港口碼頭起重機軌道梁設計

1、課程設計題目先張法預應力鋼筋混凝土疊合式起重機軌道梁設計南京龍?zhí)陡垡黄?參考資料2參考資料3課程設計題目4目錄1 設計執(zhí)行的主要規(guī)范標準2 梁格布置及尺寸擬定3 荷載標準值4 材料性能5 計算簡圖（或圖式）及荷載計算6 內(nèi)力計算7 截面設計附圖：碼頭預制預應力軌道梁結(jié)構(gòu)圖51 設計執(zhí)行的主要規(guī)范標準中華人民共和國行業(yè)標準 港口工程制圖標準（JTJ20696）. 北京：人民交通出版社，1996 中華人民共和國行業(yè)標準 港口工程荷載規(guī)范（JTS14412010）. 北京：人民交通出版社，2010中華人民共和國行業(yè)標準 高樁碼頭設計與施工規(guī)范（JTS16712010）. 北京：人民交通出版社，201

2、0 水運工程混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（JTS1512011）. 北京：人民交通出版社，2011王元戰(zhàn). 港口與海岸水工建筑物. 北京：人民交通出版社，2013河海大學等. 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學（第四版）. 北京：中國水利水電出版社，20096設計執(zhí)行的主要規(guī)范標準72 梁格布置及尺寸擬定梁格布置（縱梁與橫梁構(gòu)成梁格）滿足使用要求；技術及經(jīng)濟合理；盡量避免集中荷載直接作用在板上，板和梁盡量布置成等跨度；橫梁與面板是不可少的上部結(jié)構(gòu)，縱梁設置（數(shù)量）則由具體受力決定82 梁格布置及尺寸擬定標志尺寸構(gòu)造尺寸實際尺寸結(jié)構(gòu)尺寸建筑尺寸定位尺寸外形尺寸92 梁格布置及尺寸擬定標志尺寸是用以標注建筑物定位軸線之間

3、（開間、進深）的距離大小，以及建筑制品、建筑構(gòu)配件、有關設備位置的界限之間的尺寸應符合模數(shù)制的規(guī)定102 梁格布置及尺寸擬定構(gòu)造尺寸是建筑制品、建筑構(gòu)配件的設計尺寸構(gòu)造尺寸小于或大于標志尺寸一般情況下，構(gòu)造尺寸加上預留的縫隙尺寸或減去必要的支撐尺寸等于標志尺寸112 梁格布置及尺寸擬定實際尺寸是建筑制品、建筑構(gòu)配件的實有尺寸實際尺寸與構(gòu)造尺寸的差值，應為允許的建筑公差數(shù)值122 梁格布置及尺寸擬定結(jié)構(gòu)尺寸是指的建筑繪圖的主要術語，是指的梁、柱、墻的中心線之間的尺寸是結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的主體實在的尺寸，不包括構(gòu)件表面的抹灰、裝飾、保溫、防水等構(gòu)造層在內(nèi)標志尺寸：是用以標注建筑物定位軸線之間的距離大小13

4、2 梁格布置及尺寸擬定建筑尺寸就是建施圖上的尺寸，它表示完成后的外輪廓線尺寸建筑尺寸大于結(jié)構(gòu)尺寸，比結(jié)構(gòu)尺寸多了個裝飾層的厚度142 梁格布置及尺寸擬定152 梁格布置及尺寸擬定16單向板自由邊橫梁縱梁單向板支承邊172 梁格布置及尺寸擬定182 梁格布置及尺寸擬定2.1排架間距2.2樁基2.3現(xiàn)澆倒T形橫梁2.4花籃形疊合式起重機軌道梁2.5非預應力鋼筋混凝土疊合面板某海港高樁板梁式碼頭斷面見圖21。19梁格布置及尺寸擬定20圖21 高樁板梁式碼頭斷面圖（尺寸單位：mm；高程單位：m）水位及高程數(shù)據(jù)前不加“”號212.1排架間距6.4m6.6m6.8m7.0m7.2m7.4m222.1排架間

5、距23框架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)242.1排架間距25碼頭排架及梁格布置碼頭排架及梁格布置26碼頭排架及梁格布置碼頭排架及梁格布置272.2樁基預應力鋼筋混凝土空心方樁尺寸600mm600mm 空心直徑300mm282.3現(xiàn)澆倒T形橫梁圖22 橫梁示意圖292.3現(xiàn)澆倒T形橫梁梁高：預制梁，一般取1.22.0 m，最高達3 m因橫梁的斷面和重量都較大，為減輕預制件重量，提高預應力效果以及考慮縱梁的接縫，一般采用疊合梁，即將橫梁分為上下兩部分下部為預制，一般采用預應力結(jié)構(gòu)，其高度根據(jù)起重機能力、預制場可制造高度和縱梁高度（對于倒T形斷面）或面板厚度（對于花籃形斷面）來確定，此時要設置樁帽上部采用現(xiàn)

6、澆本次設計橫梁上下兩部分全部采用現(xiàn)澆302.3現(xiàn)澆倒T形橫梁312.3現(xiàn)澆倒T形橫梁軌道梁總高度（cm）、排架間距(m) 同組序號 123456軌道梁高170170170180180180322.3現(xiàn)澆倒T形橫梁上橫梁寬度為500mm寬度由剪力計算確定，一般為3545cm，還要考慮縱梁或面板的擱置長度、接縫寬度，不宜小于30cm高度為mm（注：一般為8001500mm，高度軌道梁總高度170或180+軌道槽深度15cm）下橫梁寬度為1000mm （注：一般為9001200mm）高度為600mm（注：一般為6080cm） 裝配式軌道梁在橫梁上擱置長度為25cm橫梁總高度由受力計算確定，一般為12

7、0200cm現(xiàn)澆倒T形橫梁見圖22。33碼頭斷面示意圖342.3現(xiàn)澆倒T形橫梁橫梁配筋示意圖35現(xiàn)澆倒T形橫梁橫梁配筋示意圖362.3現(xiàn)澆倒T形橫梁372.3現(xiàn)澆倒T形橫梁382.3現(xiàn)澆倒T形橫梁392.3現(xiàn)澆倒T形橫梁橫梁斷面配筋示意圖402.4花籃形疊合式起重機軌道梁根據(jù)港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范412.4花籃形疊合式起重機軌道梁422.4花籃形疊合式起重機軌道梁預制梁部分為T形斷面，高度140160cm，底寬50cm ，頂寬80cm，翼緣板高15cm，加強角高15cm，疊合板在縱梁上擱置長度為15cm（注：15cm）現(xiàn)澆梁部分為矩形斷面，高度20cm，寬度50cm疊合梁高度為160（ 2

8、0kPa 組）或180（ 30kPa 組）cm預制梁經(jīng)過兩次預制后成型，首先預制預應力芯棒部分，芯棒高度取50cm、寬度50cm 43花籃形疊合式起重機軌道梁現(xiàn)澆部分預制部分442.4花籃形疊合式起重機軌道梁預應力反拱可以降低結(jié)構(gòu)的變形（撓度），具有良好的變形恢復性能（卸載后）先張法用于長線臺座（50100m），待混凝土達75%設計強度時切斷預應力鋼筋梁寬250mm，以50mm梁高800mm，以100mmhb2.55Lh 1520縱梁梁寬由剪力計算確定，一般為3050cm梁高由受力計算確定，一般為90120cm452.4花籃形疊合式起重機軌道梁GL結(jié)構(gòu)圖46花籃形疊合式起重機軌道梁GL結(jié)構(gòu)圖4

9、7花籃形疊合式起重機軌道梁GL結(jié)構(gòu)圖482.4花籃形疊合式起重機軌道梁GL結(jié)構(gòu)圖492.4花籃形疊合式起重機軌道梁GL特征圖502.4花籃形疊合式起重機軌道梁我國從1957年開始生產(chǎn)預應力棒這種結(jié)構(gòu)僅有部分的作用截面承受預壓力，可以改善制造時的受力性能，一般不需在預拉區(qū)設置預應力筋，因而提高了構(gòu)件在施工階段的抗裂性，故較整體預應力構(gòu)件更為節(jié)省鋼材?？梢耘浜辖孛娓鞑糠值氖芰η闆r，利用不同等級和不同成分的混凝土以節(jié)省水泥51花籃形疊合式起重機軌道梁現(xiàn)澆軌道梁結(jié)構(gòu)圖522.4花籃形疊合式起重機軌道梁軌型QU120軌道槽示意圖532.4花籃形疊合式起重機軌道梁54花籃形疊合式起重機軌道梁55花籃形疊合

10、式起重機軌道梁562.4花籃形疊合式起重機軌道梁預埋螺栓572.4花籃形疊合式起重機軌道梁鋼軌頂面高程根據(jù)使用要求可采用與碼頭面齊平或高出軌道槽頂面510mm兩種形式設計軌道采用暗軌，軌型為QU100 起重機鋼軌標號QU70、QU80、QU100、QU120高度120、130、150、170mm58鐵路鋼軌斷面主要特征尺寸59花籃形疊合式起重機軌道梁起重機鋼軌602.5非預應力鋼筋混凝土疊合面板預制板部分厚20cm（8cm）現(xiàn)澆板部分厚15cm（7cm）磨耗層厚5cm（素混凝土）612.5非預應力鋼筋混凝土疊合面板62荷載標準值（作用的分類）、直接作用（荷載）集中力：船舶作用力、門機荷載等分布

11、力：土壓力、自重、水壓力、堆貨、間接作用（引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因）地基沉降、混凝土收縮變形、溫度變形63荷載標準值（使用荷載）軌道梁上的作用分析水壓力堆貨荷載人群荷載鐵路荷載汽車荷載流動起重運輸機械荷載船舶荷載冰荷載水流力土壓力64人群荷載樓板設計承重kN/m2住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、幼兒園2.0教室、試驗室、閱覽室、會議室、餐廳、檔案室 2.5禮堂、電影院、有固定座位的看臺、公共洗衣房 3.0展覽廳、車站、港口、機場大廳及其客等候室3.5健身房、演出舞臺、舞廳4.0書庫、檔案庫、貯藏室5.0通風機房、電梯機房7.0密集柜書庫12.065雪荷載禮堂被暴雪壓塌2014年2月

12、18日在韓國慶州市發(fā)生坍塌事故，死亡人數(shù)10人，遇難者多為女生，100多人受傷。釜山外國語大學1000多名師生當天舉行新生歡迎儀式。當?shù)貢r間21時26分，度假村體育館突然坍塌，有565名師生在禮堂內(nèi)。度假村位于海拔500米的山上，加上天黑、下雪、道路狀況不佳，救援隊未能及時趕到事故現(xiàn)場66雪荷載禮堂被暴雪壓塌禮堂建筑太馬虎？屬輕鋼結(jié)構(gòu)建筑禮堂建筑面積約1000平方米，大部分建筑材料為夾心板材，類似于臨時建筑。內(nèi)部為單層結(jié)構(gòu)，層高約10米，建筑中間部位沒有用于支撐屋頂結(jié)構(gòu)的柱子，使得屋頂承受積雪壓力的能力大大減弱。一名專家通過電視畫面看出屋頂采用的工字鋼很可能是偷工減料的劣質(zhì)品67雪荷載禮堂被暴

13、雪壓塌清理積雪不及時？度假村所在的慶州市鄰近韓國東部沿海，連續(xù)遭受暴雪襲擊，近一周時間當?shù)亟笛┝砍^50厘米事發(fā)禮堂的屋頂屬于緩坡建筑，因此積雪重量不斷增加，有測算指出，事發(fā)時禮堂屋頂積雪重量接近150噸68雪荷載禮堂被暴雪壓塌雪荷載：是施加在建筑屋面或其他結(jié)構(gòu)外露面上的積雪重量。雪荷載值S由地面積雪重量即基本雪壓So乘以屋面積雪分布系數(shù)r確定：S=rSo屋面積雪因受到屋面形式、朝向、風力以及建筑物的室內(nèi)采暖或生產(chǎn)熱量的散發(fā)等影響69荷載標準值 3.1施工均布荷載3.2堆貨均布荷載3.3門座起重機荷載703.1施工均布荷載同一組排序號碼2.0 kPa2.0 kPa 2.0 kPa 4.0 kP

14、a4.0 kPa4.0 kPa713.2堆貨均布荷載（滿布）同一組排序號碼30kPa計算30kPa30kPa20kPa20kPa20kPa723.2堆貨均布荷載（局部）海港件雜貨（或五金鋼鐵）碼頭733.2堆貨均布荷載74753.3門座起重機荷載763.3門座起重機荷載門座起重機荷載標準值門座起重機荷載標準值見表31門座起重機在工作狀態(tài)下的支腿豎向荷載標準值支腿豎向荷載標準值見表32，吊臂位置見圖31吊臂位置在1狀態(tài)時考慮兩臺Mh530（同一組排序號碼13）門座起重機同時作業(yè)吊臂位置在2狀態(tài)時僅考慮一臺Mh1025（同一組排序號碼13）門座起重機作業(yè)773.3門座起重機荷載783.3門座起重機

15、荷載79門座起重機荷載803.3門座起重機荷載81門座起重機荷載823.3門座起重機荷載 門座起重機荷載代號Mh#標準值 表31最大起重量最大幅度自重軌距基距最大輪壓兩機最小距離荷載計算圖式tmtmmkNm1.5833.3門座起重機荷載 門座起重機在工作狀態(tài)下的支腿豎向荷載標準值（單位：kN ） 表32吊臂位置1吊臂位置2吊臂位置3ABCDABCDABCD880880320320代號Mh1030門機4條支腿豎向荷載標準值總和2400kN （門機自重2000kN+門機起重量100kN）總和2100kN843.3門座起重機荷載 853.3門座起重機荷載 86門座起重機火車軌道87門座起重機荷載 8

16、83.3門座起重機荷載 89臺車作用：通過增加車輪數(shù)目，降低車輪對軌道的輪壓并使輪壓均勻結(jié)構(gòu)組成：支承架，銷軸，均衡梁90臺車91材料性能4.1軌道梁采用的混凝土強度等級預制預應力芯棒采用C50級預制非預應力部分采用C30級現(xiàn)澆部分采用C25級混凝土強度等級及性能指標見表4192材料性能934.1混凝土強度等級944.2軌道梁采用的鋼筋等級954.2軌道梁采用的鋼筋等級鋼筋的分類按力學性能分：HPB235級鋼筋（一級），HRB335級鋼筋（二級），HRB400級鋼筋（三級）RRB400級鋼筋（四級）按軋制外形分為：光圓鋼筋和帶肋鋼筋按鋼筋直徑大小分為鋼絲（35mm）細鋼筋（610mm）中粗鋼筋（1220mm）粗鋼筋（大于20mm）964.2軌道梁采用的鋼筋等級熱扎鋼筋等級和直徑符號974.2軌道梁采用的鋼筋等級984.2軌道梁采用的鋼筋等級鋼筋的標注994.2軌道梁采用的鋼筋等級軌道梁采