混凝土吊車梁計(jì)算步驟詳解

中國(guó)國(guó)際老虎空間有限公司第12頁(yè)共12頁(yè)混凝土吊車梁計(jì)算書設(shè)計(jì)：____________校核：____________審核___________日期________一、基本數(shù)據(jù)（一）、吊車及吊車梁基本數(shù)據(jù)吊車數(shù)據(jù)：1、吊車起重重量Q=166t2、吊車跨度度=16..5m3、吊車總重重G=15t4、小車重量量g=1..37t5、最大輪壓壓Pmax==12.55kN6、吊車總寬寬B=2..8m7、吊車輪距距W=2..5m8、吊車數(shù)量量n=兩臺(tái)吊車梁數(shù)據(jù)：1、吊車梁寬寬b=2000mm2、上翼緣寬寬bf=2200mmm3、吊車梁高高h(yuǎn)=5000mm4、上翼緣高高h(yuǎn)f=00mm5、吊車梁跨跨度L=60000mmm（二）、材料信息混凝土材料：C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2ftk=2.01N/mm2鋼筋：縱筋：HRB335fy=300N/mm2箍筋：HRB335fyv=300N/mm2（三）、其他信息吊車工作級(jí)別：A4中級(jí)動(dòng)力系數(shù)μ:1.05鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：25mm裂縫寬度限制：0.2mm撓度計(jì)算限制：1/600Lo二、正截面設(shè)計(jì)（一）計(jì)算吊車梁的絕對(duì)最大彎矩位置計(jì)算長(zhǎng)度取為：L0=5.8m由結(jié)構(gòu)力學(xué)可判斷，吊車輪按上述作用時(shí)才能產(chǎn)生絕對(duì)最大彎矩計(jì)算可得：合力R=3×μ×Pmax=52.5kNa0=EQ\F(B-W,2)=0.15m（二）正截面配筋計(jì)算1、內(nèi)力計(jì)算吊車梁自重：q1=25×[b×h+(bf-b)×hf]=2.5kN/m軌道聯(lián)結(jié)重：q2=1.5kN/m自重總和：q=q1+q2=4kN/m由自重在k點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩：Mqk=EQ\F(qx,2)(Lo-x)=16.81kN?m由吊車荷載在k點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩：Mpk=EQ\F(R(L0-a0)2,4L0)=39.43kN?m總彎矩：Mmaxk=Mqk+Mpk=56.24kN?m2、按T型梁計(jì)算配筋按照混凝土規(guī)范7.2.2條as=35mmh0=h-2as=430mmM=fcbfhf(h0-hf/2)=0<Mmaxk=56.24屬于II類T型截面3驗(yàn)算垂直截面的雙向受彎強(qiáng)度每個(gè)輪子產(chǎn)生的剎車力：T=0.25×α（Q+g）×9.8=4.26kN為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)每個(gè)輪子都作用在吊車梁跨中，由水平力產(chǎn)生的彎矩為：MH=EQ\F(nT,4)Lo=24.708kN?m可見，水平方向產(chǎn)生的彎矩很小，雙向受彎強(qiáng)度驗(yàn)算可以忽略三、斜截面設(shè)計(jì)（一）復(fù)核截面條件吊車梁自重荷載作用下產(chǎn)生的剪力：V1=0.5×q×Lo=11.6kN吊車荷載按下圖作用時(shí)產(chǎn)生最大剪力：由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知：V2=μPmax(4-EQ\F(2B+W,Lo))=28.51kN最大總剪力：V=V1+V2=40.11kN由混凝土規(guī)范7.5.1條：0.25βcfcbh0=307.45kN>V截面滿足要求（二）計(jì)算所需箍筋1、確定計(jì)算方法ya=EQ\F(ΣIyyi,ΣIy)=EQ\F(EQ\F(1,12)hfbf3×EQ\F(1,2)hf+EQ\F(1,12)(h-hf)b3×(h/2+hf/2),EQ\F(1,12)hfbf3+EQ\F(1,12)(h-hf)b3)=250mm每個(gè)吊車輪產(chǎn)生的扭矩：mt=0.7[μPmax×0.02+T(ya+0.2)]=1.53kN?m則支座截面產(chǎn)生的最大扭矩為：T=1.4×mt×(4-EQ\F(2B+2W,Lo))=4.65kN?m構(gòu)件截面信息腹板：Wtw=b2(3h-b)/6=8666666.66666667mm3翼緣：Wtf=hf2(bf'-b)/2=0mm3Wt=Wtw+Wtf=8666666.66666667mm3由混凝土規(guī)范7.6.1EQ\F(V,bh0)+EQ\F(T,0.8Wt)=1.1371<0.25βcfc=3.575截面尺寸滿足按彎剪扭共同作用的構(gòu)件計(jì)算腹板受扭矩：Tw=EQ\F(Wtw,Wt)×T=4.650kN?m翼緣受扭矩：Tf'=EQ\F(Wtf,Wt)×T=0.000kN?m2、腹板配筋計(jì)算Acor=bcorhcor=67500mm2ucor=2×(bcor+hcor)=1200mma.腹板受扭箍筋計(jì)算，按混凝土規(guī)范7.6.8：T=0.35ftβtWt+1.2EQ\r(,ζ)fyvEQ\F(Ast1Acor,s)βt=EQ\F(1.5,1+0.5EQ\F(VWt,Tbh0))=0.93EQ\F(Ast1,s)=EQ\F(Tw-0.35βtftWtw,1.2EQ\r(,ζ)fyvAcor)=0.032136mm2/mmb.腹板受剪箍筋計(jì)算，按混凝土規(guī)范7.6.8：EQ\F(Asv1,s)=EQ\F(V-0.7(1.5-βt)ftbh0,1.25fyvh0)=0.045301mm2/mm腹板所需單肢箍筋總面積為：EQ\F(Ast1,s)+EQ\F(Asv1,s)=0.0547865mm2/mm實(shí)際配置：8@100滿足c.腹板抗扭縱筋計(jì)算，按混凝土規(guī)范7.6.4-2：Astl=EQ\F(ζfyvAst1ucor,fys)=23.14mm2構(gòu)造配置鋼筋3、翼緣配筋計(jì)算EQb\s(',cor)=bf-b-50=-50mmEQh\s(',cor)=hf-50=-50mmEQA\s(',cor)=EQb\s(',cor)×EQh\s(',cor)=2500mm2EQU\s(',cor)=2(EQb\s(',cor)+EQh\s(',cor))=-200mma.翼緣抗扭箍筋計(jì)算，按混凝土規(guī)范7.6.8：EQ\F(Ast1,s)=EQ\F(Tf-0.35βtftWtf,1.2EQ\r(,ζ)fyvAcor)=0.000mm2/mm實(shí)際配置：8@100滿足b.翼緣抗扭縱筋計(jì)算，按混凝土規(guī)范7.6.4-2：Astl=EQ\F(ζfyvAst1ucor,fys)=0.00mm2構(gòu)造配置鋼筋四、驗(yàn)算吊車梁疲勞強(qiáng)度（一）驗(yàn)算正截面疲勞強(qiáng)度1、驗(yàn)算受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)力一臺(tái)吊車產(chǎn)生的最大彎矩：由結(jié)構(gòu)力學(xué)可判斷，吊車輪按上述作用時(shí)才能產(chǎn)生絕對(duì)最大彎矩計(jì)算可得：合力R=2×μ×Pmax=26.25kNa0=EQ\F(B-W,2)=0.15m由自重在k點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩：Mqk=EQ\F(qx,2)(Lo-x)=16.82kN?m由吊車荷載在k點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩：Mpk=EQ\F(μPmax(L0-a0)2,2L0)=38.06kN?m總彎矩：Mmaxk=Mqk+Mpk=54.88kN?mEQα\o(\s\up5(f),\s\do5(E))=EQ\F(EQE\o(\s\up5(),\s\do5(s)),EQE\o(\s\up5(f),\s\do5(c)))=13.33先假定中和軸通過翼緣，換算截面的受壓區(qū)高度：EQ\F(b,2)x02-EQα\s(f,E)As(h0-x0)=0公式見《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)》P624簡(jiǎn)化：Ax02+Bx0+C=0其中：A=100B=20593.2504C=-9266962.68解方程得：x0=218.39mm>hf=0mm所以須按下列公式重新計(jì)算:EQ\F(bf,2)x02-EQα\s(f,E)As(h0-x0)-EQ\F((bf-b)(x0-hf)2,2)=0簡(jiǎn)化：Ax02+Bx0+C=0其中：A=100B=20593.2504C=-9266962.68解方程得：x0=218.39mmEQI\s(f,o)=EQ\F(hfx03,3)-EQ\F((bf-b)(x0-hf)3,3)+EQα\s(f,E)As(h0-x0)2=1799083328.02EQρ\s(f,c)=EQ\F(EQρ\s(f,cmin),EQρ\s(f,cmax))=EQ\F(Mqk,Mqk+Mpk)=0.317589268845645查混凝土規(guī)范表4.1.6得：γρ=0.86EQσ\s(f,cmax)=EQ\F(EQM\s(f,max)x0,EQI\s(f,o))=6.662<EQf\s(f,c)=γρfc=12.298滿足要求2、驗(yàn)算受拉鋼筋的應(yīng)力EQσ\s(f,simin)=EQα\o(\s\up5(f),\s\do5(E))EQ\F(EQM\s(f,min)(h0-x0),EQI\o(\s\up5(f),\s\do5(o)))=30.342N/mm2EQσ\s(f,simax)=EQα\o(\s\up5(f),\s\do5(E))EQ\F(EQM\s(f,max)(h0-x0),EQI\o(\s\up5(f),\s\do5(o)))=65.196N/mm2EQΔσ\s(f,si)=EQσ\s(f,simax)-EQσ\s(f,simin)=34.854N/mm2EQρ\o(\s\up5(f),\s\do5(s))=EQ\F(EQσ\s(f,simin),EQσ\s(f,simax))=0.465根據(jù)混凝土規(guī)范表4.2.5-1，可查得：EQΔf\s(f,y)=135>EQΔσ\s(f,si)=34.854滿足要求（二）驗(yàn)算斜截面疲勞強(qiáng)度1、驗(yàn)算中和軸處的主應(yīng)力計(jì)算從略2、驗(yàn)算彎起鋼筋所需面積計(jì)算從略五、驗(yàn)算吊車梁裂縫寬度σρsk=EQ\F(Mmaxk,0.87h0As)=92.9862630983486N/mm2Ate=0.5bh=50000mm2ρte=As/Ate=0.0308976deq=EQ\F(Σnidi2,Σniνdi)=18.2222222222222mmψ=1.1-0.65EQ\F(ftk,ρteσρsk)=0.645257156827881由混凝土規(guī)范8.1.2得：αcr=2.1c=20ψ=1.0ωmax=αcrψEQ\F(σρsk,Es)1.9c+0.08EQ\F(deq,ρte)=0.0536640377934194<0.2滿足規(guī)范要求六、驗(yàn)算吊車梁撓度由混凝土規(guī)范8.2.3：Bs=EQ\F(EsAsh02,1.15ψ+0.2+EQ\F(6αEρ,1+3.5γf'))其中：ψ=1.0αE=13.33Es=200000As=1544.88h0