100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

chinahilo
chinahilo
chinahilo
476
文章
81
评论
2021年2月11日00:00:36
评论
147

预制梁场龙门吊计算书

1 工程概况

1.1 工程简介

本项目预制梁板形式多样,分别为预制箱梁、空心板及T梁,其中最重的是30m组合箱梁中的边梁,一片重达105t。预制梁场拟采用两台起吊能力为100t的龙门吊用于预制梁的出槽,其龙门吊轨道之间跨距为36.7m。

1.2 地质情况

预制梁场基底为粉质粘土。查《路桥施工计算手册》中碎石土的变形模量E0=29~65MPa,粉质粘土16~39MPa,考虑最不利工况,统一取粉质粘土的变形莫量E0=16 MPa。临建用地经现场动力触探测得实际地基承载力大于160kpa。

2 基础设计及受力分析

2.1 龙门吊轨道基础设计

龙门吊轨道基础采用倒T型C30混凝土条形基础,基础底部宽80cm,上部宽40cm。每隔10m设置一道2cm宽的沉降缝。基础底部采用8根Φ16钢筋作为纵向受拉主筋,顶部放置4根Φ12钢筋作为抗负弯矩主筋,每隔40cm设置一道环形箍筋。,箍筋采用HPB235Φ10mm光圆钢筋,箍筋间距为40cm,具体尺寸如图1.2.1-1、1.2.1-2所示。

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.2.1-1-龙门吊轨道基础设计图

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.2.2-2 龙门吊轨道基础配筋图

2.1 受力分析

梁场龙门吊属于室外作业,当风力较大或降雨时候应停止施工。当起吊最重梁板(105t)且梁板位于最靠近轨道位置台座的时候为最不利工况。

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

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=105×9.8/2=514.5KN                 (1-1)

q=G2/L=70×9.8/42=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:

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

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=q×L+P                 (1-3)

取龙门吊左侧支腿为支点,力矩平衡得到:

N2×L=q×L×0.5L+P×3.5            (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:

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

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=434.7KN

3 建模计算

3.1 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Midas Civil2015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。

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.3-1 力学简化模型

3.2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:

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]       (1-6)

其中:

E0——地基土的变形模量,MPa;

ω——沉降量系数,刚性正方形板荷载板ω=0.88;刚性圆形荷载板ω=0.79;

ν——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;

Pcr——p-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

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

则:

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

 

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νn=0.25~0.35,取ν=0.35粉质粘土的变形莫量E0=16 MPa。带入公式(1-6)求解得:

K=4.144×106

3.3 Madis2015建模计算

(1)模型建立

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.3-2 模型建立

(2)龙门吊轨道梁弯矩计算

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.3-3 轨道梁应力图

(3)轨道梁剪力计算

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.3-4 轨道梁剪力图

(4)基地反力计算

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

图1.3-5 基地反力图

(5)轨道梁位移

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

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279.6KN·m,最大负弯矩为64.9KN·m,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。

4 龙门吊轨道梁配筋计算

4.1 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:

  Mucdh02ζb(1-0.5ζb      (1-7)

       h0=h-as    (1-8)

ƒcd——混凝土抗压强度设计值,C30混凝土取14.3Mpa;

h0——截面有效高度;

as ——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);

b——受压区混凝土截面宽度,取400mm;

ζb——相对受压区高度,取0.56;

由公式(1-7)(1-8)可以求的;

Mu=14.3×103×0.4×0.625×0.625×0.56×(1-0.5×0.56)=830KM·m

因为Mu≥γ0Mu=1.1×279.6=307.56,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:

式(1-9) 

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

式(1-10)

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

式(1-11)

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

ƒcd——钢筋抗拉强度设计值,取280Mpa;

As——受拉区钢筋截面面积;

x——计算受压区高度;

γ0——结构重要性系数,取1.1。

通过公式(1-10)可求得x=42.78mm

通过公式(1-11)可求得:

100T龙门吊轨道基础设计计算书[细]

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Φ16纵向受拉钢筋As(实际)=1600mm2大于最小配筋率,故正截面强度验算符合要求。

此处为隐藏的内容
发表评论并刷新,方可查看

继续阅读
chinahilo
  • 本文由 发表于 2021年2月11日00:00:36
  • 转载请务必保留本文链接:https://www.guimei8.com/5789.html
长沙磁浮工程轨道铺设施工关键技术 施工方案

长沙磁浮工程轨道铺设施工关键技术

1 工程概述 长沙磁浮工程起于长沙南高铁站,止于黄花机场站。线路全长18.55km。全线共设置车站3座,分别为长沙南站﹑榔梨站和黄花机场站在长沙南站附近新建车辆段和综合基地各一处,控制中心设综合基地内...
中低速磁浮轨道安装施工技术 施工方案

中低速磁浮轨道安装施工技术

1 工程概况 长沙磁浮工程起于长沙南站,止于黄花机场站。线路全长约18.55 km,全线设计38.071铺轨公里( 3 238榴轨排)的轨排,含正线及辅助线、出入段线、车辆段轨道工程。磁浮轨道主要以中...
地铁:高架线路整体道床轨道施工工艺 施工方案

地铁:高架线路整体道床轨道施工工艺

由于城市轨道交通大部分线路处于高架上,与地下铁道不同,其轨道结构的实施要考虑钢轨温度力的影响,桥梁、车站不均匀沉降的影响,大跨度预应力桥梁徐变及对城市环境的影响等,这使得高架线路整体道床轨道施工技术尤...