砼强度等级:
C35,纵筋级别:
HRB400
混凝土保护层:
30(mm),配筋计算as:
35(mm),系数β:
1.00
支撑条件:
四边上:
固定下:
固定左:
固定右:
固定
---------------------------------------------------------------------------
2计算结果
(1)跨中:
[水平][竖向]
弯矩27.227.2
面积473(0.24%)473(0.24%)
实配E12@200(565)E12@200(565)
(2)四边:
[上][下][左][右]
弯矩-27.2-27.2-27.2-27.2
面积473(0.24%)473(0.24%)473(0.24%)473(0.24%)
实配E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)E12@200(565)
(弯矩单位:
kN.m/m,配筋面积:
mm2/m,构造配筋率:
0.20%)
---------------------------------------------------------------------------
由计算结果可见,计算配筋为板底部配筋HRB400级钢筋,φ12@200,支座部位负筋φ12@200即可,实际配筋满足需要。
7.4.3.4汽车吊工作状态混凝土梁验算
拼装场地区域混凝土梁规格为B600X700,梁底部配筋最小为4根HRB400级,直径为32mm的钢筋,其钢筋面积为3217mm2。
箍筋配筋方案为HRB400级直径为10mm钢筋,间距200mm,四肢箍,则1m宽范围内箍筋面积为1571mm2。
因大天窗部位的混凝土梁和拼装场地的混凝土梁规格、配筋相同,故混凝土梁承载能力满足要求。
7.4.4吊车上楼面加固处理方案
虽然上述计算过程显示,原设计混凝土楼面和梁均满足吊车上楼面施工的要求,但考虑到现场施工的复杂性及其他偶然因素,在此采取一定的措施,对吊车行走路线进行处理,降低吊车上楼面施工带来的风险。
措施一、在吊车行走路线上铺设路基箱,尽量分散吊车的重量以及工作状态下吊车+吊装单元的重量对混凝土结构产生的集中力,使之分散成面荷载,从而达到混凝土楼板承受面荷载、均匀受力的目的。
措施二、在吊车行走路线上的混凝