港口码头起重机轨道梁设计

1、课程设计题目先张法预应力钢筋混凝土叠合式起重机轨道梁设计南京龙潭港一期1参考资料2参考资料3课程设计题目4目录1 设计执行的主要规范标准2 梁格布置及尺寸拟定3 荷载标准值4 材料性能5 计算简图（或图式）及荷载计算6 内力计算7 截面设计附图：码头预制预应力轨道梁结构图51 设计执行的主要规范标准中华人民共和国行业标准 港口工程制图标准（JTJ20696）. 北京：人民交通出版社，1996 中华人民共和国行业标准 港口工程荷载规范（JTS14412010）. 北京：人民交通出版社，2010中华人民共和国行业标准 高桩码头设计与施工规范（JTS16712010）. 北京：人民交通出版社，201

2、0 水运工程混凝土结构设计规范（JTS1512011）. 北京：人民交通出版社，2011王元战. 港口与海岸水工建筑物. 北京：人民交通出版社，2013河海大学等. 水工钢筋混凝土结构学（第四版）. 北京：中国水利水电出版社，20096设计执行的主要规范标准72 梁格布置及尺寸拟定梁格布置（纵梁与横梁构成梁格）满足使用要求；技术及经济合理；尽量避免集中荷载直接作用在板上，板和梁尽量布置成等跨度；横梁与面板是不可少的上部结构，纵梁设置（数量）则由具体受力决定82 梁格布置及尺寸拟定标志尺寸构造尺寸实际尺寸结构尺寸建筑尺寸定位尺寸外形尺寸92 梁格布置及尺寸拟定标志尺寸是用以标注建筑物定位轴线之间

3、（开间、进深）的距离大小，以及建筑制品、建筑构配件、有关设备位置的界限之间的尺寸应符合模数制的规定102 梁格布置及尺寸拟定构造尺寸是建筑制品、建筑构配件的设计尺寸构造尺寸小于或大于标志尺寸一般情况下，构造尺寸加上预留的缝隙尺寸或减去必要的支撑尺寸等于标志尺寸112 梁格布置及尺寸拟定实际尺寸是建筑制品、建筑构配件的实有尺寸实际尺寸与构造尺寸的差值，应为允许的建筑公差数值122 梁格布置及尺寸拟定结构尺寸是指的建筑绘图的主要术语，是指的梁、柱、墙的中心线之间的尺寸是结构、构件的主体实在的尺寸，不包括构件表面的抹灰、装饰、保温、防水等构造层在内标志尺寸：是用以标注建筑物定位轴线之间的距离大小13

4、2 梁格布置及尺寸拟定建筑尺寸就是建施图上的尺寸，它表示完成后的外轮廓线尺寸建筑尺寸大于结构尺寸，比结构尺寸多了个装饰层的厚度142 梁格布置及尺寸拟定152 梁格布置及尺寸拟定16单向板自由边横梁纵梁单向板支承边172 梁格布置及尺寸拟定182 梁格布置及尺寸拟定2.1排架间距2.2桩基2.3现浇倒T形横梁2.4花篮形叠合式起重机轨道梁2.5非预应力钢筋混凝土叠合面板某海港高桩板梁式码头断面见图21。19梁格布置及尺寸拟定20图21 高桩板梁式码头断面图（尺寸单位：mm；高程单位：m）水位及高程数据前不加“”号212.1排架间距6.4m6.6m6.8m7.0m7.2m7.4m222.1排架间

5、距23框架结构排架结构排架结构242.1排架间距25码头排架及梁格布置码头排架及梁格布置26码头排架及梁格布置码头排架及梁格布置272.2桩基预应力钢筋混凝土空心方桩尺寸600mm600mm 空心直径300mm282.3现浇倒T形横梁图22 横梁示意图292.3现浇倒T形横梁梁高：预制梁，一般取1.22.0 m，最高达3 m因横梁的断面和重量都较大，为减轻预制件重量，提高预应力效果以及考虑纵梁的接缝，一般采用叠合梁，即将横梁分为上下两部分下部为预制，一般采用预应力结构，其高度根据起重机能力、预制场可制造高度和纵梁高度（对于倒T形断面）或面板厚度（对于花篮形断面）来确定，此时要设置桩帽上部采用现

6、浇本次设计横梁上下两部分全部采用现浇302.3现浇倒T形横梁312.3现浇倒T形横梁轨道梁总高度（cm）、排架间距(m) 同组序号 123456轨道梁高170170170180180180322.3现浇倒T形横梁上横梁宽度为500mm宽度由剪力计算确定，一般为3545cm，还要考虑纵梁或面板的搁置长度、接缝宽度，不宜小于30cm高度为mm（注：一般为8001500mm，高度轨道梁总高度170或180+轨道槽深度15cm）下横梁宽度为1000mm （注：一般为9001200mm）高度为600mm（注：一般为6080cm） 装配式轨道梁在横梁上搁置长度为25cm横梁总高度由受力计算确定，一般为12

7、0200cm现浇倒T形横梁见图22。33码头断面示意图342.3现浇倒T形横梁横梁配筋示意图35现浇倒T形横梁横梁配筋示意图362.3现浇倒T形横梁372.3现浇倒T形横梁382.3现浇倒T形横梁392.3现浇倒T形横梁横梁断面配筋示意图402.4花篮形叠合式起重机轨道梁根据港口工程混凝土结构设计规范412.4花篮形叠合式起重机轨道梁422.4花篮形叠合式起重机轨道梁预制梁部分为T形断面，高度140160cm，底宽50cm ，顶宽80cm，翼缘板高15cm，加强角高15cm，叠合板在纵梁上搁置长度为15cm（注：15cm）现浇梁部分为矩形断面，高度20cm，宽度50cm叠合梁高度为160（ 2

8、0kPa 组）或180（ 30kPa 组）cm预制梁经过两次预制后成型，首先预制预应力芯棒部分，芯棒高度取50cm、宽度50cm 43花篮形叠合式起重机轨道梁现浇部分预制部分442.4花篮形叠合式起重机轨道梁预应力反拱可以降低结构的变形（挠度），具有良好的变形恢复性能（卸载后）先张法用于长线台座（50100m），待混凝土达75%设计强度时切断预应力钢筋梁宽250mm，以50mm梁高800mm，以100mmhb2.55Lh 1520纵梁梁宽由剪力计算确定，一般为3050cm梁高由受力计算确定，一般为90120cm452.4花篮形叠合式起重机轨道梁GL结构图46花篮形叠合式起重机轨道梁GL结构图4

9、7花篮形叠合式起重机轨道梁GL结构图482.4花篮形叠合式起重机轨道梁GL结构图492.4花篮形叠合式起重机轨道梁GL特征图502.4花篮形叠合式起重机轨道梁我国从1957年开始生产预应力棒这种结构仅有部分的作用截面承受预压力，可以改善制造时的受力性能，一般不需在预拉区设置预应力筋，因而提高了构件在施工阶段的抗裂性，故较整体预应力构件更为节省钢材。可以配合截面各部分的受力情况，利用不同等级和不同成分的混凝土以节省水泥51花篮形叠合式起重机轨道梁现浇轨道梁结构图522.4花篮形叠合式起重机轨道梁轨型QU120轨道槽示意图532.4花篮形叠合式起重机轨道梁54花篮形叠合式起重机轨道梁55花篮形叠合

10、式起重机轨道梁562.4花篮形叠合式起重机轨道梁预埋螺栓572.4花篮形叠合式起重机轨道梁钢轨顶面高程根据使用要求可采用与码头面齐平或高出轨道槽顶面510mm两种形式设计轨道采用暗轨，轨型为QU100 起重机钢轨标号QU70、QU80、QU100、QU120高度120、130、150、170mm58铁路钢轨断面主要特征尺寸59花篮形叠合式起重机轨道梁起重机钢轨602.5非预应力钢筋混凝土叠合面板预制板部分厚20cm（8cm）现浇板部分厚15cm（7cm）磨耗层厚5cm（素混凝土）612.5非预应力钢筋混凝土叠合面板62荷载标准值（作用的分类）、直接作用（荷载）集中力：船舶作用力、门机荷载等分布

11、力：土压力、自重、水压力、堆货、间接作用（引起结构外加变形和约束变形的原因）地基沉降、混凝土收缩变形、温度变形63荷载标准值（使用荷载）轨道梁上的作用分析水压力堆货荷载人群荷载铁路荷载汽车荷载流动起重运输机械荷载船舶荷载冰荷载水流力土压力64人群荷载楼板设计承重kN/m2住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、幼儿园2.0教室、试验室、阅览室、会议室、餐厅、档案室 2.5礼堂、电影院、有固定座位的看台、公共洗衣房 3.0展览厅、车站、港口、机场大厅及其客等候室3.5健身房、演出舞台、舞厅4.0书库、档案库、贮藏室5.0通风机房、电梯机房7.0密集柜书库12.065雪荷载礼堂被暴雪压塌2014年2月

12、18日在韩国庆州市发生坍塌事故，死亡人数10人，遇难者多为女生，100多人受伤。釜山外国语大学1000多名师生当天举行新生欢迎仪式。当地时间21时26分，度假村体育馆突然坍塌，有565名师生在礼堂内。度假村位于海拔500米的山上，加上天黑、下雪、道路状况不佳，救援队未能及时赶到事故现场66雪荷载礼堂被暴雪压塌礼堂建筑太马虎？属轻钢结构建筑礼堂建筑面积约1000平方米，大部分建筑材料为夹心板材，类似于临时建筑。内部为单层结构，层高约10米，建筑中间部位没有用于支撑屋顶结构的柱子，使得屋顶承受积雪压力的能力大大减弱。一名专家通过电视画面看出屋顶采用的工字钢很可能是偷工减料的劣质品67雪荷载礼堂被暴

13、雪压塌清理积雪不及时？度假村所在的庆州市邻近韩国东部沿海，连续遭受暴雪袭击，近一周时间当地降雪量超过50厘米事发礼堂的屋顶属于缓坡建筑，因此积雪重量不断增加，有测算指出，事发时礼堂屋顶积雪重量接近150吨68雪荷载礼堂被暴雪压塌雪荷载：是施加在建筑屋面或其他结构外露面上的积雪重量。雪荷载值S由地面积雪重量即基本雪压So乘以屋面积雪分布系数r确定：S=rSo屋面积雪因受到屋面形式、朝向、风力以及建筑物的室内采暖或生产热量的散发等影响69荷载标准值 3.1施工均布荷载3.2堆货均布荷载3.3门座起重机荷载703.1施工均布荷载同一组排序号码2.0 kPa2.0 kPa 2.0 kPa 4.0 kP

14、a4.0 kPa4.0 kPa713.2堆货均布荷载（满布）同一组排序号码30kPa计算30kPa30kPa20kPa20kPa20kPa723.2堆货均布荷载（局部）海港件杂货（或五金钢铁）码头733.2堆货均布荷载74753.3门座起重机荷载763.3门座起重机荷载门座起重机荷载标准值门座起重机荷载标准值见表31门座起重机在工作状态下的支腿竖向荷载标准值支腿竖向荷载标准值见表32，吊臂位置见图31吊臂位置在1状态时考虑两台Mh530（同一组排序号码13）门座起重机同时作业吊臂位置在2状态时仅考虑一台Mh1025（同一组排序号码13）门座起重机作业773.3门座起重机荷载783.3门座起重机

15、荷载79门座起重机荷载803.3门座起重机荷载81门座起重机荷载823.3门座起重机荷载 门座起重机荷载代号Mh#标准值 表31最大起重量最大幅度自重轨距基距最大轮压两机最小距离荷载计算图式tmtmmkNm1.5833.3门座起重机荷载 门座起重机在工作状态下的支腿竖向荷载标准值（单位：kN ） 表32吊臂位置1吊臂位置2吊臂位置3ABCDABCDABCD880880320320代号Mh1030门机4条支腿竖向荷载标准值总和2400kN （门机自重2000kN+门机起重量100kN）总和2100kN843.3门座起重机荷载 853.3门座起重机荷载 86门座起重机火车轨道87门座起重机荷载 8

16、83.3门座起重机荷载 89台车作用：通过增加车轮数目，降低车轮对轨道的轮压并使轮压均匀结构组成：支承架，销轴，均衡梁90台车91材料性能4.1轨道梁采用的混凝土强度等级预制预应力芯棒采用C50级预制非预应力部分采用C30级现浇部分采用C25级混凝土强度等级及性能指标见表4192材料性能934.1混凝土强度等级944.2轨道梁采用的钢筋等级954.2轨道梁采用的钢筋等级钢筋的分类按力学性能分：HPB235级钢筋（一级），HRB335级钢筋（二级），HRB400级钢筋（三级）RRB400级钢筋（四级）按轧制外形分为：光圆钢筋和带肋钢筋按钢筋直径大小分为钢丝（35mm）细钢筋（610mm）中粗钢筋（1220mm）粗钢筋（大于20mm）964.2轨道梁采用的钢筋等级热扎钢筋等级和直径符号974.2轨道梁采用的钢筋等级984.2轨道梁采用的钢筋等级钢筋的标注994.2轨道梁采用的钢筋等级轨道梁采