火力发电厂主厂房吊车梁结构设计论文
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火力发电厂主厂房吊车梁结构设计【摘要】随着我国火力发电技术的飞速发展,电厂建设项目的经济性越来越受到重视。
作为电厂主厂房安装检修起吊主要受力构件的吊车梁的造价也逐渐受到关注。
本文通过对某火力发电厂主厂房采用的9m吊车梁设计过程的分析,介绍钢筋混凝土吊车梁设计的一般思路和方法。
【关键词】吊车梁;工程条件;结构计算;裂缝控制;技术总结
abstract with the rapid development of china’s thermal power technology, the economics of power plant construction projects more and more attention. as the power plant installation and maintenance is lifting mainly by the force component of the cost of the crane beam gradually attention. in this paper, the analysis of the main plant of a thermal power plant using the 9m crane beam design process to introduce the general ideas and methods of reinforced concrete crane beam design.
[keyword] crane beam; engineering conditions; structure calculations; crack control; technical summary
中图分类号:tm62文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
1.引言
该工程为一(2×300mw)工程,系火力发电项目,主厂房为新建。
2.工程情况
吊车采用两台河南省新乡市矿山起重机有限公司
qd75/20-28.5m a3型行车。
行车的基本参数:
g1,k=597.6kn
g2,k=198.8kn
g3,k=750kn
pmax,k=315kn
说明:g1,k为大车重量,g2,k为小车重量,g3,k为额定起吊重量,pmax,k为最大轮压标准值
大车轮距:28500mm
小车轮距:4000mm
大车运行速度:7.5~32m/min
小车运行速度:4.0~18m/min
工作制度:m3
大车缓冲距离:110mm
小车缓冲距离:40mm
大车钢轨型号:qu100
小车车轮直径:φ315(重型)
大车车轮直径:φ400(重型)
3设计方案的确定
结合2011年建筑建材市场原材料价格比较:钢材7000元/吨,
混凝土300元/m3。
从结构设计角度比较可知与钢吊车梁相比,钢筋混凝土吊车梁体积大、自重大,对结构主体存在不利影响;但从工程经济性方面比较,在满足结构功能条件的前提下,钢筋混凝土吊车梁更为经济合理。
因此该工程在吊车梁设计方案中选择钢筋混凝土结构型式。
4设计方案思路及计算
4.设计方案思路
明确计算目标和计算步骤:
4.1计算目标是取得吊车梁的绝对最大弯矩、最大剪力,为吊车梁的配筋提供数据依据。
计算步骤:
4.1.1利用结构力学影响线知识点确定未知参数。
4.1.2确定吊车梁的绝对最大弯矩、最大剪力。
4.1.3根据受力计算结果进行配筋计算。
4.1.4 进行正常使用极限状态验算。
4.1.5 疲劳验算。
4.1.6 得出全部数据作为施工图依据。
4.2 结构计算
4.2.1吊车梁基本数据计算:
吊车的计算跨度9000mm,梁上部荷载按pmax,k=315kn
(说明:将吊车作用在吊车梁上,以确定最大轮压,即中心点
最大轮压)
(说明:确定中心点轮压,取得各点轮压的影响线值)
(说明:确定吊车梁的绝对最大轮压,用以弯矩比较)
(按两台车考虑)
4.2.1.1跨中截面c的最大弯矩(mcmax),临界荷载为315kn
mcmax=315×(0.614+1.314+2.25+1.1+0.25)
=315×7.328=2308.32kn.m
4.2.1.2绝对最大弯矩
合力为315×5=1575kn
r至临界荷载(315kn)的距离a由合力矩定理求得:
a=
(315×2.3+315×4-315×1.873-315×4.173)/1575=0.0508m mmax=
1575/9×(9/2-0.0508/2)2-315(1.873+2.3)
=3503.85-1314.5=2189.35kn.m
所以比较可知吊车梁的绝对最大弯矩为2189.35kn.m(标准值)
4.2.1.3对应的水平最大水平推力产生弯矩
m水(吊车梁)= mmaxx t横向水平,k/ pmax,k=2189.35x9.5/315 =66.03kn.m
4.2.1.4由剪力包络图可知:
(说明:确定吊车梁最大剪力,用以确定吊车梁箍筋配置)vmax=pmax,k∑yi
=315×(1+0.744+0.536+0.281+0.092)
=315×2.653=835.695kn(标准值)
由上可得出吊车梁计算的基本数据:(标准值)
mmax=2189.35kn.m m水(吊车梁)=66.03 kn.m vmax=835.695kn 4.2.2吊车梁配筋计算:
吊车梁自重:(0.7×0.2+1.45×0.4)×25=18kn/m
轨道自重:0.9kn/m
∑=18+0.9=18.9kn/m
恒载:m=1/8ql2=1/8×18.9×92=191.4kn.m
v=1/2ql=1/2×18.9×9=85.08kn
4.2.2.1承载力极限状态
承载力计算(按两台车考虑)
m=1.2×191.4+1.4×1.05×2189.35
=229.68+3218.34=3448.02kn.m
判断t形梁截面类型(参见《混凝土结构设计规范》7.2.2-1)mu=
=α1fcbf’ hf’(h0- hf’/2)
=1.0×19.1×700×200(1650-25-200/2)
=4077.85kn.m
>m=3549.018kn.m
所以为第一种类型(受压区在梁翼缘内部)
选配13三级28(as=7998.9mm2)
(最小配筋率参见《混凝土结构设计规范》9.5.1)
满足最小配筋条件
4.2.2.2正常使用极限状态
正常使用极限状态验算(按两台车考虑)
标准组合:m标=191.4+2189.35=2380.75kn.m
准永久组合:
m准=191.4+0.5x2189.35=1286.075kn.m
(最大裂缝宽度限值参见《混凝土结构设计规范》3.1.3.2,3.3.4,因其不需做疲劳验算,裂缝最大限值取0.3mm)
利用pkpm结构计算软件计算:
** 裂缝宽度验算 **。