小型汽车吊上楼面验算计算书

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1、小型汽车吊上楼面验算计算书 专业: 结 构 总设计师(项目负责人)：_ _ 审 核: _ _ _ 校 对: _ _ _ _ 设计计算人: _ _ _ *所有限公司2018年1月汽车吊上楼面施工作业存在两种工况：工况一为汽车吊在楼面上行走的工况，工况二为汽车吊吊装作业时的工况。一、 楼面行走工况1、设计荷载根据原结构设计模型，四层楼面设计恒荷载9kN/m2，楼面设计活荷载8kN/m2，四层楼面楼板厚度120mm，楼板自重恒荷载3kN/m2。因此，汽车吊楼面行走工况下，等效均布荷载不超过（9-3）+8=14kN/m2为宜。汽车吊行走区域如下图所示。图 1 汽车吊行走区域布置图2、吊车荷载及尺寸质量

2、参数行驶状态自重(总质量)kN150前轴荷kN66后轴荷kN84尺寸参数支腿纵向距离m4.9支腿横向距离m4.63、汽车吊行驶相关参数15吨小型汽车吊基本尺寸、轮宽及其行驶过程中各轮位置对楼板产生的荷载如下图所示：图 2 汽车荷载参数4、承载力校核15吨汽车吊行走时，后两轮居于板跨中为最不利工况，如下图：图 3 汽车楼面行走计算简图 4.1 基本资料 4.1.1 工程名称： 局部承压计算 4.1.2 周边支承的双向板，按上下和左右支承单向板的绝对最大弯矩等值， 板的跨度 Lx 3250mm， Ly 8000mm，板的厚度 h 120mm 4.1.3 局部荷载 4.1.3.1 第一局部荷载 局部

3、集中荷载 N 42kN，荷载作用面的宽度 btx 200mm，荷载作用面的宽度 bty 600mm； 垫层厚度 s 0mm 荷载作用面中心至板左边的距离 x 1625mm，最左端至板左边的距离 x1 1525mm， 最右端至板右边的距离 x2 1525mm 荷载作用面中心至板下边的距离 y 3100mm，最下端至板下边的距离 y1 2800mm， 最上端至板上边的距离 y2 4600mm 4.1.3.2 第二局部荷载 局部集中荷载 N 42kN，荷载作用面的宽度 btx 200mm，荷载作用面的宽度 bty 600mm； 垫层厚度 s 0mm 荷载作用面中心至板左边的距离 x 1625mm，最

4、左端至板左边的距离 x1 1525mm， 最右端至板右边的距离 x2 1525mm 荷载作用面中心至板下边的距离 y 4900mm，最下端至板下边的距离 y1 4600mm， 最上端至板上边的距离 y2 2800mm 4.2 第一局部荷载 4.2.1 荷载作用面的计算宽度 4.2.1.1 bcx btx + 2s + h 200+2*0+120 320mm 4.2.1.2 bcy bty + 2s + h 600+2*0+120 720mm 4.2.2 局部荷载的有效分布宽度 4.2.2.1 按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcy bcx， bcx 0.6Ly 时，取 bx bcx

5、 + 0.7Ly 320+0.7*8000 5920mm 当 bx Lx 时，取 bx Lx 3250mm 4.2.2.2 按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcx bcy， bcy 2.2Lx 时，取 by 2bcy / 3 + 0.73Lx 2*720/3+0.73*3250 2853mm 当 0.5by 0.5ey2 时，取 by 1426 + 0.5ey2 1426+0.5*1800 2326mm 4.2.3 绝对最大弯矩 4.2.3.1 按上下支承考虑时的绝对最大弯矩 4.2.3.1.1 将局部集中荷载转换为 Y 向线荷载 qy N / bty 42/0.6 70kN/m

6、4.2.3.1.2 MmaxYqybty(Ly - y)y1 + bty(Ly - y) / 2Ly / Ly 70*0.6*(8-3.1)*2.8+0.6*(8-3.1)/(2*8)/8 76.76kNm 4.2.3.2 按左右支承考虑时的绝对最大弯矩 4.2.3.2.1 将局部集中荷载转换为 X 向线荷载 qx N / btx 42/0.2 210kN/m 4.2.3.2.2 MmaxXqxbtx(Lx - x)x1 + btx(Lx - x) / 2Lx / Lx =210*0.2*(3.25-1.625)*1.525+0.2*(3.25-1.625)/(2*3.25)/3.25 33.

7、08kNm 4.2.4 由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载 4.2.4.1 按上下支承考虑时的等效均布荷载 qey 8MmaxY / (bxLy2) 8*76.76/(3.25*82) 2.95kN/m2 4.2.4.2 按左右支承考虑时的等效均布荷载 qex 8MmaxX / (byLx2) 8*33.08/(2.326*3.252) 10.77kN/m2 4.2.5 由局部荷载总和除以全部受荷面积求得的平均均布荷载 qe N / (LxLy) 42/(3.25*8) 1.62kN/m2 4.3 第二局部荷载 4.3.1 荷载作用面的计算宽度 4.3.1.1 bcx btx + 2s +

8、h 200+2*0+120 320mm 4.3.1.2 bcy bty + 2s + h 600+2*0+120 720mm 4.3.2 局部荷载的有效分布宽度 4.3.2.1 按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcy bcx， bcx 0.6Ly 时，取 bx bcx + 0.7Ly 320+0.7*8000 5920mm 当 bx Lx 时，取 bx Lx 3250mm 4.3.2.2 按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcx bcy， bcy 2.2Lx 时，取 by 2bcy / 3 + 0.73Lx 2*720/3+0.73*3250 2853mm 当 0.5by

9、 0.5ey1 时，取 by 0.5ey1 + 1426 0.5*1800+1426 2326mm 4.3.3 绝对最大弯矩 4.3.3.1 按上下支承考虑时的绝对最大弯矩 4.3.3.1.1 将局部集中荷载转换为 Y 向线荷载 qy N / bty 42/0.6 70kN/m 4.3.3.1.2 MmaxY qybty(Ly - y)y1 + bty(Ly - y) / 2Ly / Ly 70*0.6*(8-4.9)*4.6+0.6*(8-4.9)/(2*8)/8 76.76kNm 4.3.3.2 按左右支承考虑时的绝对最大弯矩 4.3.3.2.1 将局部集中荷载转换为 X 向线荷载 qx

10、N / btx 42/0.2 210kN/m 4.3.3.2.2 MmaxX qxbtx(Lx - x)x1 + btx(Lx - x) / 2Lx / Lx 210*0.2*(3.25-1.625)*1.525+0.2*(3.25-1.625)/(2*3.25)/3.25 33.08kNm 4.3.4 由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载 4.3.4.1 按上下支承考虑时的等效均布荷载 qey 8MmaxY / (bxLy2) 8*76.76/(3.25*82) 2.95kN/m2 4.3.4.2 按左右支承考虑时的等效均布荷载 qex 8MmaxX / (byLx2) 8*33.08/(2

11、.326*3.252) 10.77kN/m2 4.3.5 由局部荷载总和除以全部受荷面积求得的平均均布荷载 qe N / (LxLy) 42/(3.25*8) 1.62kN/m2 4.4 结果汇总 4.4.1 等效均布荷载 qe 10.77kN/m214kN/m2二、 汽车吊装工况1、吊车支腿压力计算根据施工方案，15t汽车吊钢架拼装过程中，最不利工况为：吊装半径12m，吊重1.2t，即起重力矩为14.4t m，汽车吊自重为15吨。1.1计算简图图 4 汽车吊支腿布置图1.2计算工况工况1：起重臂沿车身方向（=0）工况2：起重臂沿车身方向（=90）工况3：起重臂沿车身方向（=47）1.3支腿荷

12、载计算公式N=P/4M(cos/2asin/2b)式中：P吊车自重及吊重； M 起重力矩； 起重臂与车身夹角； a 支腿纵向距离； b 支腿横向距离；1.4计算结果工况1：起重臂沿车身方向（=0）N1=N2=P/4+M(cos/2a+sin/2b)=5.52tN3=N4=P/4-M(cos/2a+sin/2b)=2.58t工况2：起重臂沿车身方向（=90）N1=N4=P/4+M(cos/2a+sin/2b)=5.62tN2=N3=P/4-M(cos/2a+sin/2b)=2.48t工况3：起重臂沿车身方向（=47）N1=P/4+M(cos/2a+sin/2b)=6.20tN2=P/4+M(co

13、s/2a-sin/2b)=3.87tN3=P/4-M(cos/2a+sin/2b)=1.90tN4=P/4-M(cos/2a-sin/2b)=4.23t根据以上工况分析可知，汽车吊在楼面吊装作业最不利工况时，单个支腿最大荷载为6.2t。2、楼面等效荷载计算2.1 基本资料周边支承的双向板，按上下和左右支承单向板的绝对最大弯矩等值，板的跨度 Lx 3250mm， Ly 3000mm，板的厚度 h 120mm局部集中荷载 N 62kN，荷载作用面的宽度 btx 1200mm，荷载作用面的宽度 bty 1200mm；垫层厚度 s 100mm荷载作用面中心至板左边的距离 x 1625mm，最左端至板左

14、边的距离 x1 1025mm，最右端至板右边的距离 x2 1025mm荷载作用面中心至板下边的距离 y 1500mm，最下端至板下边的距离 y1 900mm，最上端至板上边的距离 y2 900mm2.2 荷载作用面的计算宽度2.2.1 bcx btx + 2s + h 1200+2*100+120 1520mm 2.2.2 bcy bty + 2s + h 1200+2*100+120 1520mm2.3 局部荷载的有效分布宽度 2.3.1 按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcy bcx， bcx 0.6Ly 时，取 bx bcx + 0.7Ly 1520+0.7*3000 362

15、0mm 当 bx Lx 时，取 bx Lx 3250mm 2.3.2 按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度 当 bcx bcy， bcy 0.6Lx 时，取 by bcy + 0.7Lx 1520+0.7*3250 3795mm 当 by Ly 时，取 by Ly 3000mm2.4 绝对最大弯矩 2.4.1 按上下支承考虑时的绝对最大弯矩 2.4.1.1 将局部集中荷载转换为 Y 向线荷载 qy N / bty 62/1.2 51.67kN/m 2.4.1.2 MmaxY qybty(Ly - y)y1 + bty(Ly - y) / 2Ly / Ly 51.67*1.2*(3-1.5)*

16、0.9+1.2*(3-1.5)/(2*3)/3 37.2kNm 2.4.2 按左右支承考虑时的绝对最大弯矩 2.4.2.1 将局部集中荷载转换为 X 向线荷载 qx N / btx 62/1.2 51.67kN/m 2.4.2.2 MmaxX qxbtx(Lx - x)x1 + btx(Lx - x) / 2Lx / Lx 51.67*1.2*(3.25-1.625)*1.025+1.2*(3.25-1.625)/(2*3.25)/3.25 41.08kNm2.5 由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载 2.5.1 按上下支承考虑时的等效均布荷载 qey 8MmaxY / (bxLy2) 8*3

17、7.2/(3.25*32) 10.17kN/m2 2.5.2 按左右支承考虑时的等效均布荷载 qex 8MmaxX / (byLx2) 8*41.08/(3*3.252) 10.37kN/m22.5.3 等效均布荷载 qe Maxqex, qey Max10.17, 10.37 10.37kN/m214kN/m23、最不利吊装位置悬挑梁计算3.1 吊装点位布置汽车吊吊装时共设置4个吊装点，吊装点位置如下图所示。图 5 汽车吊吊装点位布置由吊装点位布置图可知，吊装点均设置在楼面悬挑位置，且受力最大的支腿设置在悬挑最远端。为减小对结构的不利影响，汽车吊的支腿应尽量落在原结构梁范围内，每个吊装点汽车

18、吊具体布置位置如图69所示。 图 6 吊装点1汽车吊布置位置 图 7 吊装点2汽车吊布置位置 图 8 吊装点3汽车吊布置位置 图 9 吊装点4汽车吊布置位置3.2计算结果将汽车吊每个支腿荷载输入计算模型，验算原结构承载力是否满足汽车吊作业要求。计算结果如下图所示。图 10 吊装点1原设计竖向梁配筋图 图 11 吊装点1原设计水平梁配筋图图 12 吊装点1荷载布置 图 13 吊装点1原设计配筋值 图 14 吊装点1计算配筋结果图 15 吊装点2原设计竖向梁配筋图 图 16 吊装点2原设计水平梁配筋图图 17 吊装点2荷载布置 图 18 吊装点2原设计配筋值 19 吊装点2计算配筋结果图 20 吊装点3原设计竖向梁配筋图 图 21 吊装点3原设计水平梁配筋图图 22 吊装点3荷载布置 图 23 吊装点3原设计配筋值 24 吊装点3计算配筋结果图 25 吊装点4原设计竖向梁配筋图 图 26 吊装点4原设计水平梁配筋图图 27 吊装点4荷载布置 图 28 吊装点4原设计配筋值 图 29 吊装点4计算配筋结果计算结果表面，各吊装点原设计梁承载力均能满足汽车吊作业要求。三、 结论经计算，汽车吊在楼面行走工况及吊装工况下，结构承载力均满足要求。