1、結構設計原理課程設計先張法預應力鋼筋混凝土疊合式起重機軌道梁設計任務書一.設計課題先張法預應力混凝土疊合式起重機軌道（五跨）連續梁二.設計資料設計數據1結構型式 某河港高樁板梁式碼頭，下部樁基為600×600mm2預應力混凝土方樁，上部結構為現澆橫梁、非預應力預制縱梁、預應力混凝土疊合式起重機軌道梁、非預應力疊合式面板。 橫梁上部寬度400mm，橫梁下部寬度900mm，軌道梁簡支時擱置長度250mm。軌道梁為預應力芯棒疊合梁結構，芯棒高度取梁寬500,高度。鋼筋混凝土疊合式面板的厚度：預制部分厚200 mm，現澆部分150 mm。磨耗層厚50 mm（素混凝土）。排架間距7.4m 碼頭

2、斷面圖如下2荷載標準值施工期：均布荷載： q=4.0(kPa)使用期： 均布荷載（堆貨荷載：20(kPa)2門機兩臺Mh-5-25門座式起重機同時作業，工作狀態下的支腿最大豎向荷載，軌距10.5m，支腿縱向距離10.5m，按吊臂位置在狀態下的輪壓，在狀態下的輪壓 。（學號尾數為單號）國產門座式起重機荷載代號Mh-4-25標準值 表1最大起重量（t）最大幅度（m）自重（t）軌距（m）支腿縱距（m）荷載P（kN）兩機最小距離（m）荷載計算圖式163024010.510.52501.5 3材料（1）混凝土混凝土強度等級：預應力芯棒C40，預制梁疊合加高部分采用C30級，現澆梁頂部分C25級

3、。性能指標標準值 設計值 彈性模量混凝土強度等級fckftkfcftEc預應力芯棒C40 27.02.4519.51.803.25×104疊合加高部分C3020.02.0015.01.503.00×104現澆梁頂部分C25 17.01.7512.51.302.80×104（2）鋼筋：預應力鋼筋：冷拉級；非預應力鋼筋：級；構造鋼筋：級鋼筋種類標準值（Mpa）設計值（Mpa）彈性模量fyk(fpyk)fy(fpy)fy(fpy)Es預應力鋼筋 冷拉級 5004203601.8×105非預應力鋼筋 級 3353103102.0×105構造鋼筋 級 2

4、352102102.1 ×105（3）鋼筋混凝土重度25kN/m3。4采用規范：1）港口工程荷載規范（JTJ215-98）2）港口工程鋼筋混凝土結構設計規范(JTJ267-98)三，梁的計算1施工期間：縱梁作為簡支梁搭接在橫梁上計算跨度剪力計算：彎矩計算：取較小值得 其中軌道梁承受的總自重及其設計值其中施工均布荷載產生的標準值及設計值其中內力計算簡支梁跨中彎矩設計值和剪力計算設計值：2使用期間計算跨度彎矩計算：剪力計算：剪力計算（）截面A板和梁的自重產生的剪力設計值均布荷載產生的剪力設計值門機產生的剪力設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面B截面B左側板和梁的自重產生的剪力設計值均布

5、荷載產生的剪力設計值門機產生的剪力設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面B右側板和梁的自重產生的剪力設計值均布荷載產生的剪力設計值門機產生的剪力設計值單門機：雙門機：取較大值所以彎矩計算截面2板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面5板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面8板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面10板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：

6、取較大值所以截面12板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：取較大值所以截面15板和梁的自重產生的彎矩設計值均布荷載產生的彎矩設計值門機產生的彎矩設計值單門機：雙門機：取較大值所以計算截面的彎矩設計值（）支座截面剪力設計值（）258101215由自重荷載產生的內力163.79201.34-116.80-292.82-55.6291.49153.16-234.89204.23由均布荷載產生的內力96.98110.34-59.11-201.23-69.87110.2687.26-120.83116.59由門機產生的內力單門機853.97895.35-

7、645.94-1137.44-846.131349.61879.50-1026.1998.48雙門機767.791042.30-588.74-1056.76-575.451230.63755.07-900.5998.75最大值853.971042.30-645.94-1137.44-846.131349.61879.50-1026.1998.75總的不利內力1051.611295.72-813.12-1571.12-950.661518.281062.40-1299.301242.75三、承載能力極限狀態計算1疊合梁正截面承載能力計算（先畫出軌道梁的斷面）1）短暫狀況（施工期梁為簡支）短暫期（

8、施工期）混凝土：考慮到場地的周轉,軌道梁混凝土強度按照設計值75%計算，因此C30取為C20.。鋼筋：預應力鋼筋采用冷拉級非預應力鋼筋采用熱軋級保護層厚度按照按JTJ267-98第條取75mm 配筋：按施工時跨中彎矩（自重+均載） 2）持久狀況（使用期梁為五跨剛性支撐連續梁）原材料：混凝土強度C25，fc=12.5Mpa ; C30，fc=15.0MPa ; C40，fc=19.5MPa 鋼筋：冷拉鋼筋： fy=420MPa 級鋼筋：fy=310MPa保護層厚度按照按JTJ267-98第條取75mm配筋:第二跨跨中處 實配5 25 220（3082）第二跨支座處 實配428 222（3223）

9、疊合梁斜截面承載力計算： A支座處 混凝土按照C30 計算因為 所以受剪面尺寸符合要求。其中混凝土受剪承載力所以需要另配箍筋，h=1820mm,查條規定得 取s=150mm箍筋采用級鋼筋10 四肢所以無需再彎筋。B支座B支座左邊受剪面尺寸符合要求。由上知按照支座A處同樣配置箍筋可以滿足受剪承載力要求。B支座右邊按照支座A處同樣配置箍筋可以滿足受剪承載力要求。四、短暫狀況（施工期）正常使用極限狀態驗算1計算截面的幾何特征1）預應力芯棒的幾何特征（列表計算）芯棒斷面：混凝土： 預應力鋼筋（級鋼筋）：5 25 :325 1473 225 9825 25合力點非預應力鋼筋（級鋼筋）220 628鋼筋與

10、混凝土彈性模量比值：預應力：非預應力：換算面積形心至下邊緣距離：換算面積形心至上邊緣距離：換算面積至芯棒下邊緣慣性矩：截面系數：編號換算為混凝土的面積A0面積形心至計算邊的距離，a面積距Si=A0a形心至計算軸距離yiA0yi2慣性距Ii=bh3/121250000275687500007.37096813582793.97520833333325057.327513907587.370968274769.055937585.9587.5663770.6180.12924613728442851.1287.5249473180.12992508773.86265494.471054001556

11、0836954預制部分斷面幾何特征（列表計算）混凝土近似按疊合部分C30算鋼筋與混凝土彈性模量比值：預應力：非預應力：換算面積形心至下邊緣距離：換算面積形心至上邊緣距離：換算面積至芯棒下邊緣慣性矩I截面系數：編號換算為混凝土的面積A0面積形心至計算邊的距離，a面積距Si=A0a形心至計算軸距離yiA0yi2慣性距Ii=bh3/12180000080064000000071.562755121.2270041.70667E+112800001500120000000628.4373789866.75763400001333.33353333333461.7706639696.2185449102

12、751350250596.56271423548.4535736587.5644437.5784.06273073771.9763560.7687.5311566.5784.06273688526.364935835.88156395871.70676E+113）整梁全斷面幾何特征值（列表計算）混凝土近似采用C30計算鋼筋：梁頂負彎矩配筋428（2463）+222（760）換算面積形心至下邊緣距離：換算面積形心至上邊緣距離：換算面積至芯棒下邊緣慣性矩I截面系數：編號換算為混凝土的面積A0面積形心至計算邊的距離，a面積距Si=A0a形心至計算軸距離yiA0yi2慣性距Ii=bh3/12191000091082810000063.208536357363122.5119E+112800001500120000000526.7915222007426543400001333.33353333333360.1248518759578844910