高層建筑擦窗機(jī)軌道基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算隧道網(wǎng)（2007-5-5）來(lái)源：中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院擦窗機(jī)作為一種常沒(méi)高空作業(yè)載人設(shè)備，其安全性和可靠性要求非常高，各個(gè)部件都必須具有足夠的強(qiáng)度和承載力。本文針對(duì)軌道基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和計(jì)算，供同行參考。1水平軌道式擦窗機(jī)軌道基礎(chǔ)水平軌道式擦窗機(jī)工作簡(jiǎn)圖如圖1所示，其軌道（一般為工字鋼或H型鋼）在屋頂水平布置，擦窗機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在軌道上行走。預(yù)埋件將設(shè)備載荷傳遞到屋頂結(jié)構(gòu)上，其承載能力是擦窗機(jī)安全使用的一個(gè)非常重要的影響因素。在正常工作狀態(tài)下，按照國(guó)標(biāo)GBX9154-2003《擦窗機(jī)》的要求，整機(jī)最大傾覆力矩比設(shè)備自身的抗傾覆力矩小，機(jī)器不會(huì)有傾翻趨勢(shì)，軌道只承受壓力。但在極特殊情況下（如突然強(qiáng)陣風(fēng)、吊籃在上升過(guò)程中碰撞建筑物等），有可能使設(shè)備的瞬間傾覆力矩超過(guò)其自身的抗傾覆力矩，因此需要在機(jī)器的行走輪上設(shè)置防傾翻裝置，該裝置應(yīng)能可靠地鉤住軌道。在這種情況下，軌道需要承受拉力，傳遞到預(yù)埋件上，就是向上的拉拔力。（1）軌道預(yù)埋件的埋設(shè)間距。軌道與預(yù)埋件一般是焊接或采用壓板連接，可近似地視為固接。根據(jù)擦窗機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在最大載荷作用下，軌道2個(gè)支承點(diǎn)之間的最大撓度不應(yīng)超過(guò)其跨距的1/250。按照這個(gè)要求，巳知最大輪壓（或根據(jù)同類設(shè)備類比），就可以計(jì)算出預(yù)埋件的埋設(shè)間距。（2） 正常工作狀況預(yù)埋件受力分析。由于軌道與預(yù)埋件是固接，在正常工作狀態(tài)下，當(dāng)擦窗機(jī)行走輪在2個(gè)預(yù)埋件中間時(shí)（即行走輪不落在預(yù)埋件上方），預(yù)埋件不僅承受固端反力，還承受設(shè)備對(duì)軌道壓力在承點(diǎn)產(chǎn)生的固端反力矩（如圖2所示），因此預(yù)埋件承受的是壓彎載荷。根據(jù)GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，應(yīng)當(dāng)按照式（1）計(jì)算預(yù)埋件的承載力。A,。，4Nz式中As 鋼筋錨筋的總截面面積；N——預(yù)埋件承受的正壓力，取正值；M——預(yù)埋件承受的彎矩，取正值；z——平行彎矩方向外層錨筋之間的距離；七——錨筋層數(shù)影響系數(shù)，2層時(shí)取1，3層取0.9，超過(guò)3層取0.85；J——錨板彎曲變形折減系數(shù)。式（1）中，壓力N和彎矩M根據(jù)固支梁的反力計(jì)算方法算得并取各工況下的最大值。ab=0.6+0.25t/d式中t——錨板厚度；d 錨筋直徑。當(dāng)垂直受拉傳力板方向的錨筋間距或該間距減去受拉傳力板的加筋板（或工字鋼翼緣板）寬度的差值不大于5倍的錨板厚度，或采取其它措施防止錨板彎曲變形等情況取ab=1。錨筋的受剪承載力系數(shù)a’按下式計(jì)算：對(duì)于鋼筋錨筋，ab=4（1-0.02d）"fc/fy，當(dāng)亡尸0.7時(shí)，取a「0.7。式中fc——錨筋的抗拉強(qiáng)度許用值，MPa；；fy——混凝土的抗壓強(qiáng)度許用值，MPa。（3） 非正常工作狀況預(yù)埋件受力分析。在這種工況下，軌道有可能要承受向上的拉力（見(jiàn)圖3）。

由于軌道是依靠其翼緣產(chǎn)生對(duì)設(shè)備的拉力，在該載荷的反作用下，軌道不僅承受拉力，還有固端反力矩M,和拉力偏心作用產(chǎn)生的附加彎矩％。因此，在該工況下軌道載荷傳遞到預(yù)埋件的是拉拔力和雙向彎矩，應(yīng)按公式(2)計(jì)算預(yù)埋件受力。-十-^―十虬"。一 /產(chǎn)0.4商丁必w因?yàn)閺澗豈1和心與拉力N存在一定的比例關(guān)系，根據(jù)式(2)就呵以計(jì)算出預(yù)埋件最大能承受的拉拔力。在保證軌道強(qiáng)度和連接強(qiáng)度的情況下，該拉拔力是設(shè)備抗傾覆力矩的補(bǔ)充。圖3非正常工作狀況下預(yù)埋件受力圖2附墻軌道式擦窗機(jī)軌道基礎(chǔ)附墻軌道式擦窗機(jī)軌道一般沿女兒墻上下布置，整機(jī)重量及載荷由單根軌道承受(見(jiàn)圖4)。其軌道預(yù)埋件受力較復(fù)雜，承受的載荷主要有：軌道承受的設(shè)備自重及外載傳遞到預(yù)埋件上的剪力V；設(shè)備抗傾覆所產(chǎn)生的軌道側(cè)導(dǎo)向載荷傳遞到預(yù)埋件上的拉力N；軌道壓力和側(cè)導(dǎo)向力轉(zhuǎn)化到預(yù)埋件中心所產(chǎn)生的彎矩M；由于軌道與牛腿固接所產(chǎn)生的固端反力矩傳遞到預(yù)埋件上的扭矩T。在N、V、M作用下，受拉剪彎預(yù)埋件直錨筋的總截面面積As應(yīng)滿足式(3)。丫十' .Mau/0■8y1- Afy全式中各參數(shù)含義同前。公式(3)可變換成下列形式：Ki+1.25“「—+0.75域式中Vu1——單根直錨筋的抗剪強(qiáng)度；n——預(yù)埋件錨筋總根數(shù)。當(dāng)預(yù)埋件同時(shí)承受拉、剪、彎、扭載荷時(shí)，應(yīng)按照下述方法計(jì)算預(yù)埋件的受力(見(jiàn)圖5)。圖4 附墻軌道安裝及受力分析圖圖5附墻預(yù)埋件受力分析

在扭矩作用下，直錨筋的受剪承載力按照下列公式計(jì)算:式中V1——扭矩作用下受力最大錨筋的剪力；R1x,R1y——受力最大錨筋在扭矩作用下在以錨筋總截面形心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)軸上的剪力分力；七一一任意i錨筋至總截面形心的距離；七一受力最大錨筋至總截面形心的距離，即t的最大值；Xj,yi 相應(yīng)于n的直角坐標(biāo)值。將式(5)計(jì)算得到的V，疊加到式⑷中的卜即 g+9式(4)可變換成A7總中1-25缶電興+0.75匹地因?yàn)楦綁壍朗讲链皺C(jī)所有載荷要依靠預(yù)埋件來(lái)承受，相對(duì)來(lái)說(shuō)其預(yù)埋件受力要比水平軌道大得多，工況更惡劣，安全性要求更高。又由于一般女兒墻厚度較小，很難完全滿足預(yù)埋件埋設(shè)要求，因此對(duì)