150吨汽车吊上楼面

1、附件1：汽车吊上楼面计算QAY- * * *图 2.1.2-1 标准汽车式起重机轴距、立面尺寸图图 2.1.2-2 标准汽车式起重机平面尺寸图 图 2.1.2-3 标准汽车式起重机轮距、支腿尺寸图表 2.1.3QAY-16 0 汽车式起重机主要技术参数类别项目单 位参 数尺寸参数轴距Lzj第一、第二 Lzj1mm2750第二、第三 Lzj2mm1650第三、第四 Lzj3mm2000第四、第五 Lzj4mm1600第五、第六 Lzj5mm1600轮距Lj前轮距 Ljqmm2590后轮距 Ljhmm2590重量参数行驶状态下整机质量 Gkg70000附加平衡配重质量 Gpkg45000转台以上部

2、分全重量（吊臂与自配重）GZkg40000 特殊计算时：吊臂重 Gb:24t自配重 GZp:14t 转台重轴荷第一、二(G1G2)kN115115第三、第四(G3G4)kN117117第五、第六(G5G6)kN118118主要性能 参数平衡重尾部回转半径 Rphmm4850旋转中心距 支腿距离距前支腿 Lqmm5850距后支腿 Lhmm3775支腿距离纵向 Lzzmm9625横向 Lzhmm8700第1部分： 160吨汽车吊行走状态下脚手架计算分析第一、 二轴轮压为115KN 第三、四轴轮压为117KN第五、六轴轮压为118KN根据规范汽车轮作用面积btx*bty=0.3*0.2m，楼板厚度2

3、00mm，强度C351、行走时对楼板的抗冲切承载力验算因楼板厚度200mm800mm,截面高度影响系数；，=1.2，故.2；则：=(0.7*1*1.57+0.25*1)*1.2*1660*165=443KN118KN故楼板抗冲切承载力满足在楼面上行走汽车吊的要求。 2、行走时对楼板的局部承压验算按照混凝土结构设计规范，楼板局部承压验算公式为：=16.7N/mm2；（轮胎着地长度和宽度参考公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)表4.3.1-2）（考虑楼板下部脚手架垫块与楼板的接触面积） 按照公式：1.35*1*2.645*16.7*60000=3577KN118KN1.35*1*2.4

4、5*16.7*10000=552KN118KN故楼板局部承压满足要求！3、行走时对支撑架的局部承压验算支撑架立面图脚手架平面布置示意图现拟采用土建单位脚手架，土建施工完后不拆除，用于汽车吊上楼面的楼板加固措施：采用48×3.5 的满堂钢管脚手管，立杆纵管间距为1.2m，水平横管间距为1.2m，步距为1.5m，搭设高度12.35米。脚手架规格为48×3.5（按照3.0壁厚计算），立杆材质Q345 ，其他杆件采用Q235。查表 48×3钢管的截面特性为：截面面积A4.24×102mm2截面惯性矩I10.78×104mm4弹性模量E2.06×

5、;105N/mm2截面模量W4.493×103mm3回转半径i15.95钢管比重gk3.33kg/m从保守的角度考虑，设此区域的均布荷载全部由脚手管（四根管）承受。（1）脚手架自重荷载G1=1kN/（2）上部活荷载单根钢管考虑Qk=118KN/4=29.5KN（3）施工活荷载 G2=2.0*1.2*1.2kN=2.88KN单立杆轴力设计值N=1.2*1*1.2*1.2+1.4*（29.5+2.88）=46.8KN计算长度取值最上端支撑标准步距计算长度取大值长细比 < 210 满足规范要求查表知 稳定系数立杆稳定性计算 <300 满足要求。第2部分：160吨汽车吊吊装状态下

6、脚手架计算分析吊车起吊工况：吊车侧方工作，作业半径R=9m，起吊吨位23吨（230KN）。按极限状态吊装情况考虑，左侧支腿反力为N3=N4=0，右侧支腿反力N1、N2F2F1N3N4N1N2以N1点为支点建立静力平衡方程（230+450+400）*5.85+(700-400)*2.4=N2*9.625求得：N2=731KN N1=230+450+700-N2=649KN取支座反力较大值：N=731KN假设支腿采用6m*2m路基箱扩散荷载路基箱放置示意图均布荷载 （路基箱自重考虑60KN）单个脚手管支撑的有效面积为6m×2m，同样从保守的角度考虑，设此区域的均布荷载全部由脚手管承受。、

7、荷载计算、脚手架自重荷载Gk=1kN/、上部活荷载Qk=66kN/最终单管承受荷载为：（1.2×1KN/+1.4×66kN/）×1.2m×1m=112KN计算长度取值最上端支撑标准步距计算长度取大值长细比 < 210 满足规范要求查表知 稳定系数立杆稳定性计算 >310 故由上可知，吊装时采用6.0m*2.0m路基箱扩散脚手架承载力不能满足施工要求。需对路基箱下方脚手架进行加密，立杆网格设置调整为600mm*600mm。脚手架加密及单杆受荷载面示意图汽车吊吊装站位示意图、荷载计算、脚手架自重荷载Gk=1kN/、上部活荷载Qk=66kN/最终单

8、管承受荷载为：（1.2×1KN/+1.4×66kN/）×(0.6m×0.6m)=34KN计算长度取值最上端支撑标准步距计算长度取大值长细比 < 210 满足规范要求查表知 稳定系数立杆稳定性计算 <310故由上可知，吊装时采用6.0m*2.0m路基箱扩散并对路基箱下方脚手架进行加密，立杆网格设置为600mm*600mm,能满足吊机吊装作业施工要求。汽车上楼面施工要求： （1）脚手架立杆材质应采用Q345，脚手架搭设必须按要求施工(2)路基箱铺设置必须在指定位置，设时应保证下部支撑点均在梁上；（3）汽车吊在上楼板前混凝土强度应达到设计强度；（4

9、）汽车吊在楼板上为保护混凝土防止局部受压，在其支腿各垫2m×6m路基箱，支腿尽量设置在混凝土柱顶或梁上；（5）板底、梁底全部满堂脚手架，基础标高为-12.35m，顶层标高为+0.000m，汽车吊停放位置处的脚手架不得拆除，直到吊装完毕，汽车吊撤出后方可拆除；（6）在吊装作业时严格遵守“十不吊”，防止汽车吊倾覆。第3部分：采用有限元软件MIDAS 7.3.0进行吊车行走状态模拟分析计算分析模型，采用三连跨进行计算，柱网12m*12.6m，板200mm，板网格划分单元400mm*420mm，按板的网格划分，脚手架计算时，立杆水平尺寸为1.26m*1.6m，步距1.5m，结构自重程序自动考

10、虑，行走楼面活荷载为118KN/2*0.4*0.42=351KN/M2.计算模型如下：计算模型汽车吊荷载不利布置（按跨中截面影响线考虑）在工况1.2恒载+1.4活载结构计算结果如下：图：板X向弯矩MX图：板Y向弯矩MY楼板最大正弯矩17KN*M/M，最大负弯矩-17KN*M/M，按设计图板配筋，C12100mm，受拉钢筋面积AS=1130.4mm2 ，强度C35，厚200mm，查混凝土结构计算手册：查得：Mmax=64.6KN*M/M>17 KN*M/M,板承载力要求。最大Z向变形值-5mm<1/300*12000=40mm脚手架最大应力比0.76<1，满足规范要求。脚手架应

11、力比柱状图X向最大变形值1.08mmY向最大变形值1.57mmZ向最大变形值-4.76mm脚手架X、Y、Z三个方向的变形均比较小，满足规范要。综上分析，脚手架的承载力能满足160T汽车吊机行走要求。第4部分：采用有限元软件MIDAS 7.3.0进行吊车吊装状态模拟分析计算分析模型，采用三连跨进行计算，柱网12m*12.6m，板厚200mm，板网格划分单元400mm*420mm，按板的网格划分，脚手架计算时，立杆水平尺寸为1.26m*1.6m，步距为1.5m，加密区：立杆水平尺寸为0.63m*0.8m，步距为1.5m，结构自重程序自动考虑，吊装状态楼面活荷载为（731KN+649KN+120KN

12、）/12M*2.1M=60KN/M2.计算模型如下：计算模型汽车吊吊装时支腿荷载布置在工况1.2恒载+1.4活载结构计算结果如下：楼板X向弯矩MXX图楼板Y向弯MYY矩图板最大正弯矩34KN*M/M，最大负弯矩-22KN*M/M，按设计图板配筋，C12100mm，受拉钢筋面积AS=1130.4mm2 ，强度C35，厚200mm，查混凝土结构计算手册：查得：Mmax=64.6KN*M/M>34 KN*M/M,板承载力要求。最大Z向变形值-6mm<1/300*12000=40mm脚手架最大应力比0.84<1，满足规范要求。脚手架应力比柱状图X向最大变形值1mmY向最大变形值1mm

13、Z向最大变形值6m脚手架X、Y、Z三个方向的变形均比较小，满足规范要求。混凝土结构计算分析主梁B600*1000弯矩图主梁B600*1000剪力图主梁截面B600mm*1200mm，配筋 ：跨中上部钢筋4C32+下部钢筋11C32 ； 支座上部钢筋12C32+下部钢筋11C32，箍筋C 10100（4）。计算分析知最大正弯矩M1=677KN*M,最大负弯矩M2=-1135KN*M。跨中最大剪力50KN、支座最大剪力1125KN。采用理正结构设计软件计算复核：1 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。 砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.5

14、7N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HPB300，fy=270N/mm2。 弯矩设计值 M=677.00kN.m，剪力设计值 V=50.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。 (2)计算要求： 1.正截面受弯承载力计算 2.斜截面受剪承载力计算 3.裂缝宽度计算。2 抗弯计算:(1)求相对界限受压区高度bcu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5=0.0033-(35-50)×10-5=0.00345cu>0.0033，取cu=0.00330按混凝土规范公式(6.2.7-1)(2)单筋计算基本

15、公式，按混凝土规范公式(6.2.10-1)(3)求截面抵抗矩系数sh0=h-as=1200-35=1165mm(4)求相对受压区高度(5)求受拉钢筋面积AsAs=1fcbh0/fy=0.051×1.00×16.70×600×1165/360=1657mm2(6)配筋率验算受拉钢筋配筋率=As/(bh)=1657/(600×1200)=0.23% > smin=max0.0020,0.45ft/fy=0.45×1.57/360=0.0020=0.0020配筋率满足要求3 抗剪计算:(1)截面验算，按混凝土规范公式(6.3.1)V=

16、0.25cfcbh0=0.25×1.000×16.70×600×1165=2918325N=2918.33kN > V=50kN截面尺寸满足要求。(2)配筋计算，按混凝土规范公式(6.3.4-2)V < cvftbh0+fyv(Asv/s)h0Asv/s = (V-cvftbh0)/(fyvh0) = (50.00×103-0.70×1.57×600×1165)/(270×1165) = -2.28327mm2/mm=-2283.27mm2/m配箍率 sv=Asv/s/b=-2.28327/6

17、00=-0.38% < svmin=0.14% 不满足最小配箍率抗剪箍筋按构造配筋: Asv/s = svmin×b=0.14%×600=0.83733mm2/mm=837.33mm2/m4 配置钢筋： (1)上部纵筋：计算As=1440mm2， 实配4E32(3217mm2 =0.45%)，配筋满足 (2)下部纵筋：计算As=1657mm2， 实配11E32 4/7(8847mm2 =1.23%)，配筋满足 (3)箍筋：计算Av/s=837mm2/m， 实配d8100四肢(2011mm2/m sv=0.34%)，配筋满足5 裂缝计算:(1)截面有效高度:(2)受拉钢

18、筋应力计算, 根据混凝土规范式7.1.4-3:(3)按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率, 根据混凝土规范式7.1.2-4:(4)裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数, 根据混凝土规范式7.1.2-2: =-10.8127 < 0.2, 取=0.2 受拉区纵向钢筋的等效直径deq: 根据混凝土规范表7.1.2-1 构件受力特征系数 cr = 1.9:(5)最大裂缝宽度计算, 根据混凝土规范式7.1.2-1: s = sqWmax=0.001mm < Wlim=0.400mm, 满足。1 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。 砼 C

19、35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HPB300，fy=270N/mm2。 弯矩设计值 M=-1135.00kN.m，剪力设计值 V=1125.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。 (2)计算要求： 1.正截面受弯承载力计算 2.斜截面受剪承载力计算 3.裂缝宽度计算。2 抗弯计算:(1)求相对界限受压区高度bcu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5=0.0033-(35-50)×10-5=0.00345cu>0.0033，取cu=0.0033

20、0按混凝土规范公式(6.2.7-1)(2)单筋计算基本公式，按混凝土规范公式(6.2.10-1)(3)求截面抵抗矩系数sh0=h-as=1200-35=1165mm(4)求相对受压区高度(5)求受拉钢筋面积AsAs=1fcbh0/fy=0.087×1.00×16.70×600×1165/360=2830mm2(6)配筋率验算受拉钢筋配筋率=As/(bh)=2830/(600×1200)=0.39% > smin=max0.0020,0.45ft/fy=0.45×1.57/360=0.0020=0.0020配筋率满足要求3 抗剪计

21、算:(1)截面验算，按混凝土规范公式(6.3.1)V=0.25cfcbh0=0.25×1.000×16.70×600×1165=2918325N=2918.33kN > V=1125kN截面尺寸满足要求。(2)配筋计算，按混凝土规范公式(6.3.4-2)V < cvftbh0+fyv(Asv/s)h0Asv/s = (V-cvftbh0)/(fyvh0) = (1125.00×103-0.70×1.57×600×1165)/(270×1165) = 1.13432mm2/mm=1134.32m

22、m2/m4 配置钢筋： (1)上部纵筋：计算As=2830mm2， 实配12E32(9651mm2 =1.34%)，配筋满足 (2)下部纵筋：计算As=1440mm2， 实配11E32 4/7(8847mm2 =1.23%)，配筋满足 (3)箍筋：计算Av/s=1134mm2/m， 实配d8100四肢(2011mm2/m sv=0.34%)，配筋满足5 裂缝计算:(1)截面有效高度:(2)受拉钢筋应力计算, 根据混凝土规范式7.1.4-3:(3)按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率, 根据混凝土规范式7.1.2-4:(4)裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数, 根据混凝土规范式7.1.

23、2-2: =-11.0739 < 0.2, 取=0.2 受拉区纵向钢筋的等效直径deq: 根据混凝土规范表7.1.2-1 构件受力特征系数 cr = 1.9:(5)最大裂缝宽度计算, 根据混凝土规范式7.1.2-1: s = sqWmax=0.001mm < Wlim=0.400mm, 满足。次梁B400mm*800mm弯矩图次梁B400mm*800mm剪力图次梁截面B400mm*800mm，配筋 ：跨中上部钢筋4C25+下部钢筋10C28 ； 支座上部钢筋18C25+下部钢筋10C28，箍筋C 8150（4）。计算分析知最大正弯矩M1=260KN*M,最大负弯矩M2=-170KN

24、*M。跨中最大剪力100KN、支座最大剪力155KN。采用理正结构设计软件计算复核：梁截面设计: 1 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=400mm，h=800mm。 砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HPB300，fy=270N/mm2。 弯矩设计值 M=260.00kN.m，剪力设计值 V=100.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。 (2)计算要求： 1.正截面受弯承载力计算 2.斜截面受剪承载力计算 3.裂缝宽度计算。-2 截面验算： (1)截面验算

25、：V=100.00kN < 0.250cfcbh0=1277.55kN 截面满足 截面配筋按纯剪计算。-3 正截面受弯承载力计算： (1)按单筋计算：as下=35mm，相对受压区高度=x/h0=0.069 < b=0.518 (2)上部纵筋：按构造配筋As=640mm2，配筋率=0.20% (3)下部纵筋：As=a1fcbh0/fy=978mm2 min=0.20% < =0.31% < max=2.40%-4 斜截面受剪承载力计算： (1)受剪箍筋计算：Asv/s=-1144.00mm2/m sv=-0.29% < svmin=0.14% 按构造配筋Av/s=5

26、58mm2/m-5 配置钢筋： (1)上部纵筋：计算As=640mm2， 实配4E25(1963mm2 =0.61%)，配筋满足 (2)下部纵筋：计算As=978mm2， 实配10E28 3/7(6158mm2 =1.92%)，配筋满足 (3)箍筋：计算Av/s=558mm2/m， 实配d8150四肢(1340mm2/m sv=0.34%)，配筋满足-6 裂缝计算： (1)计算参数：Mk=42.86kN.m，最大裂缝宽度限值0.400mm。 (2)受拉钢筋应力：sk=Mk/(0.87h0As)=10.81N/mm2 < fyk=400N/mm2。 (3)裂缝宽度：Wmax=0.002mm

27、 < Wlim=0.400mm, 满足。梁截面设计: 1 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=400mm，h=800mm。 砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HPB300，fy=270N/mm2。 弯矩设计值 M=-170.00kN.m，剪力设计值 V=155.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。 (2)计算要求： 1.正截面受弯承载力计算 2.斜截面受剪承载力计算 3.裂缝宽度计算。-2 截面验算： (1)截面验算：V=155.00kN < 0

28、.250cfcbh0=1277.55kN 截面满足 截面配筋按纯剪计算。-3 正截面受弯承载力计算： (1)按单筋计算：as上=35mm，相对受压区高度=x/h0=0.044 < b=0.518 (2)上部纵筋：As=a1fcbh0/fy=631mm2 =0.20% < min=0.20% 按构造配筋As=640mm2 (3)下部纵筋：按构造配筋As=640mm2，配筋率=0.20%-4 斜截面受剪承载力计算： (1)受剪箍筋计算：Asv/s=-877.72mm2/m sv=-0.22% < svmin=0.14% 按构造配筋Av/s=558mm2/m-5 配置钢筋： (1)

29、上部纵筋：计算As=640mm2， 实配18E25 6/6/6(8836mm2 =2.76%)，配筋率超过2.5%! (2)下部纵筋：计算As=640mm2， 实配10E25 3/7(4909mm2 =1.53%)，配筋满足 (3)箍筋：计算Av/s=558mm2/m， 实配d8150四肢(1340mm2/m sv=0.34%)，配筋满足-6 裂缝计算： (1)计算参数：Mk=-42.86kN.m，最大裂缝宽度限值0.400mm。 (2)受拉钢筋应力：sk=Mk/(0.87h0As)=7.80N/mm2 < fyk=400N/mm2。 (3)裂缝宽度：Wmax=0.001mm <

30、Wlim=0.400mm, 满足。-柱轴力图柱弯矩图(MX)柱弯矩图(MY)柱剪力图（VX）柱剪力图（VY）柱截面B1000mm*1000mm，配筋 ：钢筋40C36箍筋C 12100。工况1.2恒+1.4活，计算分析知最大轴力N=2043KN，最大弯矩MX=-327KN*M、 MX=-418KN*M,最大剪力VX=54KN、VX=41KN。采用MOrGain设计软件计算复核：111 工程名称：工程一 112 轴向压力设计值N 2043kN Mx 327kN·m My 418kN·m 构件的计算长度 Lox 12000mm Loy 12000mm 113 矩形截面 截面宽度

31、 b 1000mm 截面高度 h 1000mm 114 采用对称配筋，即：As' As 115 混凝土的强度等级：C40 轴心抗压强度设计值 fc 19.11N/mm 钢筋抗拉强度设计值 fy 360N/mm 抗压强度设计值 fy' 360N/mm 弹性模量 Es 200000N/mm 相对界限受压区高度 b 0.518 116 纵筋的混凝土保护层厚度 c 30mm 全部纵筋最小配筋率 min 0.60% 12 轴心受压构件验算 121 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 Lo/b MaxLox/bx, Loy/by Max12000/1000, 12000/1000 Max12

32、, 12 12 1 / 1 + 0.002 * (Lo/b - 8) 2 0.969 122 矩形截面面积 A b * h 1000*1000 1000000mm 轴压比 Uc N / (fc * A) 2043000/(19.11*1000000) 0.11 123 纵向钢筋最小截面面积 全部纵向钢筋的最小截面面积 As,min A * min 1000000*0.60% 6000mm 一侧纵向钢筋的最小截面面积 As1,min A * 0.20% 1000000*0.20% 2000mm 124 全部纵向钢筋的截面面积 As' 按下式求得： N 0.9 * * (fc * A +

33、fy' * As') （混凝土规范式 7.3.1） As' N / (0.9 * ) - fc * A / (fy' - fc) 2043000/(0.9*0.969)-19.11*1000000/(360-19.11) -49183mm As,min 6000mm，取 As' As,min 13 在 Mx 作用下正截面偏心受压承载力计算 131 初始偏心距 ei 附加偏心距 ea Max20, h/30 Max20, 33 33mm 轴向压力对截面重心的偏心距：eo M / N 327000000/2043000 160mm 初始偏心距 ei eo +

34、 ea 160+33 193mm 132 偏心距增大系数 1 0.5 * fc * A / N 0.5*19.11*1000000/2043000 4.68 1.0， 取 1 1.0 2 1.15 - 0.01 * Lo / h 1.15-0.01*12000/1000 1.03 1.0， 取 2 1.0 1 + (Lo / h) 2 * 1 * 2 / (1400 * ei / ho) 1+(12000/1000)2*1*1/(1400*193/960) 1.51 133 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离： e * ei + h / 2 - a 1.51*193+1000/2-40

35、 752mm 134 混凝土受压区高度 x 由下列公式求得： N 1 * fc * b * x + fy' * As' - s * As （混凝土规范式 7.3.4-1） 当采用对称配筋时，可令 fy' * As' s * As，代入上式可得： x N / (1 * fc * b) 2043000/(1*19.11*1000) 107mm b * ho 497mm，属于大偏心受压构件 135 当 x 2a' 时，受压区纵筋面积 As' 按混凝土规范式 7.3.4-2 求得： N * e 1 * fc * b * x * (ho - x / 2) + fy' * As' * (ho - as') Asx' N * e - 1 * fc * b * x * (ho - x / 2)