..附件一預(yù)制梁場龍門吊計算書工程概況工程簡介本項目預(yù)制梁板形式多樣,分別為預(yù)制箱梁、空心板及T梁,其中最重的是30m組合箱梁中的邊梁,一片重達105t。預(yù)制梁場擬采用兩臺起吊能力為100t的龍門吊用于預(yù)制梁的出槽,其龍門吊軌道之間跨距為36.7m。地質(zhì)情況預(yù)制梁場基底為粉質(zhì)粘土。查《路橋施工計算手冊》中碎石土的變形模量E0=29～65MPa,粉質(zhì)粘土16～39MPa,考慮最不利工況,統(tǒng)一取粉質(zhì)粘土的變形莫量E0=16MPa。臨建用地經(jīng)現(xiàn)場動力觸探測得實際地基承載力大于160kpa。基礎(chǔ)設(shè)計及受力分析龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計龍門吊軌道基礎(chǔ)采用倒T型C30混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)底部寬80cm,上部寬40cm。每隔10m設(shè)置一道2cm寬的沉降縫。基礎(chǔ)底部采用8根Φ16鋼筋作為縱向受拉主筋,頂部放置4根Φ12鋼筋作為抗負彎矩主筋,每隔40cm設(shè)置一道環(huán)形箍筋。,箍筋采用HPB235Φ10mm光圓鋼筋,箍筋間距為40cm,具體尺寸如圖1.2.1-1所示。圖龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計圖圖1.2.2-2龍門吊軌道基礎(chǔ)配筋圖受力分析梁場龍門吊屬于室外作業(yè),當風(fēng)力較大或降雨時候應(yīng)停止施工。當起吊最重梁板〔105t且梁板位于最靠近軌道位置臺座的時候為最不利工況。圖1.2-1最不利工況所處位置單個龍門吊自重按G1=70T估算,梁板最重G2=105t。起吊最重梁板時單個天車所受集中荷載為P,龍門吊自重均布荷載為q。P=G1/2=105×9.8/2=514.5KN〔1-1q=G2/L=70×9.8/42=16.3KN/m〔1-2當處于最不利工況時單個龍門吊受力簡圖如下：`圖1.2-3龍門吊受力示意圖龍門吊豎向受力平衡可得到：N1+N2=q×L+P〔1-3取龍門吊左側(cè)支腿為支點,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龍門吊單邊支腿按兩個車輪考慮,兩個車輪之間距離為6m,對受力較大支腿進行分析,受力簡圖如下所示：圖1.2-4支腿單車輪受力示意圖受力較大的單邊支腿豎向受力平衡可得N1=N+N〔1-5由公式〔1-5得出在最不利工況下,龍門吊單個車輪所受最大豎向應(yīng)力為N=434.7KN建模計算力學(xué)模型簡化對龍門吊軌道基礎(chǔ)進行力學(xué)簡化,基礎(chǔ)內(nèi)力計算按彈性地基梁計算,用有限元軟件MidasCivil2015進行模擬計算。即把鋼筋砼梁看成梁單元,將地基看成彈性支承。圖1.3-1力學(xué)簡化模型彈性支撐剛度推導(dǎo)根據(jù)《路橋施工計算手冊》p358可知,荷載板下應(yīng)力P與沉降量S存在如下關(guān)系：<1-6>其中：E0地基土的變形模量,MPa；ω沉降量系數(shù),剛性正方形板荷載板ω=0.88；剛性圓形荷載板ω=0.79；ν地基土的泊松比,為有側(cè)漲豎向壓縮土的側(cè)向應(yīng)變與豎向壓縮應(yīng)變的比值；Pcrp-s曲線直線終點所對應(yīng)的應(yīng)力,MPa；s--與直線段終點所對應(yīng)的沉降量,mm；b--承壓板寬度或直徑,mm；不妨假定地基的變形一直處在直線段,這樣考慮是比較保守也是可行的。故令地基承載的剛度系數(shù),則〔KN/m。另考慮到建模的方便和簡單,令b=200mm〔縱梁向20cm一個土彈簧,查表得粉質(zhì)粘土νn=0.25～0.35,取ν=0.35粉質(zhì)粘土的變形莫量E0=16MPa。帶入公式<1-6>求解得：K=4.144×106Madis2015建模計算〔1模型建立圖1.3-2模型建立〔2龍門吊軌道梁彎矩計算圖1.3-3軌道梁應(yīng)力圖〔3軌道梁剪力計算圖1.3-4軌道梁剪力圖〔4基地反力計算圖1.3-5基地反力圖〔5軌道梁位移圖1.3-6軌道梁位移圖經(jīng)過Madis2015建模計算,求得龍門吊軌道梁最大應(yīng)力彎矩為279.6KN·m,最大負彎矩為64.9KN·m,最大剪力207.6KN,土彈簧最大支點反力14.4KN,考慮到軌道梁位移很小,土彈簧處于彈性變形過程,通過圖1.3-5可知基地承載范圍在縱梁方向集中在12m。龍門吊軌道梁配筋計算軌道梁正截面強度驗算〔1判斷是截面形式單筋截面適筋梁最大承受能力為:<1-7>〔1-8--混凝土抗壓強度設(shè)計值,C30混凝土取14.3Mpa；---截面有效高度；---縱向受拉鋼筋全部截面重心至受拉邊緣的距離〔軌道梁設(shè)計=7.5cm；---受壓區(qū)混凝土截面寬度,取400mm；---相對受壓區(qū)高度,取0.56；由公式〔1-7〔1-8可以求的；·m因為,故龍門吊軌道梁單筋截面就滿足受力情況?！?最小配筋面積計算通過截面力矩平衡、受力平衡可得：〔1-9〔1-10<1-11>--鋼筋抗拉強度設(shè)計值,取280Mpa；---受拉區(qū)鋼筋截面面積；---計算受壓區(qū)高度；γ0--結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.1。通過公式〔1-10可求得通過公式〔1-11可求得結(jié)論：縱向受拉鋼筋最小配筋率為1540mm2,龍門吊軌道梁實際配置8根Φ16縱向受拉鋼筋=1600mm2大于最小配筋率,故正截面強度驗算符合要求。斜截面強度計算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》〔JTGD62-2004可知,混凝土和箍筋共同抗剪能力的公式為α1異號彎矩影響系數(shù),計算簡支梁和連續(xù)梁近邊支點梁段的抗剪承載力時,α1=1.0；計算連續(xù)梁和懸臂梁近中間支點梁段的抗剪承載力時,α1=0.9；故取α1=1.0；α2預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,α2=1.0；對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,α2=1.25,但當由鋼筋合力引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同,或允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,取α2=1.0；故取α2=1.0；α3-受壓翼緣的影響系數(shù),取α3=1.1；b--------斜截面受壓端正截面處矩形截面寬度,取b=400mm；h0-------斜截面受壓段正截面的有效高度,自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離；故取h0=625mm；p---------斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率,p=100ρ,當p>2.5時,取p=2.5,其中ρ=As/bh0；故p=100×1005/<400×625>=0.402；fcu,k-------邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標準,取fcu,k=30MPa,；ρsv------斜截面內(nèi)箍筋配筋率,ρsv=Asv/〔Svb=157.1/〔500×400=0.079%；fsv--------箍筋抗拉強度設(shè)計值,箍筋采用光圓鋼筋,故取值fsv=195MPa；Asv-------斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢的總截面面積,取157.1mm2；Sv--------斜截面內(nèi)箍筋的間距,取500mm。由上述條件可以求得：=170KN＞166.5KN〔最大剪力故軌道梁400mm設(shè)置一道環(huán)形φ10箍筋滿足斜截面受力要求。軌道地基承載力計算經(jīng)過Madis2015建?？梢钥闯?在縱梁方向基地土彈簧反力范圍為2.2～2.4m,考慮端頭位置反力較小,出于保守考慮縱梁方向2m為基底承力范圍。軌道梁下方設(shè)置50cm碎石墊層,地基壓力按45度角擴散至基地,縱梁地基承力范圍為3m。圖1.4-1軌道梁地基承載范圍側(cè)面圖圖1.4-2軌道梁地基承載范圍立面圖考慮最不利工況,軌道梁所受最大壓力為：Fmax=411.23KN地基承力面積：S=3×1.2=3.6m2對地基壓力:＜160〔實測地基承載力故龍門吊軌道基礎(chǔ)地基承載力滿足要求。預(yù)制場臺座計算書工程概況工程簡介預(yù)制梁場場梁板尺寸主要有25m、28m、29m、30m組合箱梁以及30mT梁。其中最重的為30m預(yù)制組合箱梁中的邊梁。混凝土方量為40.2m3,最大預(yù)制梁重105t,模板采用整體液壓模板共重30t。地質(zhì)情況與預(yù)制梁場龍門吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況一致,不做贅述。臺座設(shè)計臺座尺寸制梁臺座由方鋼臺座及混凝土支墩組成,其中方鋼臺座通長30.5m,尺寸為30.5×0.922×0.55m,為便于臺座改造,防止不均勻沉降,采用30×30cm方鋼管墩支撐、復(fù)合背肋鋼模,方鋼管通過與基礎(chǔ)中預(yù)埋的角鋼焊接固定作為支撐體系。為了保證制梁臺座高度防止臺座沉降,在方鋼管墩下方設(shè)置100×40×20cm的C20混凝土支墩。圖2.2-1方鋼管臺座..制梁臺座驗算預(yù)制梁自重105T,取G1=105×9.8=1029KN；模板及振搗設(shè)備重30T,取G2=30×9.8=294KN；方鋼臺座按照80cm一道布置,方鋼墩放置在尺寸為1×0.4×0.2m的水泥支墩上,水泥支墩體積V1=0.08m3,單個水泥支墩及方鋼重力G3=0.08×25=2KN；=1\*GB2⑴梁板張拉前受力驗算在預(yù)制梁張拉前,整體對地基的壓力最大的時候是在混凝土澆筑之時,考慮1.1的安全系數(shù),所以總的對地基的壓力最大值為：Fmax=1.1×〔G1+G2+G3=1.1×〔1029+294+2=1457.5KN。故80cm范圍內(nèi)臺座受力F=〔Fmax/30.5×0.8=38.23KN水泥支墩與地基有效接觸面積為：A1=1×0.4=0.4m2。對地基的壓力為：所以,預(yù)制梁張拉前地基承載力要求不小于95.6KPa。=2\*GB2⑵梁板張拉后受力驗算張拉后,由于梁板起拱,預(yù)制梁脫離臺座接觸,只有兩端與臺座接觸,可看梁板簡支在臺座兩端。臺座兩端擴大基礎(chǔ)尺寸為2×1.5×0.2m,體積V2=0.6m3,重力G4=V2×25=15KN取1.1的分項系數(shù)故臺座單端受力大小為：F張拉=1.1×G1/2+1.1×G4=582.45KN基礎(chǔ)底面積為：A2=2×1.5=3m2。對地基的壓力為：所以,梁板張拉后,臺座端頭地基承載力要求不小于194.15KPa。存梁臺座驗算=1\*GB2⑴存梁臺座設(shè)計存梁臺座采用雙層C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),縱梁方向6m設(shè)置一道斷逢防止不均勻沉降。存梁臺座頂部超出地面0.3m,保證梁板吊裝的有效操作空間和安全距離。具體尺寸見圖：圖2.2-4存梁臺座斷面圖=2\*GB2⑵受力分析存梁臺座設(shè)計為雙層存梁〔箱梁、空心板,梁板之間間距為3.2m。單片梁板重：G=105×9.8=1029KN；存梁臺座單端受力：F=2×G/2=1029KN；存梁臺座自重線荷載：q1=S×25=36.75KN/m〔S為存梁臺座截面面積；地基反力縱梁方向平均長度取L=3.2m,截面方向取B=2.4m〔存梁臺座底部寬；地基承載面積：S1=L×B=7.68m