1、.目 錄1 工程概況12 龍門吊計(jì)算參數(shù)22.1 最不利垂直動荷載22.2 最不利水平動荷載3（1）縱向水平動荷載3（2）橫向水平動荷載43 軌道梁設(shè)計(jì)43.1 車站結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)軌道梁4（1）最不利正彎矩5（2）最不利負(fù)彎矩5（3）最不利剪力5（4）梁截面下部配筋計(jì)算6（5）梁截面上部配筋計(jì)算8（6）梁斜截面承載力驗(yàn)算9（7）梁撓度驗(yàn)算103.2 軌道梁立柱11（1）正截面受壓承載力計(jì)算11（2）立柱斜截面承載力驗(yàn)算12（3）立柱縱向抗彎驗(yàn)算12（4）立柱橫向抗彎驗(yàn)算133.3 立柱下基礎(chǔ)梁14（1）縱向抗傾覆性能16（2）橫向抗傾覆性能16（3）基底最大壓力17（4）基礎(chǔ)縱向配筋計(jì)算17（5）

2、基礎(chǔ)橫向配筋計(jì)算18（6）其它措施1940t龍門吊軌道梁設(shè)計(jì)計(jì)算書1 工程概況哈西大街站作為學(xué)府四道街站哈西大街站區(qū)間盾構(gòu)始發(fā)站，為配合盾構(gòu)施工，需要設(shè)置一臺龍門吊，主要用于渣土及管片的吊運(yùn)，須施做軌道梁供龍門吊行走。龍門吊為中鐵一局建工機(jī)械有限公司產(chǎn)SMQ4516X雙梁箱型門式起重機(jī)（以下簡稱門吊），額定起吊重量為40t，跨度為16m，雙側(cè)懸臂8m；起重機(jī)總重量為120t，其中天車20t。龍門吊主要由門架、電動葫蘆（裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)）、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、操縱室及電氣設(shè)備等組成，見下圖。龍門吊立面圖（一）龍門吊立面圖（一）2 龍門吊計(jì)算參數(shù)2.1 最不利垂直動荷載龍門吊自重：1200KN

3、行走天車自重：200KN額定起重重量：400KN額定荷載下，天車只能行走至單側(cè)軌道正上方，此時(shí)單側(cè)荷載為最不利情況，其單輪最大荷載：N =（1200-200）/4+（400+200）/2 = 550KN結(jié)構(gòu)受力示意圖2.2 最不利水平動荷載（1）縱向水平動荷載根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）5.1.2條的相關(guān)規(guī)定，吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10，則縱向水平制動力：F1 = N210 = 55020.1 = 110 KN縱向水平風(fēng)荷載：Wk=zszw0 =3.151.30.740.55=1.67 KN/式中 Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/）； z高

4、度z處的風(fēng)振系數(shù)； s風(fēng)荷載體型系數(shù)； z風(fēng)壓高度變化系數(shù)； w0基本風(fēng)壓（KN/）；其中：z = 1+=1+=3.15式中 脈動增大系數(shù)； 脈動影響系數(shù)； 振型系數(shù)； 風(fēng)壓高度變化系數(shù)；縱向水平風(fēng)力：F2 = WkS12 = 1.67（39.3+13.8+12.22+4+13.6）2 = 79.5 KN縱向水平最不利動荷載：F3 = F1 + F2 = 110+79.5 = 189.5 KN（2）橫向水平動荷載根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）5.1.2條的相關(guān)規(guī)定，吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為橫向小車重量與額定起吊重量之和的10剩以重力加速度，則單輪橫向水平制動力：F4 = （20

5、0+400）0.122 = 15 KN單輪橫向水平風(fēng)力：F5 = WkS222 = 1.67（106.2-48）4 = 24.3 KN單輪橫向水平最不利動荷載： F6 = F4 + F5 = 15+24.3 = 39.3 KN3 軌道梁設(shè)計(jì)3.1 車站結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)軌道梁梁寬600，高700，混凝土強(qiáng)度等級C30；在車站結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)為6等跨連續(xù)梁，跨度為3.45m。軌道梁結(jié)構(gòu)圖梁自重產(chǎn)生的均布靜荷載：q1=0.60.725=10.5KN/m龍門吊產(chǎn)生的集中動荷載：q2= q3=550KN當(dāng)集中荷載置于第6跨跨中時(shí)，可計(jì)算出該處最不利正、負(fù)彎矩及最不利剪力：（1）最不利正彎矩梁自重產(chǎn)生的正彎矩：M1=

6、KMql2=0.0810.53.452=10 KN*m龍門吊集中動荷載產(chǎn)生的正彎矩：M2=KMFl=0.2135503.45=404 KN*m則跨中最不利正彎矩：M3= 1.2M1+1.4M2 = 1.210+1.4404 =578 KN*m（2）最不利負(fù)彎矩梁自重產(chǎn)生的支座處負(fù)彎矩：M4=KMql2=-0.12510.53.452=-15.6 KN*m龍門吊集中動荷載產(chǎn)生的支座處負(fù)彎矩：M5=KMFl=-0.1885503.45=356.7 KN*m則最不利支座處負(fù)彎矩：M6= 1.2M4+1.4M5 = 1.215.6+1.4356.7 =518 KN*m（3）最不利剪力梁自重產(chǎn)生的剪力：

7、V1=KVql=0.62510.53.45=22.6 KN龍門吊集中動荷載產(chǎn)生的剪力：V2=KVF =0.688550=378.4 KN則最不利剪力：V3= 1.2V1+1.4V2 = 1.222.6+1.4378.4 =557 KN最不利內(nèi)力荷載分布示意圖（4）梁截面下部配筋計(jì)算矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算：混凝土受壓區(qū)高度按下式確定：混凝土受壓區(qū)高度還應(yīng)符合下列條件：式中：M彎矩設(shè)計(jì)值； 系數(shù)； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積； 受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力；b矩形截面的寬

8、度；截面有效高度； 受壓區(qū)縱向普通鋼筋合力點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離； 受壓區(qū)全部縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離；由于沒有設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋，同時(shí)考慮鋼筋及混凝土的抗疲勞強(qiáng)度，則受壓區(qū)高度為： 因受壓區(qū)高度不滿足要求，故采用下列公式進(jìn)行計(jì)算：式中：受拉區(qū)縱向普通鋼筋合力點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力筋至受拉邊緣的距離。梁下部受拉區(qū)配筋面積：因縱向受力鋼筋最小配筋百分率取0.20和ft/fy=1.43/300=0.48中較大值，則=bhft/fy=6007000.48=20162梁下部實(shí)際配筋采用728的二級鋼筋，鋼筋面積為：，配筋滿足要求。（5）梁截面上部配筋計(jì)算矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算：

9、混凝土受壓區(qū)高度按下式確定：混凝土受壓區(qū)高度還應(yīng)符合下列條件：由于沒有設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋，同時(shí)考慮鋼筋及混凝土的抗疲勞強(qiáng)度，則受壓區(qū)高度為： 因受壓區(qū)高度不滿足要求，故采用下列公式進(jìn)行計(jì)算：式中：受拉區(qū)縱向普通鋼筋合力點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力筋至受拉邊緣的距離。梁上部受拉區(qū)配筋面積：因縱向受力鋼筋最小配筋百分率取0.20和ft/fy=1.43/300=0.48中較大值，則=bhft/fy=6007000.48=20162梁上部實(shí)際配筋采用625的二級鋼筋，鋼筋面積為：，配筋滿足要求。 （6）梁斜截面承載力驗(yàn)算當(dāng)hw/b=700/600=1.174時(shí)，采用下式進(jìn)行計(jì)算：式中：V構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值； 混凝

10、土強(qiáng)度影響系數(shù)，取1.0； b矩形截面的寬度； h0截面的有效高度；計(jì)算中考慮混凝土的抗疲勞強(qiáng)度，則 截面抗剪強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。（7）梁撓度驗(yàn)算軌道梁撓度限值為：l0/600=3450/600=5.75梁自重產(chǎn)生的撓度：其中慣性矩：龍門吊集中動荷載產(chǎn)生的撓度：則跨中最不利撓度：3= 1+2 = 0.054+2.3 =2.4l0/600=5.75撓度驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。（8）構(gòu)造配筋梁每側(cè)配置318構(gòu)造分布筋，間距不大于200；設(shè)置10150四肢箍筋、10300拉筋，拉筋梅花型布設(shè)。軌道梁結(jié)構(gòu)配筋圖3.2 軌道梁立柱軌道梁立柱寬600，長700，凈高4220，全高5520，混凝土強(qiáng)度等級C40。軌

11、道梁立柱結(jié)構(gòu)圖上部軌道梁自重產(chǎn)生的靜荷載：Q1 = ql = 10.53.45 = 36.2 KN立柱自重產(chǎn)生的靜荷載：Q2 = 0.60.74.2225 = 44.3 KN龍門吊產(chǎn)生的集中動荷載：Q3=550KN當(dāng)集中荷載置于立柱正上方時(shí)，可計(jì)算出該處最不利結(jié)構(gòu)應(yīng)力：N=1.2（Q1+ Q2）+1.4Q3=1.2（36.2+ 44.3）+1.4550=866.6 KN（1）正截面受壓承載力計(jì)算該立柱按軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算：計(jì)算中考慮混凝土的抗疲勞強(qiáng)度，則故只考慮軸心受壓時(shí)，立柱只需設(shè)置構(gòu)造配筋即可。（2）立柱斜截面承載力驗(yàn)算當(dāng)hw/b=700/600=1.174時(shí)，采用下式進(jìn)行計(jì)算：縱向水平

12、荷載單側(cè)縱向水平最不利動荷載為龍門吊行車制動及風(fēng)荷載組合：V1 =1.4（ F1 + F2） = 1.4（110+79.5 ）= 265.3 KN因沿縱向軌道梁將7根立柱連成整體，則分解到各立柱的縱向水平力為：V2=V1/7 =265.3/7= 37.9KN橫向水平動荷載單輪處橫向水平最不利動荷載為龍門吊天車制動及風(fēng)荷載組合：V3 =1.4（ F4 + F5） = 1.4（15+24.3）= 55KN雖然縱向軌道梁將7根立柱連成整體，但考慮荷載疊加影響，橫向水平荷載由相鄰兩根立柱承擔(dān)為：V4=V3/2 =55/2= 27.5KN由于V2 = 37.9KNV4= 27.5KN，故立柱截面驗(yàn)算時(shí)以

13、V2 = 37.9KN進(jìn)行考慮：計(jì)算中考慮混凝土的抗疲勞強(qiáng)度，則 截面抗剪強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。（3）立柱縱向抗彎驗(yàn)算縱向水平力在立柱底板產(chǎn)生的彎矩為：M1=QL=37.9（4.22+0.7）=186.5 KN*m受拉區(qū)配筋面積：因縱向受力鋼筋最小配筋百分率取0.20和ft/fy=1.71/300=0.57中較大值，則=bhft/fy=6007000.57=23942實(shí)際配筋采用628的二級鋼筋，鋼筋面積為：，配筋滿足要求。（4）立柱橫向抗彎驗(yàn)算橫向水平力在立柱底板產(chǎn)生的彎矩為：M2=QL=27.5（4.22+0.7）=135.3 KN*m受拉區(qū)配筋面積：因縱向受力鋼筋最小配筋百分率取0.20和f

14、t/fy=1.71/300=0.57中較大值，則=bhft/fy=6007000.57=23942實(shí)際配筋采用728的二級鋼筋，鋼筋面積為：，配筋滿足要求。（5）構(gòu)造配筋沿柱高方向雙向設(shè)置10150四肢箍筋。軌道梁立柱結(jié)構(gòu)配筋圖3.3 立柱下基礎(chǔ)梁為了將立柱所產(chǎn)生的集中荷載分散開來，同時(shí)滿足立柱抗傾覆的要求，在立柱下方設(shè)置一道寬1500、高600的通長基礎(chǔ)梁，混凝土強(qiáng)度等級C30。軌道梁結(jié)構(gòu)剖面圖根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）的要求，柱下基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的1/41/8=3450/43450/8=431.25862.5，取值600滿足規(guī)范要求?？紤]沖切破壞45角度的應(yīng)力

15、擴(kuò)散，計(jì)算時(shí)按此擴(kuò)散范圍的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，即為寬1500長1900高700柱下獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)，如下圖所示：由于基礎(chǔ)梁設(shè)置于車站結(jié)構(gòu)頂板上，故不需要驗(yàn)算地基承載力及基礎(chǔ)抗沖切能力，只需驗(yàn)算抗彎性能。（1）縱向抗傾覆性能上部吊車荷載：N=550/2=275KN上部結(jié)構(gòu)自重荷載：G=（3.450.60.7+4.220.60.7+1.50.61.9）25=123.3KN上部荷載及結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的縱向抗傾覆彎矩為：M1=（N+G）L=（275+123.3）1.9/2=378.4KN*m上部縱向水平荷載產(chǎn)生的傾覆彎矩：M2=VH=37.95.52=209.2KN*m縱向抗傾覆性：M1/ M2=378.4/20

16、9.2=1.81，滿足要求。（2）橫向抗傾覆性能上部吊車荷載：N=550/2=275KN上部結(jié)構(gòu)自重荷載：G=（3.450.60.7+4.220.60.7+1.50.61.9）25=123.3KN上部荷載及結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的橫向抗傾覆彎矩為：M1=（N+G）L=（275+123.3）1.5/2=298.7KN*m上部縱向水平荷載產(chǎn)生的傾覆彎矩：M2=VH=27.55.52=151.8KN*m縱向抗傾覆性：M1/ M2=298.7/151.8=1.97，滿足要求。（3）基底最大壓力立柱下部最大壓力為：P1=（N+G）/S=（550+（3.450.60.7+4.220.60.7）25）/（0.60.

17、7）=1501.3 Kpa=1.5Mpa立柱下增設(shè)基礎(chǔ)梁后，基底最大壓力為：P2=（N+G）/S=（550+123.3）/（1.51.9）=236.2 Kpa將上部集中荷載進(jìn)行了分散，以確保下部車站主體結(jié)構(gòu)安全。（4）基礎(chǔ)縱向配筋計(jì)算基礎(chǔ)縱向彎矩最大處為柱邊，其彎矩：M=1/2ql2=0.5236.21.50.62=63.8KN*m受拉區(qū)配筋面積：因縱向受力鋼筋最小配筋百分率取0.20和ft/fy=1.43/300=0.48中較大值，則=bhft/fy=15006000.57=51302實(shí)際配筋采用1125的二級鋼筋，鋼筋面積為：，配筋滿足要求。（5）基礎(chǔ)橫向配筋計(jì)算基礎(chǔ)縱向彎矩最大處為柱邊，其彎矩：