钢筋混凝土课程设计报告题 目：_先张法预应力钢筋混凝土_ _叠合式起重机轨道梁设计_学生姓名：_ _学 号：_指导老师：_ _设计地点：_ _交通学院港航系目录一、设计遵循的主要规范标准3二、梁格布置及尺寸拟定3三、荷载标准值4四、材料性能5五、计算图式及荷载计算5六、内力计算6七.截面设计17一、设计遵循的主要规范标准 1.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，20102.中华人民共和国行业标准 港口工程荷载规范（JTJ21598）. 北京：人民交通出版社，19983.中华人民共和国行业标准 港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）. 北京：人民交通出版社，19984.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，1996二、梁格布置及尺寸拟定1.梁格布置原则梁格布置应满足以下原则: 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。2.结构型式某海港高桩板梁式码头，排架间距7.0m，下部桩基为600600mm2预应力混凝土方桩。上部结构为现浇倒T形横梁、非预应力钢筋混凝土纵梁、预应力钢筋混凝土花篮形叠合式起重机轨道梁、非预应力钢筋混凝土叠合式面板。高桩板梁式码头断面见图1。图1 高桩板梁式码头断面图（尺寸单位：mm；高程单位：m） 横梁上部宽度400mm，高度1950mm,横梁下部宽度900mm，高度600mm.轨道梁宽度为500mm,其中牛腿宽度取150mm，高度为1800mm,简支时搁置长度250mm。轨道梁为预应力芯棒叠合梁结构，经过两次预制和一次现浇叠合后成型，芯棒高度取梁宽，现浇部分高度取200mm。钢筋混凝土叠合式面板的厚度为预制部分厚200 mm，现浇部分150 mm。磨耗层厚50 mm（素混凝土）（纵、横梁及面板示意图见图2）。图2 纵、横梁及面板示意图三、荷载标准值施工期：均布荷载：q=2.5KPa。使用期：均布荷载：q=20.0kPa。门机国产门座式起重机荷载代号Mh-3-25标准值见表1，支腿竖向荷载标准值见表2，吊臂位置见图3。两台Mh-3-25门座式起重机同时作业，工作状态下的支腿最大竖向荷载，轨距10.5m，支腿纵向距离10.5m，按吊臂位置在状态下的轮压，在状态下的轮压。表1国产门座式起重机荷载代号Mh-3-25标准值最大起重量（t）最大幅度（m）自重（t）轨距（m）支腿纵距（m）荷载P（kN）两机最小距离（m）荷载计算图式（间距单位：m）102514510.510.52501.5表2 国产门座式起重机在工作状态下的支腿竖向荷载标准值（代号Mh-3-25）吊臂位置1吊臂位置2吊臂位置3ABCDABCDABCD660KN660KN240KN240KN750KN450KN150KN450KN660KN240KN240KN660KN图3 吊臂位置四、材料性能1.轨道梁混凝土预应力芯棒C40，第二次预制部分C30，现浇部分C25。混凝土强度及性能指标见表3。2.轨道梁钢筋预应力钢筋：冷拉级；非预应力钢筋：级；构造钢筋：级。钢筋等级及性能指标见表4。3.钢筋混凝土重度25kN/m3。表3 混凝土强度及性能指标（N/mm2）性能指标MPa混凝土 强度等级标准值设计值弹性模量Ecfckftkfcft芯棒C40272.4519.51.83.25104预制部分C30202.0015.01.53.00104现浇部分C25171.7512.51.32.80104表4 钢筋等级及性能指标钢筋种类标准值(MPa)设计值（MPa）弹性模量Esfyk(fpk)fy(fpy)fy(fpy)预应力钢筋冷拉III级5004203601.8105非预应力钢筋II级3353103102.0105构造钢筋I级2352102102.1105五、计算图式及荷载计算（1）计算图式说明1.施工期支座处断开，按简支梁计算（具体图示见后文）。2.使用期支座处整体连接，按五跨刚性支承连续梁计算（具体图示见后文）。（2）计算跨度 简支梁：剪力计算中：LoLn=6050mm弯矩计算中：LoLn+e=6300mm式中：Lo计算跨度（m），不大于1.05 Ln Ln净跨（m） e搁置长度（m）2.刚性支承：剪力计算中：LoLn=6050mm弯矩计算中：B20.05L时，取LoL B20.05L时，取Lo1.05Ln因为B2=950mm0.05L=350mm，故Lo=1.056050=6352.5mm式中：Ln净跨，L横梁中心距 B2纵梁支座（下横梁）宽度（3）荷载计算 1.长度轨道梁承受的总自重标准值gg=25Ac=25(2-0.15+3.5)/20.35+(50110+1515+1580)=40.72（kN/m） 2.可变荷载标准值 （1）施工均布荷载q产生的标准值q1q1= qb1=2.5（2.000.153.50）2=6.69（kN/m） （2）满布堆货荷载q产生的标准值q2 q2 = qb2 =20（2.000.153.50）2=107（kN/m） （3）局布堆货荷载产生的标准值q3 q3= qb3 =200.75=15（kN/m） （4）门座式起重机产生的标准值Q见表1和表2。六、内力计算施工期间：1.轨道梁承受的总自重标准值g的作用按简支梁计算，计算简图见图4，弯矩设计值M1G、剪力设计值V1G计算结果见表5。图4 简支梁计算图式表5 弯矩剪力设计值（施工期永久荷载）截面弯矩（KNm）支座剪力（KN）2164.32A186.444246.485308.108164.32-186.44B012164.32186.4415308.1018164.32-186.44C022164.32186.4425308.10 2. 施工均布荷载产生的标准值q1作用按简支梁计算，计算简图见图5，弯矩设计值M1Q、剪力设计值V1Q计算结果见表6。图5 简支梁计算图式表6 弯矩剪力设计值（施工均布荷载）截面弯矩（KNm）支座剪力（KN）236.26A34.29454.39556.66836.26-34.29B01236.2634.291556.661836.26-34.29C02236.2634.292556.66 使用期间: 1. 满布堆货荷载产生的标准值q2作用按五跨刚性支承连续梁计算，采用影响线法，计算简图见图6，内力设计值M2Q1、V2Q1计算结果见表7。图6连续梁计算图式 弯矩计算：截面2： （i）max=0.0666+0.0026+0.0002=0.0694，（i）min=-0.0098-0.0007=-0.0105，Mmax=1.5q2（i）max=0.06944115.53=285.62（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.01054115.53=-43.21（KNm）截面4： （i）max=0.0932+0.0053+0.0005=0.0990，（i）min=-0.0196-0.0014=-0.0210，Mmax=1.5q2（i）max=0.09324115.53=383.57（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.02104115.53=-86.43（KNm）截面5： （i）max=0.0915+0.0066+0.0006=0.0987，（i）min=-0.0245-0.0018=-0.0263，Mmax=1.5q2（i）max=0.09874115.53=406.20（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.02634115.53=-108.24（KNm）截面8： （i）max=0.0266+0.0105+0.0010=0.0381，（i）min=-0.0002-0.0392-0.0029=-0.0423，Mmax=1.5q2（i）max=0.03814115.53=156.80（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.04234115.53=-174.09（KNm）截面B： （i）max=0.0132+0.0012=0.0144，（i）min=-0.0670-0.0490-0.0036=-0.1196，Mmax=1.5q2（i）max=0.01444115.53=59.26（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.11964115.53=-492.22（KNm）截面12： （i）max=0.0300，（i）min=-0.0500，Mmax=1.5q2（i）max=0.03004115.53=123.47（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.05004115.53=-205.78（KNm）截面15： （i）max=0.0735+0.0054=0.0789，（i）min=-0.0245-0.0197-0.0018=-0.0460，Mmax=1.5q2（i）max=0.07894115.53=324.72（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.04604115.53=-189.31（KNm）截面18： （i）max=0.0272+0.0108+0.0010=0.0390，（i）min=-0.0001-0.0395-0.0036=-0.0432，Mmax=1.5q2（i）max=0.03904115.53=160.51（KNm）Mmin=1.5q2（i）min=-0.04324115.53=-177.79（KN