吊车荷载计算

第十三章水电站厂房结构分析水电站厂房结构设计的内容包括整体稳定分析、地基应力校核、构件的强度和稳定计算。

第一节水电站厂房的结构特点一、水电站厂房的结构组成及作用水电站地面厂房结构可分为上部结构和下部结构两大部分。

上部结构包括屋面系统、构架、吊车梁、围护结构(外墙)及楼板，基本上属板、梁、柱系统，通常为钢筋混凝土结构。

上部结构设计方法与一般工业建筑相同；下部结构主要由机墩、蜗壳、尾水管、基础板和外墙组成，为大体积水工钢筋混凝土结构，其结构设计比较复杂，要符合《水工钢筋混凝土规范》。

水电站厂房结构组成如图12-1 所示。

各组成构件的作用如下：图12-1 水电站厂房结构组成1．屋盖结构起着围护和承重等双重作用，包括：(1) 屋面板。

它直接承受屋面荷载，如风、雨、雪和自重等，并将它们传给屋架或屋面大梁。

(2) 屋架或屋面大梁。

它承受屋盖上的全部荷载（包括风、雨、雪和屋面板等）及屋架或屋面大梁自重，传到排架柱或壁柱上。

2．吊车梁承受吊车荷载（包括起吊部件在厂房内部运行时的移动集中垂直荷载），以及吊车在起重部件时，启动或制动时产生的纵、横向水平制动荷载，并将它们传给排架柱或壁柱。

3．排架柱或壁柱承受屋架或屋面大梁、吊车梁、外墙传来的荷载和排架柱或壁柱自重，并将它们传给厂房下部结构的大体积混凝土。

4．发电机层和安装间楼板发电机层楼板承受着自重、机电设备静荷载和人的活荷载，传给梁并部分传到厂房下部结构的发电机机墩和水轮机层的排架柱。

安装间楼板承受自重、检修或安装时机组荷载和活荷载，传到基础，当安装间没有下层时就传给排架柱。

5．围护结构(1) 外墙。

承受风荷载，并将它传给排架柱或壁柱。

(2) 抗风柱。

承受厂房两端山墙传来的风荷载，并将它传给屋架或屋面大梁和基础或厂房下部结构的大体积块体混凝土。

(3) 圈梁和连系梁。

承受梁上砖墙传下的荷载和自重，并传给排架柱或壁柱。

6．发电机机墩承受从发电机层楼板传来的荷载和水轮发电机组等设备重量、水轮机轴向水压力和机墩自重，并将它们传给座环和蜗壳外围混凝土上。

二楼混凝土地面钢构安装吊车荷载计算一、吊车荷载及尺寸(徐工QY16D)面工字型钢屋架，钢屋架单边最大重量为6.2t（四节拼装），长度40m,吊装半径7m,吊重6.2吨，则起重力矩为7×6.2×1.1/2=23.87t·m。

二、吊车支腿压力计算（1）计算简图（2）计算工况工况一、起重臂沿车身方向工况二、起重臂垂直车身方向工况三、起重臂沿支腿对角线方向α=45°支腿荷载计算公式N=∑P/4±[M×（cosα/2a+sinα/2b)]式中∑P--吊车自重及吊重M--起重力矩α--起重力矩与车身夹角a--支腿纵向距离b--支腿横向距离计算结果:工况一、起重臂沿车身方向（α=0°）N1=N2=∑P/4+[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4+[23.87×(cos0°/(2×4.6)+sin0°/(2×5.4))]=9.44tN3=N4=∑P/4-[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4-[23.87×(cos0°/(2×4.6)+sin0°/(2×5.4))]=4.26t工况二、起重臂垂直车身方向（α=90°）N1=N3=∑P/4+[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4+[23.87×(cos90°/(2×4.6)+sin90°/(2×5.4))] =9.06tN2=N4=∑P/4-[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4-[23.87×(cos90°/(2×4.6)+sin90°/(2×5.4))] =4.64t工况三、起重臂沿支腿对角线方向α=45°N1=∑P/4+[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4+[23.87×(cos45°/(2×4.6)+sin45°/(2×5.4))] =10.25tN2=∑P/4-[M×（cosα/2a-sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4-[23.87×(cos45°/(2×4.6)-sin45°/(2×5.4))] =6.58tN3=∑P/4+[M×（-cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4+[23.87×(-cos45°/(2×4.6)+sin45°/(2×5.4))] =6.58tN4=∑P/4-[M×（cosα/2a+sinα/2b)]=(24+6.2×1.1/2)/4-[23.87×(cos45°/(2×4.6)+sin45°/(2×5.4))]=3.45t16吨汽车吊在标高7.5m楼面上进行吊装作业，每个支腿下均设0.2X0.2X1.5m方木三根垫实，扩散面积为0.9㎡。

吊装方案计算书1.吊车荷载计算Pkmax=(Ta+Tb)/4=(1400+350)*10/4=5KNTa 为单元板块重量（kg）Tb 为小车自重2.横向水平荷载Tk=η(Q+Q1)*10/2N=0.2*(2+0.35)*10/4=1.175KN η系数，取为0.2Q为吊车额定起重量Q1为吊车重量N为吊车一侧车轮数3.纵向水平荷载Tkl=0.1ΣPmax=0.1*4*5=2KN4.吊车梁荷载设计值吊车梁的强度和稳定 P＝αβγPkmax=1.05*1.03*1.4*5=7.57KNT=γTk=1.4*1.175=1.65KN 局部稳定 P=αγPkmax=1.05*1.4*5=7.35KN吊车梁的竖向桡度 P=βPkmax=1.03*5=5.15KN5.强度计算：选用普工20σ＝Mx/ψWx=4PL/4/0.9*237000=7.57*4.8*1000000/0.9*237000=170.4MPa≤f=215MPa强度满足要求！6.稳定计算：σ＝Mx/ψφWx=7.35*4.8*1000000/0.9*237000＝157.7MPa≤f=215MPa稳定性满足要求！7.桡度计算：Vx=PL3/48EI+5QL4/384EI=5.15*1000*4800^3/48*210000*23700000+ 5*0.3*4800^4/384*210000*23700000=2.38+0.41=2.79mm≤L/800=4800/800=6mm桡度满足要求！8. 160x80x4钢方管强度校核校核公式：σ=N/A+M/γW<[fa]=215N/mm^2悬挑梁最危险截面特性：截面面积：A=1856mm^2惯性矩：Ix=6235800mm^4抵抗矩：Wx=77950mm^3弯矩：Mmax=3231200N*mm轴力：N=0Nσmax=N/A+Mmax/γW=0/2400+3231200/1.05*77950=39.478 N/mm^2<215N/mm^2强度能够满足要求。

第十三章水电站厂房结构分析水电站厂房结构设计的内容包括整体稳定分析、地基应力校核、构件的强度和稳定计算。

第一节水电站厂房的结构特点一、水电站厂房的结构组成及作用水电站地面厂房结构可分为上部结构和下部结构两大部分。

上部结构包括屋面系统、构架、吊车梁、围护结构(外墙)及楼板，基本上属板、梁、柱系统，通常为钢筋混凝土结构。

上部结构设计方法与一般工业建筑相同；下部结构主要由机墩、蜗壳、尾水管、基础板和外墙组成，为大体积水工钢筋混凝土结构，其结构设计比较复杂，要符合《水工钢筋混凝土规范》。

水电站厂房结构组成如图12-1 所示。

各组成构件的作用如下：图12-1 水电站厂房结构组成1．屋盖结构起着围护和承重等双重作用，包括：(1) 屋面板。

它直接承受屋面荷载，如风、雨、雪和自重等，并将它们传给屋架或屋面大梁。

(2) 屋架或屋面大梁。

它承受屋盖上的全部荷载（包括风、雨、雪和屋面板等）及屋架或屋面大梁自重，传到排架柱或壁柱上。

2．吊车梁承受吊车荷载（包括起吊部件在厂房内部运行时的移动集中垂直荷载），以及吊车在起重部件时，启动或制动时产生的纵、横向水平制动荷载，并将它们传给排架柱或壁柱。

3．排架柱或壁柱承受屋架或屋面大梁、吊车梁、外墙传来的荷载和排架柱或壁柱自重，并将它们传给厂房下部结构的大体积混凝土。

4．发电机层和安装间楼板发电机层楼板承受着自重、机电设备静荷载和人的活荷载，传给梁并部分传到厂房下部结构的发电机机墩和水轮机层的排架柱。

安装间楼板承受自重、检修或安装时机组荷载和活荷载，传到基础，当安装间没有下层时就传给排架柱。

5．围护结构(1) 外墙。

承受风荷载，并将它传给排架柱或壁柱。

(2) 抗风柱。

承受厂房两端山墙传来的风荷载，并将它传给屋架或屋面大梁和基础或厂房下部结构的大体积块体混凝土。

(3) 圈梁和连系梁。

承受梁上砖墙传下的荷载和自重，并传给排架柱或壁柱。

6．发电机机墩承受从发电机层楼板传来的荷载和水轮发电机组等设备重量、水轮机轴向水压力和机墩自重，并将它们传给座环和蜗壳外围混凝土上。

第9节吊车荷载、雪荷载①勘误：教材P52；②周五补课，并提交作业重点回顾：①计算思路：先求土的竖向应力，再×系数；对于分层土，计算哪一层，用哪一层的系数。

②计算要求：①写文字说明；②写公式；③代数值；④算结果、写单位；⑤画图③从属面积：真实意义，进行内力计算和考虑活荷载折减时如何取值。

④活荷载折减原则：水平构件——A，竖向构件——n。

⑤楼梯活荷取3.5kN/m2。

3）局部荷载的有效分布宽度局部荷载的有效分布宽度与设备的摆放方式（长边平行于板跨方向还是垂直于板跨方向）和设备的计算宽度有关。

计算宽度（板厚的一半位置所对应的设备的影响宽度）由下图确定，砂垫层厚度s，板厚h，设备的作用沿45°角向下扩散，因此平行于板跨的计算宽度为b cx= b tx+2s+h，垂直于板跨的计算宽度为b cy= b ty+2s+h，式中b tx——荷载作用面平行于板跨的宽度；b ty——荷载作用面垂直于板跨的宽度；单向板上局部荷载的有效分布宽度b，可按教材P28-P29方法计算。

一些特殊情况需要做特殊的处理。

双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。

*可以参考P29，例2.113.屋面活荷载*楼面和屋面的区别？（中间层的是楼面，顶层的是屋面）①上人屋面：当屋面为平屋面，并由楼梯直达屋面时，有可能出现人群的聚集，按上人屋面考虑均布活荷载。

2.0 kN/m2②不上人屋面：当屋面为斜屋面或设有上人孔的平屋面时，仅考虑施工或维修荷载，按不上人屋面考虑屋面均布活荷载。

0.5 kN/m2 判断屋面是否上人，要看能不能方便地到达屋面并且在屋面停留，而不能想当然。

*毕业设计：顶层设栏杆，电梯机房通到顶层，荷载取什么？③屋顶花园：屋面由于环境的需要有时还设有屋顶花园，屋顶花园除承重构件、防水构造等材料外，尚应考虑花池砌筑、卵石滤水层、花圃土壤等重量。

3.0kN/m2见教材P31，表2-10④直升机停机坪：分轻型、中型和重型分别取值，教材P31，表2-11并且≥5.0kN/m2。

荷载计算图2.2-3荷载作用位置◆恒载：●屋盖恒载F1(包括屋面板及构造层、天窗架、屋架及支撑自重)；●上柱自重F2、牛腿自重F3、下柱自重F6；●吊车梁及轨道、连接件等自重F4；●围护墙体自重F5(包括柱牛腿上连系梁、围护墙、柱上的墙板)。

◆活载●屋面活载Q1；●吊车荷载吊车横向水平荷载Tmax吊车竖向荷载Dmax、Dmin；●风载q、Fw。

图2.2-4恒载F1作用的位置图2.2-5恒载作用下排架结构的计算简图1.屋盖恒载F1包括屋面板及构造层、天窗架、屋架及支撑的自重，按屋面构造详图及各种构件标准图进行计算。

◆F1的作用位置●当采用屋架时，F1通过屋架上、下弦中心线的交点作用于柱顶，一般屋架上、下弦中心线的交点至柱外边缘的距离为150mm；●当采用屋面梁时，F1通过梁端支承垫板的中心线作用于柱顶。

◆屋盖恒载F1作用内力计算简图●将屋面横梁截断，在柱顶加以不动铰支座，简化为一次超静定悬臂梁进行内力计算；●在计算过程中，可将柱顶偏心屋面恒载移至相应上柱或下柱的截面中心线处，并附加偏心弯矩。

图2.2-6F1内力计算简图2.恒载F2、F3、F4、F5计算方法同F1。

对竖向偏心荷载F2、F3、F4、F5换算成轴心荷载和偏心弯矩时，相应的换算偏心弯矩为：●M2=F2∙e2式中e2为上、下柱轴线间的距离；作用于下柱柱顶截面中心；●M3=F3 ∙e3式中e3为牛腿截面中心线至下柱中心线的距离；作用于牛腿梯形截面中心；●M4=F4 ∙e4式中e4为吊车梁纵向至下柱截面中心线之间的距离；作用于吊车梁轨道中心；●M5=F5 ∙e5式中 e5为连系梁中心线至柱中心线间的距离；作用于柱上牛腿连系梁截面中心。

图2.2-7其它恒载内力计算简图3.屋面活荷载Q1包括屋面均布活荷载、雪荷载及积灰荷载，按屋面的水平投影面积计算。

（1）屋面均布活荷载：●一般不上人的钢筋混凝土屋面：0.5kN/m2●轻屋面、瓦材屋面：0.3kN/m2（2）积灰荷载：由GB50009-2001查得（3）雪荷载：●屋面均布活荷载不与雪荷载同时组合，取大值参与组合。

额定起重量:20/5t 输入输出判断注解工作制级别：A5最大轮压Pk （kN ）小车自重g （t ）额定起重量W （t ）吊车梁跨度S （m ）161.7 6.982010.5荷载分项系数吊车动力系数1.4 1.05一、吊车梁承载力计算（按两台吊车）净跨Ln=7m 计算长度L0（1.05Ln 及L 较小值）=7.35m a=(B-W)/2=0.9775m x=(L0-a)/2= 3.18625mL0/6和h0的较小值m=1.2251、竖向荷载作用最大弯矩标准值Mk=446.6963188kN·m 基本组合Mmax=656.6435886kN·m 2、跨度m 处的最大剪力Vk=226.49kN 基本组合Va=332.9403kN一、吊车荷载计算（按两台吊车）吊车横向水平荷载标准值的系数ζ=0.1两台吊车荷载折减系数η=0.9两台吊车参与组合影响线竖标之和Σyi=2.432894737吊车横向水平荷载标准值Hxk=14.7688875kN √输入pkpm 纵向刹车轮个数n=2个吊车纵向水平荷载标准值Hyk=29.106kN √输入pkpm最大竖向荷载标准值Fk=354.0591711kN 吊车梁自重标准值Gk=54.6105kN 牛腿顶面吊车梁支座反力标准值Rk=408.6696711kN √输入pkpm 反力至节点的距离z=0.8m 节点弯矩标准值Mrk=326.9357368kN·m√输入pkpm吊车梁高度h （m ）1200（Vk=Pk·(L0-m+L0-m-2a)/L0）（适用于软钩吊车，硬钩吊车取0.2）OK ！满足要求。

OK ！满足要求。

（Mk=2Pk·x^2/L0）柱距L （m ）宽度B （m ）轮距W （m ）柱宽（m ）7.65.95540.6as （m ）梁编号0.07DL-10732.8kN·m 480.5kN高度h （m ）200L0-m-2a)/L0）。

12t汽车吊上屋面计算书汽车吊上楼面施工作业存在两种工况：工况一：为汽车吊吊装作业时的工况。

工况二：为汽车吊在楼面上行走的工况。

本工程楼面设计荷载值为22Kn/㎡,混凝土板厚130mm,保护层20mm，板及梁混凝土强度C40，吊装起重最大杆件约为2.3吨。

一、汽车吊吊装工况1、吊车荷载及尺寸工方案，12t汽车吊吊装过程中，最不利工况为：吊装半径10m，吊重2.3t，即起重力矩为23t m，汽车吊自重为11.49吨。

2、吊车支腿压力计算2.1计算简图汽车吊吊装作业时，支腿最不利情况为汽车吊四个支腿全部支撑在钢筋混凝土楼板上。

如下如所示：以下按最不利情况计算，计算过程如下：2.2计算工况工况一、起重臂沿车身方向（oα）=0工况二、起重臂垂直车身方向（oα）=90工况三、起重臂沿支腿对角线方向（oα）=52工况四、起重臂沿支腿对角线方向（a=45°）2.3支腿荷载计算公式[]∑=±N P Mαα/4(cos/2a+sin/2b)2.4计算结果A 工况一、起重臂沿车身方向（oα）=0[]=∑1=2/4+(cos/2a+sin/2b)N N P Mαα=（11.49+2.76）/4+23（1/8.6）=6.24吨[]=∑3=4/4-(cos/2a+sin/2b)N N P Mαα=（11.49+2.76）/4-23(1/8.6)=0.89吨B工况二、起重臂垂直车身方向（oα）=90[]=∑N N P Mαα1=3/4+(cos/2a+sin/2b)=（11.49+2.76）/4+23(1/9.6)=5.96吨[]=∑N N P Mαα2=4/4-(cos/2a+sin/2b)=（11.49+2.76）/4-23(1/9.6)=1.17吨C工况三、起重臂沿支腿对角线方向（oα）=52[]=∑N P Mαα1/4+(cos/2a+sin/2b)9=（11.49+2.76）/4+23*(cos52°/8.6+sin52°/9.6)=7.1吨[]2/4-(cos/2a-sin/2b)=∑N P Mαα=（11.49+2.76）/4-23*(cos52°/8.6-sin52°/9.6)=3.8吨D工况四、起重臂沿支腿对角线方向（a=45°）[]=∑N P Mαα1/4+(cos/2a+sin/2b)=（11.49+2.76）/4+23*(cos45°/8.6+sin45°/9.6)=7.15吨[]=∑N P Mαα2/4-(cos/2a-sin/2b)=（11.49+2.76）/4-23*(cos45°/8.6-sin45°/9.6)=3.37吨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7.15吨3、楼面等效荷载计算计算公式： q e＝ 8M max/ (bL2)式中，l为板的跨度，即l=2.8mb为板的荷载有效分布跨，b=b cy+0.7l，b cy为荷载计算宽度，b cy=b y+2s+h=0.72+0.04+0.13=0.89m，即b=0.89+0.7*2.8=2.85mM max为简支单向板的绝对最大弯矩，考虑1.2倍结构动力系数，M max=1.2*PL/4=1.2*71.5*2.8/4=60.06kN·m计算结果： q e＝ 8M max/(bL2)=8*60.06/(2.85*7.84)=21.50kN/m2<22kN/m2满足设计要求。

50吨吊车车库顶板荷载计算
摘要：
1.50 吨吊车车库顶板荷载计算的背景和重要性
2.荷载计算的基本原理和方法
3.50 吨吊车车库顶板荷载的具体计算过程
4.计算结果及其对车库设计的影响
5.结论和展望
正文：
50 吨吊车车库顶板荷载计算的背景和重要性
车库设计是现代城市建筑设计中的重要组成部分，其安全性和稳定性直接关系到车辆和驾驶员的安全。

在车库设计中，顶板荷载计算是非常关键的一环。

50 吨吊车是车库中常见的大型设备，它的质量和运行会对车库顶板产生很大的荷载，因此，对50 吨吊车车库顶板荷载的计算显得尤为重要。

荷载计算的基本原理和方法
荷载计算的基本原理是根据物体的质量、形状、位置等因素，计算出其对支撑结构的压力。

在车库顶板荷载计算中，通常采用均匀分布荷载的方法，即将50 吨吊车的质量均匀分布在顶板上，然后计算出单位面积上的荷载。

50 吨吊车车库顶板荷载的具体计算过程
假设50 吨吊车的质量为M，车库顶板的面积为A，则50 吨吊车对顶板的荷载F= M/A。

由此可知，车库顶板的荷载与吊车的质量和顶板的面积成正比。

计算结果及其对车库设计的影响
根据上述计算，50 吨吊车车库顶板的荷载F= M/A。

这个结果对车库设计具有重要的指导意义。

设计人员可以根据这个结果，确定车库顶板的结构形式和材料，以保证车库的稳定性和安全性。

结论和展望
50 吨吊车车库顶板荷载计算是车库设计中的重要环节，其结果对车库的稳定性和安全性具有重要的影响。