1、工业厂房现浇钢筋混凝土连续吊车梁的实用计算与设计 工 业 厂 房 现 浇 钢 筋 混 凝 土 连 续 吊 车 梁 的实 用 计 算 与 设 计姜 慧 杨 晓 龙 林 克 昌广 东 启 源 建 筑 工 程 设 计 院 有 限 公 司 佛 山 528200摘 要 : 南 方 地 区 现 浇 连 续 钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 广 为 应 用 , 鉴 于 目 前 尚 缺 乏 用 于 计 算 的 规 范 和 规 程 , 提 出一 个 简 便 计 算 方 法 并 对 与 之 相 关 的 计 算 和 构 造 问 题 进 行 探 讨 , 可 供 现 浇 连 续 混 凝 土 吊 车 梁 设 计 应 用 。
2、关 键 词 : 现 浇 连 续 钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 内 力 计 算 表 吊 车 梁 设 计 构 造D E S I G N A N D A P R A C T I C A L C A L C U L A T I O N O F R E I N F O R C E D C O N C R E T EC O N T I N U O U S C R A N E B E A M F O R I N D U S T R I A L M I L L B U I L D I N GJ ia n g H u i Y a n g X i a o lo n g L in K e c h a n gG u
3、 a n g d o n g Q iy u a n Ar c h ite c t u r e E n g in e e r in g De s ig n I n s tit u te Co .,L tdF o s h a n 528200A b s tr a c t :Ca s -t in-p la c e c o n tin u o u s R C c r a n e g ird e r h a s b e e n w id e ly u s e d in s o u th a r e a o f Ch in a .Ac c o rd in g to th e la c k o fc o d
4、 e a n d s p e c ifi c a tio n fo r d e s ig n a t p r e s e n t , a s im p le a n d p r a c t ic a l m e th o d is p ro p o s e d ; a n d s o m e p ro b l e m s w ith re g a r d t oc a l c u l a t io n a n d c o n s tr u c tio n a r e r e a s e r c h e d , w h ic h m a y b e u s e d f o r s t r u c
5、 t u r a l d e s ig n o f c a s -t in-p l a c e c o n t in u o u s R C c r a n eg ir d e rK e y w o r d s :c a s -t in-p la c e c o n t in u o u s R C c r a n e g ird e r ta b le o f in n e r fo r c e c o m p u ta tio n d e s ig n a n d c o n s tr u c t io n o f c r a n eg ir d e r广 东 地 区 工 业 厂 房 中
6、钢 筋 混 凝 土 结 构 大 多 采 用 构 设 计 规 范 6 G B 50010- 2002 第 101 21 17 条 应 在 下现 浇 , 有 吊 车 的 厂 房 亦 多 数 采 用 与 柱 整 浇 的 钢 筋 混 部 二 分 之 一 梁 高 的 腹 板 内 , 沿 两 侧 配 置 直 径 为 8凝 土 连 续 吊 车 梁 。 这 类 采 用 现 浇 工 艺 施 工 的 吊 车 梁 14m m , 间 距 为 100 150m m 的 纵 向 构 造 钢 筋 , 并 应 按在 吊 车 移 动 荷 载 作 用 下 的 截 面 内 力 组 合 需 要 通 过 影 下 密 上 疏 的 方
7、式 布 置 , 可 与 纵 向 抗 扭 钢 筋 和 正 截 面抗 弯 钢 筋 综 合 配 置 。响 线 变 化 确 定 , 由 于 计 算 较 为 繁 杂 , 设 计 与 计 算 目 前1 1 2 截 面 选 择尚 无 规 范 和 规 程 所 循 , 不 少 设 计 仅 是 简 单 套 用 预 制预 制 钢 筋 混 凝 土 简 支 吊 车 梁 采 用 T 形 薄 腹 为简 支 吊 车 梁 标 准 图 集 的 配 筋 与 构 造 , 盲 目 将 简 支 吊主 , 截 面 高 度 h L P 5 L P 8L 为 梁 跨 , 翼 缘 b c f车 梁 改 为 连 续 吊 车 梁 设 计 、 施 工
8、 , 显 然 缺 乏 科 学 性 。本 文 通 过 大 量 的 工 程 设 计 经 验 总 结 与 参 考 , 推 400 500m m , h c 01 1h 和 100m m , 而 对 于 现 浇 连 续f荐 一 个 常 用 现 浇 钢 筋 混 凝 土 连 续 吊 车 梁 内 力 计 算 的吊 车 梁 宜 取 宽 腹 , 以 利 于 降 低 梁 高 、 便 于 混 凝 土 的 浇实 用 计 算 方 法 , 并 对 设 计 构 造 有 关 的 问 题 进 行 探 讨 。筑 , 梁 的 高 度 亦 可 按 连 梁 刚 度 优 于 简 支 梁 的 原 则 放宽 比 值 , 可 取 至 L P
9、6 L P 9, 翼 缘 高 度 考 虑 到 预 埋 钢1 混 凝 土 吊 车 梁 设 计 与 构 造 浅 析 轨 螺 栓 宜 加 高 至 120m m 以 上 。1 1 1 材 料 选 用 与 构 造 1 1 3 牛 腿 的 构 造 与 荷 载 效 应 分 析10t 以 下 钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 的 混 凝 土 强 度 等 级 1 牛 腿 的 构 造一 般 采 用 C30 为 宜 , 吨 位 较 大 或 采 用 预 应 力 混 凝 土 现 浇 吊 车 梁 与 牛 腿 整 浇 为 一 体 , 对 于 常 用 吨 位吊 车 梁 时 混 凝 土 强 度 等 级 一 般 宜 取 C40 以
10、 上 。 梁 内 如 5 、 10t 等 梁 面 可 与 牛 腿 面 取 平 , 牛 腿 高 度 则 为纵 向 钢 筋 不 得 采 用 绑 扎 接 头 , 下 部 纵 向 受 力 钢 筋 应第 一 作 者 : 姜 慧 女 1970 年 11 月 出 生 高 级 工 程 师 国 家 一 级通 长 , 除 端 部 外 不 许 施 焊 。 当 梁 中 纵 向 受 力 钢 筋 为注 册 结 构 工 程 师多 排 时 , 其 配 置 的 范 围 应 不 超 过 三 分 之 一 梁 高 , 同 时E - m a il:y x l599 163.c o m使 梁 的 有 效 高 度 不 小 于 01 85h
11、 。 另 根 据 5 混 凝 土 结 收 稿 日 期 :2006- 11- 10In d u s t r ia l Co n s tr u c t io n V o l1 37,N o1 3,2007 工 业 建 筑 2007 年 第37 卷 第3 期42梁 高 加 一 个 等 于 或 大 于 50m m 的 尺 寸 。 吊 车 梁 与 牛 不 适 宜 , 理 由 如 下 :腿 连 接 构 造 和 配 筋 可 参 考 5 实 用 混 凝 土 结 构 构 造 手 a弯 起 钢 筋 的 设 置 作 为 斜 截 面 抗 剪 是 十 分 有 1册 6 , 如 图 1 所 示 。 效 的 措 施 , 利
12、 用 下 排 部 分 纵 向 钢 筋 在 适 当 部 位 弯 起 ,即 使 作 为 构 造 措 施 也 是 合 理 的 。b连 续 吊 车 梁 支 座 正 截 面 需 要 一 定 数 量 的 钢筋 ,T 形 截 面 支 座 上 翼 缘 有 较 大 的 宽 度 可 容 纳 多 根钢 筋 , 利 用 邻 跨 下 部 弯 起 钢 筋 作 为 支 座 上 部 钢 筋 , 可以 减 少 实 际 钢 筋 用 量 , 不 论 技 术 上 , 还 是 经 济 上 , 都是 合 理 的 。2 内 力 设 计 原 则2 1 1 一 般 规 定钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 应 进 行 下 列 几 种 计 算 和
13、验 算 :1 强 度 计 算包 括 正 截 面 强 度 垂 直 受 弯 或 双 向 受 弯 斜 截 面抗 剪 及 抗 扭 等 ; 当 H tP L P m a x 01 1 时 可 不 考 虑 吊 车梁 平 面 内 双 向 受 弯 作 用 。2 变 形 验 算 预 应 力 混 凝 土 吊 车 梁 可 不 作 吊 车 梁 考 虑 荷 载 长 期 作 用 后 的 最 大 挠 度 计 算 值a - 边 柱 牛 腿 配 筋 大 样 ;b - 中 柱 牛 腿 配 筋 大 样不 应 超 过 下 列 允 许 值 :a手 动 吊 车 作 用 的 吊 车 梁1- 第 一 排 弯 起 筋 ;2- 第 二 排 弯
14、起 筋L P 500;b电 动 吊 车 作 用 的 吊 车 梁 L P 600 。图 1 吊 车 梁 与 牛 腿 连 接 构 造3 抗 裂 度 或 裂 缝 宽 度 验 算F ig .1 Co n n e c t in g s tru c tu re o f c r a n e b e a m w ith b ra c k et吊 车 梁 的 静 力 计 算 取 用 同 跨 厂 房 内 相 邻 两 台 最现 行 规 范 和 构 造 图 集 对 混 凝 土 柱 牛 腿 的 计 算 与 大 吊 车 荷 载 , 计 算 承 受 轻 级 工 作 制 吊 车 的 吊 车 梁 时 ,构 造 均 是 按 照
15、预 制 吊 车 梁 条 件 确 定 , 上 述 情 况 下 现取 用 一 台 最 大 吊 车 荷 载 。浇 连 续 吊 车 梁 如 果 参 照 预 制 梁 构 造 将 梁 置 于 牛 腿 之 4 疲 劳 强 度 验 算上 的 作 法 , 既 降 低 了 连 接 的 整 体 性 , 又 使 得 梁 高 与 牛 承 受 重 级 或 中 级 工 作 制 吊 车 的 吊 车 梁 应 进 行 疲腿 高 度 叠 加 尺 寸 较 大 , 额 外 增 设 许 多 拉 接 预 埋 件 , 厂 劳 强 度 验 算 , 验 算 时 取 用 同 跨 厂 房 内 一 台 最 大 吊 车房 高 度 也 会 随 之 提 高
16、 , 是 无 必 要 的 , 且 不 经 济 。 荷 载 , 承 受 轻 级 工 作 制 吊 车 的 吊 车 梁 不 需 进 行 疲 劳2 牛 腿 的 荷 载 效 应 分 析 强 度 验 算 。现 浇 吊 车 梁 与 牛 腿 整 浇 构 成 刚 性 节 点 , 柱 牛 腿5 其 他 包 括 局 部 承 压 等 项 计 算实 际 为 梁 的 支 座 , 按 平 面 排 架 计 算 其 平 面 内 的 荷 载 6 计 算 时 吊 车 台 数 及 荷 载 取 值 表 1效 应 与 简 支 预 制 吊 车 梁 牛 腿 基 本 相 同 , 仅 需 考 虑 梁表 1 吊 车 台 数 及 荷 载 取 值 1
17、的 位 置 下 降 ; 牛 腿 内 弯 起 钢 筋 按 现 行 规 范 设 置 第T a b le 1 T h e n u m b e r o f c r a n e s a n d lo a d v a lu e一 排 弯 起 筋 , 在 梁 底 另 外 按 / 吊 筋 0 的 概 念 增 设 第 二计 算 内 容 吊 车 台 数 垂 直 轮 压 横 向 制 动 力 自 重 排 弯 起 筋 , 见 图 1 。 平 面 外 的 计 算 , 由 于 吊 车 梁 与 柱 11 4L P 11 4T 11 2g承 载 力 计 算 2k k k裂 缝 宽 度 验 算 2 P - gk k并 未 构 成
18、 平 面 框 架 , 竖 向 荷 载 效 应 已 作 为 节 点 荷 载P g挠 度 验 算 2 -k k疲 劳 验 算 1 L P - g于 平 面 内 计 及 , 不 宜 再 采 用 纵 向 框 架 计 算 模 型 重 复 k k注 :P 为 吊 车 最 大 轮 压 标 准 值 ;T 为 吊 车 横 向 制 动 力 标 准 值 ;k k计 算 , 并 作 为 排 架 柱 平 面 外 计 算 依 据 。 吊 车 梁 通 过g 为 吊 车 梁 自 重 和 轨 道 系 统 重 量 之 和 标 准 值 ;L 为 动 力 系k牛 腿 与 柱 整 浇 实 际 成 为 纵 向 连 系 构 件 , 牛 腿
19、 对 平 面数 , 中 级 工 作 制 取 11 05, 重 级 取 11 1 。外 水 平 荷 载 效 应 与 纵 向 排 架 计 算 基 本 一 致 。3 梁 中 弯 起 筋 的 设 置 2 1 2 内 力 计 算 方 法最 新 版 预 制 钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 图 集 取 消 了 弯 起 1 弯 矩 、 剪 力 计 算钢 筋 的 设 置 , 除 了 简 化 计 算 和 方 便 施 工 外 , 对 预 制 简 本 文 所 荐 五 跨 连 续 吊 车 梁 在 吊 车 荷 载 作 用 下 的 3支 单 个 构 件 是 可 行 的 , 但 对 现 浇 多 跨 连 续 吊 车 梁 并 弯
20、 矩 、 剪 力 实 用 内 力 计 算 表 格 表 2, 是 依 据 移 动工 业 厂 房 现 浇 钢 筋 混 凝 土 连 续 吊 车 梁 的 实 用 计 算 与 设 计 姜 慧, 等43集 中 荷 载 影 响 线 编 制 , 按 吊 车 梁 均 布 荷 载 与 吊 车 荷 区 间 数 值 可 用 箭 头 相 近 的 数 值 插 入 计 算 。载 两 部 分 考 虑 。 设 计 时 可 根 据 轮 距 跨 比 和 阻 进器 跨 比 取 用 表 中 系 数 , 可 得 到 各 支 座 、 跨 中 的 最 大弯 矩 、 剪 力 值 。 轮 跨 比 范 围 包 括 01 3 01 8, 限 于 篇
21、 幅 ,为 配 合 计 算 示 例 , 仅 取 几 个 常 用 轮 跨 比 数 据 供 参 考 。 22 扭 矩 计 算静 力 计 算 时 , 应 考 虑 其 在 梁 腹 板 与 翼 缘 间 的 分配 。 作 用 在 吊 车 梁 上 的 扭 矩 一 般 按 下 列 规 定 考 虑 :a考 虑 吊 车 轨 道 对 梁 截 面 垂 直 对 称 轴 可 能 产生 的 偏 心 而 引 起 的 扭 矩 ;b由 于 吊 车 横 向 荷 载 不 通 过 梁 截 面 的 弯 曲 中心 而 产 生 的 扭 矩 。表 2 为 两 台 吊 车 荷 重 作 用 下 五 跨 连 续 梁 计 算 用表 , 计 算 截 面
22、 按 跨 度 十 等 分 取 值 。 均 布 荷 载 直 接 按a - 计 算 简 图 ;b - 均 布 荷 载 弯 矩 系 数 ;c - 均 布 荷 载 剪 力 系 数 ; 4图 2 相 应 图 示 截 面 系 数 取 用 ; 吊 车 荷 载 根 据 表 2d - 吊 车 荷 载 弯 矩 系 数 截 面 ;e - 吊 车 荷 载 剪 力 系 数 截 面中 参 数 选 定 的 截 面 系 数 取 用 。 括 号 内 数 字 用 于 伸 缩图 2 五 跨 连 续 吊 车 梁 内 力 计 算缝 跨 车 挡 较 大 的 边 跨 , 表 中 竖 直 线 箭 头 表 示 该F ig .2 T h e in n e r fo re c a lc u la tio n ta b le o f 5_ sp a n c ra n e b e a m注 :1 本 表 轮 跨 比 k P L 编 制 范 围 为 01 3 01 8, 未 示 出 部 分 略 ;2k 为 吊 车 轮 距 ;b 为 两 吊 车 轮 间 最 小 距 离 ;g 为 吊 车 梁 自 重 和 轨 道 系 统 重 量
