中国中铁XX地铁XX线工程XX站～XX站区间45T门式起重机轨道梁计算书编制：复核：审核：中国中铁股份有限公司XX地铁XX线项目经理部2014年04月目录1.概述 (1)2.冠梁门吊轨道梁验算 (1)2.1 地基承载力验算 (1)2.2 XX站新轨道梁基础配筋 (3)3.车站顶纵梁门吊轨道验算 (6)3.1 设计资料 (6)3.2 主要材料指标 (6)3.3 模型简介 (6)3.4 荷载组合说明 (7)3.5 荷载组合说明 (8)3.6 验算结果表格 (8)3.7 梁的详细计算过程 (17)45T 门式起重机轨道梁计算书1.概述根据盾构掘进施工需要，本工程在XX 站施工场地需布置2台45T 门式起重机，用于XX 站施工场地。
根据龙门吊布置、荷载及场地地质情况，XX 站龙门吊轨道梁采用C35砼.东端头门吊基础位于冠梁上，为高0.56米,底部宽0.8米的基础；车站标准段基础位于车站顶纵梁上，龙门吊基础采用 40×100cm 混凝土基础。
详见下图,龙门吊单侧跨距8m 。
图1 单边轨道轮子布置2.冠梁门吊轨道梁验算2.1 地基承载力验算 ①计算参数 a 龙门吊轮压：根据45T 龙门吊技术参数表中数据，当龙门吊悬臂起吊最不利工况时，龙门吊最大轮压为342KN ，单边轨道梁共有1组4个轮子接触轨道。
由单边轨道轮子布置图可得内轮距为8m ，一边支腿轮距为2m 。
因基础直接作用于现有砼结构上，所以忽略条形基础扩散作用，作用面积长度为L=2.5+8+2.5=13m ，宽度为1.2米，面积为13m ×1.2m ＝15.6m 2，即在条形基础底部15.6 m 2内共承受悬臂侧一个龙门吊轮子荷载342KN 。
b 梁条形扩大基础底面为C35钢筋砼，该层的最小承载力fak=35MPa ； ②轨道梁的地基承载力验算 轮压：342×4=1368KN结构自重：钢筋砼C35自重，按25kN/m 3计。
50钢轨：50kg/m, 条形基础面积为10.4m 2地基承受的荷载f:a 250.560.8135013103424140.625131.54146.17KP 10.410.4100010.4f ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=++=++=⨯两者对比，f ak =35MPa>f=146.17KPa ，因此，持力层地基承载力足够。
对于轨道下面的钢筋混凝土基础， 查规范所得正截面受弯承载力计算为 受力模型简化：（1）忽略条形基础扩散作用，按照2.5m 的荷载作用长度计算，如下图受力所示。
将6.5m 的混凝土基础简化为一个整体，由混凝土及50轨产生的均布荷载：15010 2.5250.560.8 2.529.251000F KN ⨯⨯=⨯⨯⨯+=龙门吊滚轮产生的集中荷载：KN F 68423422=⨯=,所有荷载均通过梁作用在地基上，地基对混凝土梁产生均布的反作用力为129.253422285.3/2.5q KN m +⨯==。
（2）中间8m 范围内由混凝土及50轨产生的均布荷载：350108250.560.8893.61000F KN ⨯⨯=⨯⨯⨯+=，荷载通过梁作用在冠梁上，冠梁对混凝土梁产生均布的反作用力为393.611.7/8q KN m ==。
将整块混凝土梁反过来，以施加集中力的4个轮子作为基座。
以地基反力作为均布荷载作用在体系上，通过力学求解器求解出基座A 、B 、C 、D 点的内力，见下图。
受力模型简化x123( 1 )( 2 )( 3 )-64.2529.35-64.25弯矩示意图x 123( 1 )( 2 )( 3 )91.3046.80-46.80142.70-91.30剪力示意图结构为静定,通过力学求解器求得梁下表面受拉时在产生的最大弯矩为：M=64.25KN.m 在B 、C 点产生的剪力最大为V=142.7KN2.2 XX 站新轨道梁基础配筋设置在XX 站基坑两侧地面的龙门吊轨道梁采用高0.56m ，底部宽0.8m 的基础，已知矩形梁截面尺寸b ×h=800×560mm ，混凝土强度等级为C35，钢筋采用HRB335级钢筋。
混凝土下表面受拉时，矩形梁受到的最大弯矩为M 1=64.25kN.m ，混凝土上表面受拉时，矩形梁受到的最大弯矩为M 2=44.5kN.m 。
钢筋为HRB335,钢筋的强度设计值f y =300N/mm 2,轨道梁混凝土为C35，混凝土轴心抗压强度设计值f c =16.7N/mm 2,当混凝土强度≤C50时，混凝土受压区等效矩形应力图系数a 1=1.0,当混凝土强度≤C50、钢筋级别为HRB335时，界限相对受压区高度ξb=0.55。
①当混凝土下表面受拉时：环境类别为二a 类时，混凝土梁最小保护层厚度为25mm 。
假定受拉钢筋布置一排，设a s =35mm,则 h 0=h-a s =560-35mm=525mm 。
截面抵抗矩系数6221064.25100.0171.016.7800525s c M f bh α⨯===∂⨯⨯⨯1121120.0170.0170.55s b ζαζ=-=-⨯=<=按照单筋矩形截面进行设计则0.5(112)0.99s S γα=⨯-=622064.2510412.13000.99525S y s MA mm mm f h γ⨯===⨯⨯积：为截面受力钢筋的面数：称为内力矩的力臂系s s A γ配筋率：1min 0412.1 1.570.10%45450.24%800525300s t y A f bh f ρρ===<==⨯=⨯ 不能满足最小配筋率。
所以取1min 0.24%ρρ==2min min 00.24%8005251008As bh mm ρ==⨯⨯=选取配筋为Φ18@200，As=1017mm 2 承载力验算因为00.0175258.925270s x h mm a mm ξ==⨯=<=()s y 0s A h a 1017300(52535)149.5064.25u M f KN m M KN m =-=⨯⨯-=•>=• 所以，选用配筋满足承载力需求。
②当混凝土上表面受拉时：环境类别为二a 类时，C35梁的混凝土最小保护层厚度为25mm ，假定受拉钢筋布置一排，设a s =35mm ，则056035525s h h a mm =-=-=。
6221044.5100.011.016.71000525s c M f bh α⨯===∂⨯⨯⨯ 为截面抵抗矩系数s α1121120.010.010.55s b ξαξ=-=-⨯=<=按照单筋矩形截面进行设计 则0.5(112)0.99s S γα=⨯-=6/22044.510285.393000.99525S y s MA mm mm f h γ⨯===⨯⨯积：为截面受力钢筋的面数：称为内力矩的力臂系/s s A γ选用410Φ，/2314S A mm =/2min 0314 1.570.07%45450.24%800525300s t y A f bh f ρρ===<==⨯=⨯不能满足最小配筋率。
所以取1min 0.24%ρρ==2min min 00.24%8005251008As bh mm ρ==⨯⨯=选取配筋为Φ18@200，As=1017mm 2 承载力验算因为00.0175258.925270s x h mm a mm ξ==⨯=<=()s y 0s A h a 1017300(52535)149.5064.25u M f KN m M KN m =-=⨯⨯-=•>=• 所以，选用配筋满足承载力需求。
查规范所得正截面受剪承载力计算为：矩形截面的一般受弯构件，当符合下列公式要求是0025.17.0h sAf bh f V sv yv t +=,因混凝土等级为C35，所以f t =1.57N/mm 2,b=1000mm,h 0=525mm. 0.7ftbh 0=0.7*1.57*800*525=461.58KN00142.70.7 1.25svt yvA KN f bh f h s<+ 承载力计算可不进行斜截面的受剪∴仅需构造配筋，实际配筋Φ10@300。
轨道基础实际配筋图见下图。
截面复核：矩形截面受弯构件，其正截面受弯承载力应符合下列规定： 因混凝土等级为C35，所以21 1.0,16.7/,c f N mm ∂==有轨道梁配筋图可知h=560mm,b=800mm,a ′s =35mm,As=As ′=1017mm 2,钢筋为HRB335，得f y =300N/mm 2。
025*******s h h a mm =-=-=因为///12y s y s s c f A f A x f b-=<∂∂所以/0()3001017(49035)138.864.25u y s s M f A h a KN m KN m =-=⨯⨯-=⋅>⋅ 满足要求。
3.车站顶纵梁门吊轨道验算3.1 设计资料使用程序 : MIDAS/Civil, Civil 2006 ( Release No. 1 ) 截面设计内力 : 3 维 构件类型 : 普通混凝土桥梁 公路桥涵的设计安全等级 : 一级 构件制作方法 : 现浇 3.2 主要材料指标表1：混凝土技术指标强度等级线膨胀系数标准值 设计值弹性模量容重(MPa) (kN/m 3)fck ftk fcd ftd(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)C3531500.0025.001.000e-00523.402.2016.101.523.3 模型简介单元数量 : 梁单元 10 个; 柱单元 0 个 节点数量 : 11 个 边界条件数量 : 11 个 施工阶段 : 2 个步骤名称结构组边界组荷载组激活钝化 激活 钝化 激活 钝化 CS1结构-边界-自重-二期- - - - 永久荷载-3.4 荷载组合说明1.荷载工况说明静力荷载计算：MG45/16 吨门式起重机自重约 127.4t，最大起吊重量为 45t，最大轮压为34.2t；龙门吊轨道采用 50kg/m 钢轨，龙门吊基础采用40×100cm 混凝土基础；龙门吊基础作用在顶板梁上，顶板梁截面尺寸分别为100×200cm、100×170cm；其龙门吊截面图如下图3-1 所示。
2 210图3-1龙门吊工作简图单位：m在龙门吊基础计算时，分别计算两道顶板梁，其永久荷载分别如下所示：＝0.5kN/m;钢轨荷载：Q1＝26×0.4×1＝10.4kN/m;龙门吊基础荷载：Q2＝26×0.8×（10.5+11.2）/2＝225.68kN/m;顶板荷载：Q3龙门吊基础按最大轮压进行计算，考虑荷载为移动荷载，其荷载简图如下图1.3-2 所示：342 342342 3422 82图 3-2 龙门吊移动荷载单位：m（kN）根据图 3-2 可知，其移动荷载为 F＝0.5342kN。