10T龙门吊基础设计计算书.docx
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10T龙门吊基础设计计算书
10T龙门吊基础设计
1、设计依据
1.1、《基础工程》;
1.2、地质勘探资料;
1.3、龙门吊生产厂家提所供有关资料;
1.4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002;
1.5、《碎结构设计规范》(GB50010-2002。
2、设计说明
勘探资料显示:
场地内2.0m深度地基的承载力为125KPa龙门吊行走轨道基础采
用钢筋碎条形基础,混凝土强度等级为C3Q龙门吊行走轨道根据龙门吊厂家设计要求采用P43型起重钢轨,基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用,忽略钢轨承载能力不计;基础按弹性地基梁进行分析设计。
错误!
未指定主题。
图1基础横截面配筋图(单位:
m)
通过计算及构造的要求,基础底面配置2至12;箍筋选取小8@20考虑基础顶面配
置2幺12与箍筋共同构成顶面钢筋网片,以提高基础的承载能力及抗裂性;其他按构造要求配置架立筋,具体见图1横截面配筋图。
为保证基础因温度影响产生的伸缩,根据现场实际情况,每20m设置一道20mnffi的伸缩缝,两侧支腿基础间距5.0m,基础位置根据制梁台座位置确定,具体见附图:
《龙门吊基础图》
3、设计参数选定
3.1、设计荷载
根据龙门吊厂家提供资料显示,10T龙门吊行走台车最大轮压:
Rax=327KN,
现场实际情况,龙门吊最大负重10t,故取计算轮压:
P=100KN;
碎自重按25.0KN/m3计,土体容重按2.7KN/m3计。
3.2、材料性能指标
(1)、C30碎
轴心抗压强度:
fc=143MPa
轴心抗拉强度:
ft=1.96MPa
弹性模量:
Ec=3.0104MPa
(2)、钢筋
.-…-」
I级钢筋:
fy=210MPa,fy=21CMPa
II级钢筋:
fy=300MPa,fy=300MPa
(3)、地基
根据探勘资料取地基承载力特征值:
fa=12#Pa
地基压缩模量:
Es=3.91MPa
3.3、基础梁几何特性
截面惯性矩:
I=0.3*0.25A3=0.0047m4
4、地基验算
4.1基础形式的选择
考虑到地基对基础的弹性作用及方便施工,故基础采用图1形式。
4.2、地基承载力验算
每个台座两侧各设一条钢轨,长20m两端各设伸缩缝20mm考虑两台龙门吊同时作业,根据65T龙门吊资料:
支腿纵向距离为7.5m,轮距离0.65m,结合内模和钢筋骨架长度,前后两龙门吊最小中心间距为22m按最不利荷载情况布置轮压,见图-4.2:
图-4.2:
荷载布置图(单位:
m
采用弹性地基梁模型计算地基的反力,根据场地地质勘测资料显示,地基持力层为粉质粘土,压缩模量Es=3.91MPa,查表取泊松比v=0.3;
基础梁边比:
m=l/b=46/1.0=46,按柔性基础查表的,影响系数1c=1.76。
基础截面惯性距:
I=0.0417m4。
地基抗力系数:
\4EcI
ks
二4
___3
41810.689父103
:
42.5510100.0417
=0.1436
荷载计算模式判定:
4.2.1活荷载作用地基反力强度计算
(1)荷载P1对各计算点影响
荷载P1按半无限长梁计算:
一—00.1436=0
对位置A:
W=x九=0父0.1436=0,查表得反力系数p=2
对位置B:
巴=x?
i=0.65m0.1436=0.09,查表得反力系数p=1.822
对位置C:
巴=x?
3=(0.65+6.85产0.1436=1.08,查表得反力系数[=0.326
对位置D:
巴=x?
”=(0.65父2+6.85卜0.1436=1.17,查表得反力系数p=0.245
对位置E:
U=x?
u=(0.65父2+6.85+13.85产0.1436=3.16,查表得反力系数p=-0.08
对位置F:
1=x7°=(0.65父2+6.85+13.85+0.65尸0.1436=3.25,
查表得反力系数p=-0.07
对位置G:
U=x九=(0.65父2+6.85+13.85+0.65+6.85卜0.1436=4.24,
查表得反力系数p=0.069
对位置H:
=x?
.=(46-15.85><0.1436=4.33,查表得反力系数8=0.087
对位置I:
1=x*“=46x0.1436=6.61,查表得反力系数3=0.504
荷载P1按式:
p=R1九p计算P1对各计算点所作用地基反力,具体见表-1。
(2)其他荷载的影响
计算过程见表1:
其中:
Axi=e"x(cosXx+sin入x)
r=P*入*p(j=1)pik=P*入*Axi/2b(k=2〜8)
考虑基础自重和回填土的重量:
(26*1+2.7*0.7)/2*1=13.945Kpa
地基的最大反力:
108.60+13.945=122.55Kpa<[fa]=125Kpa,满足要求!
5、基础内力计算
基础内力计算采用弹性地基梁算,计算过程见表2、表3
其中:
B1=e'x*sin入xMi1=-PB0/X(j=1)
Cj=e'x(cos入x-sin入x)Mik=P*G/4入(j=2〜8)
Dj=e”*cos入xVj=-P*Dx2/2(j=2〜8)
Vj=-PCj(j=1)
6、基础配筋计算
1、判断T型截面类型:
基础在任何一个单元的受力只能是正弯矩或负弯矩,根据充分发挥混凝土的承压能力的原则,确定T型基础的类型。
第一类,受压区仅位于内;第二类,翼缘和腹板均受压。
翼缘板全部受压:
M,=fcbh'(h0--)=9.6M06父1父0.3父|1.26—031=31968KN>109.17KN
jc022
腹板全部受压:
M」=fcbh'(h°_:
)=9.61060.30.71.26-
0.7
一l=1834.56KN>537.56KN
2
由计算可知:
T型基础为第一类。
2、基础正截面受弯配筋:
根据表2可见:
Mmax=1.2*537.56=645.07KN.m(1.2为分项系数)
Mmin=-1.2*109.17=-131.0KN.m
fcbx19.61060.30.2842
—==2638.5mm2
卜部配钢筋:
24£12(HRB335),A=2714.4mn2,p=0.68%>pmin=0.15%
x2=h
0
hQ2
2M
0.93—fb
c
0.932
3
213110°
9.61061
=0.0148mb0
As2
9.610610.0148
300106
2
=473.6mm
上部配钢筋:
5苴12(HRB335),A=565.5mn2,p=0.31%>
Pmin=0.15%
3、基础斜截面受剪配筋:
根据表3:
Vmax=1.2*309.69=371.63KN<0.25Bcfcbh。
=0.25*1*9.6*106*0.3*0.93=669.6KN(1.2
为分项系数)
受剪截面尺寸满足要求。
V=0.7Bhftbh0=0.7*(800/930)0.25*1.1*106*(0.3*0.665+1*0.265)
=344.45KN故需配箍筋
Asv
Vcs-07ftbh0:
37—63103-0.71.1106©3O.665O.2651=0.0572mm
1.25fheyv0
1.252101060.93
结合构造要求,选小8@300
Asv
0.335mms
23.1468/4
sb
300300
=0.1126%>:
:
融
ft
=0.24—=0.24
fy
1.1106
300106
=0.088%
满足要求!
4、横向抗弯检算
取纵向应力分布长度1m为计算单元,计算部位见图6-1
图6-1:
横向抗弯计算位置图
M=0.5*R*aj2
R:
基底净反力
a:
计算截面到基础边缘的距离(取作用力的边缘为计算截面)
M=0.5*108.6*0.352=6.652kn.m
3
6.652103
0.9210106*0.265
用抗剪箍筋3小8(A=150.9mm)能满足要求
地基反力计算表
A
B
C
D
X1
0.00
0.65
7.50
8.15
p
2.00
1.82
0.33
2.45
Pi1
38.29
34.89
6.24
46.91
X2
0.65
0.00
6.85
7.50
Ax2
0.99
1.00
0.52
0.46
Pi2
9.49
9.57
4.96
4.42
X3
7.50
6.85
0.00
0.65
Ax3
0.46
0.52
1.00
0.99
Pi3
4.42
4.96
9.57
9.49
X4
8.15
7.50
0.65
0.00
Ax4
0.41
0.46
0.99
1.00
Pi4
3.89
4.42
9.49
9.57
X5
22.00
21.35
14.50
13.85
Ax5
-0.04
-0.04
0.05
0.07
Pi5
-0.41
-0.41
0.46
0.67
X6
22.65
22.00
15.15
14.50
Ax6
-0.04
-0.04
0.03
0.05
Pi6
-0.41
-0.41
0.28
0.46
X7
29.50
28.85
22.00
21.35
Ax7
-0.02
-0.02
-0.04
-0.04
Pi7
-0.19
-0.21
-0.41
-0.41
X8
30.15
29.50
22.65
22.00
Ax8
-0.02
-0.02
-0.04
-0.04
Pi8
-0.16
-0.19
-0.41
-0.41
合计
54.93
52.62
30.18
70.69
E
F
G
H
I
22.00
22.65
29.50
30.15
46
-0.08
-0.07
4.24
0.09
0.504
-1.53
-1.34
81.18
1.67
9.65
21.35
22.00
28.85
29.50
45.35
-0.04
-0.04
-0.02
-0.02
0.00
-0.41
-0.41
-0.21
-0.19
0.02
14.50
15.15
22.00
22.65
38.5
0.05
0.03
-0.04
-0.04
0.00
0.46
0.28
-0.41
-0.41
0.00
13.85
14.50
21.35
22.00
37.85
0.07
0.05
-0.04
-0.04
0.00
0.67
0.46
-0.41
-0.41
0.00
0.00
0.65
7.50
8.15
24
1.00
0.99
0.46
0.41
-0.04
9.57
9.49
4.42
3.89
-0.38
0.65
0.00
6.85
7.50
23.35
0.99
1.00
0.52
0.46
-0.04
9.49
9.57
4.96
4.42
-0.40
7.50
6.85
0.00
0.65
16.5
0.46
0.52
1.00
0.99
0.00
4.42
4.96
9.57
9.49
-0.02
8.15
7.50
0.65
0.00
15.85
0.41
0.46
0.99
1.00
0.01
3.89
4.42
9.49
9.57
0.11
26.56
27.43
108.60
28.04
8.98
基础弯距计算表
A
B
C
D
E
F
G
H
I
X1
0.0
0.7
7.5
8.2
22.0
22.7
29.5
30.2
46.0
BXi
0.0
0.1
0.3
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Mi
0.0
-118.2
-417.7
-397.9
1.0
6.0
17.9
17.0
-0.6
X2
0.7
0.0
6.9
7.5
21.4
22.0
28.9
29.5
45.4
Cx2
0.8
1.0
-0.1
-0.1
-0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
M2
286.2
348.2
-36.3
-48.2
-17.4
-14.5
1.7
2.2
0.4
X3
7.5
6.9
0.0
0.7
14.5
15.2
22.0
22.7
38.5
Cx3
-0.1
-0.1
1.0
0.8
-0.2
-0.2
0.0
0.0
0.0
M3
-48.2
-36.3
348.2
286.2
-59.1
-55.0
-14.5
-11.9
2.0
X4
8.2
7.5
0.7
0.0
13.9
14.5
21.4
22.0
37.9
CX4
-0.2
-0.1
0.8
1.0
-0.2
-0.2
-0.1
0.0
0.0
M4
-57.4
-48.2
286.2
348.2
-62.9
-59.1
-17.4
-14.5
2.1
X5
22.0
21.4
14.5
13.9
0.0
0.7
7.5
8.2
24.0
CX5
0.0
-0.1
-0.2
-0.2
1.0
0.8
-0.1
-0.2
0.0
M5
-14.5
-17.4
-59.1
-62.9
348.2
286.2
-48.2
-57.4
-7.3
X6
22.7
22.0
15.2
14.5
0.7
0.0
6.9
7.5
23.4
C6
0.0
0.0
-0.2
-0.2
0.8
1.0
-0.1
-0.1
0.0
M6
-11.9
-14.5
-55.0
-59.1
286.2
348.2
-36.3
-48.2
-9.4
X7
29.5
28.9
22.0
21.4
7.5
6.9
0.0
0.7
16.5
C
0.0
0.0
0.0
-0.1
-0.1
-0.1
1.0
0.8
-0.1
M
2.2
1.7
-14.5
-17.4
-48.2
-36.3
348.2
286.2
-46.1
X8
30.2
29.5
22.7
22.0
8.2
7.5
0.7
0.0
15.9
Cx8
0.0
0.0
0.0
0.0
-0.2
-0.1
0.8
1.0
-0.1
M8
2.5
2.2
-11.9
-14.5
-57.4
-48.2
286.2
348.2
-50.4
合计
158.9
117.4
39.9
34.3
390.5
427.3
537.6
521.6
-109.2
基础剪力计算表
表3
A
B
C
D
E
F
G
H
I
x1
0.0
0.7
7.5
8.2
22.0
22.7
29.5
30.2
46.0
Cx1
1.0
0.8
-0.1
-0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Vi1
-200.0
-164.4
27.7
33.0
8.3
6.8
——
-1.2
-1.5
-0.2
x2
0.7
0.0
6.9
7.5
21.4
22.0
28.9
29.5
45.4
Dx2
0.9
1.0
0.2
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Vi2
-90.7
-100.0
-20.7
-16.1
4.6
4.2
0.9
0.7
-0.1
x3
7.5
6.9
0.0
0.7
14.5
15.2
22.0
22.7
38.5
Dx3
0.2
0.2
1.0
0.9
-0.1
-0.1
0.0
0.0
0.0
Vi3
-16.1
-20.7
-100.0
-90.7
6.1
6.5
4.2
3.8
-0.3
x4
8.2
7.5
0.7
0.0
13.9
14.5
21.4
22.0
37.9
Dx4
0.1
0.2
0.9
1.0
-0.1
-0.1
0.0
0.0
0.0
Vi4
-12.1
-16.1
-90.7
-100.0
5.6
6.1
4.6
4.2
-0.3
x5
22.0
21.4
14.5
13.9
0.0
0.7
7.5
8.2
24.0
Dx5
0.0
0.0
-0.1
-0.1
1.0
0.9
0.2
0.1
0.0
Vi5
4.2
4.6
6.1
5.6
-100.0
-90.7
-16.1
-12.1
3.0
x6
22.7
22.0
15.2
14.5
0.7
0.0
6.9
7.5
23.4
Dx6
0.0
0.0
-0.1
-0.1
0.9
1.0
0.2
0.2
0.0
Vi6
3.8
4.2
6.5
6.1
-90.7
-100.0
-20.7
-16.1
3.4
x7
29.5
28.9
22.0
21.4
7.5
6.9
0.0
0.7
16.5
Dx7
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.2
1.0
0.9
-0.1
Vi7
0.7
0.9
4.2
4.6
-16.1
-20.7
-100.0
-90.7
6.7
x8
30.2
29.5
22.7
22.0
8.2
7.5
0.7
0.0
15.9
Dx8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
0.2
0.9
1.0
-0.1
Vi8
0.5
0.7
3.8
4.2
-12.1
-16.1
-90.7
-100.0
6.7
合计
-309.7
-290.9
-163.1
-153.3
-194.3
-203.9
-219.0
-211.6
18.9
基础剪力计算表
表3
A
B
C
D
E
F
G
H
x1
0.00
0.65
7.50
8.15
22.00
22.65
29.50
30.15
Cx1
1.00
0.84
-0.10
-0.13
-0.07
-0.06
0.00
0.00
Vi1
-200.00
-167.77
19.72
26.20
14.48
12.67
0.68
0.15
x2
0.65
0.00
6.85
7.50
21.35
22.00
28.85
29.50
Dx2
0.92
1.00
0.26
0.21
-0.06
-0.06
-0.02
-0.02
Vi2
-91.61
-100.00
-26.06
-21.40
5.86
5.55
1.99
1.72
x3
7.50
6.85
0.00
0.65
14.50
15.15
22.00
22.65
Dx3
0.21
0.26
1.00
0.92
-0.05
-0.05
-0.06
-0.05
Vi3
-21.40
-26.06
-100.00
-91.61
4.61
5.35
5.55
5.22
x4
8.15
7.50
0.65
0.00
13.85
14.50
21.35
22.00
Dx4
0.17
0.21
0.92
1.00
-0.04
-0.05
-0.06
-0.06
Vi4
-17.19
-21.40
-91.61
-100.00
3.66
4.61
5.86
5.55
x5
22.00
21.35
14.50
13.85
0.00
0.65
7.50
8.15
Cx5
-0.07
-0.08
-0.19
-0.20
1.00
0.84
-0.10
-0.13
Vi5
14.48
16.40
38.43
39.82
-200.00
-167.77
19.72
26.20
x6
22.65
22.00
15.15
14.50
0.65
0.00
6.85
7.50
Cx6
-0.06
-0.07
-0.18
-0.19
0.84
1.00
-0.06
-0.10
Vi6
12.67
14.48
36.75
38.43
-167.77
-200.00
11.75
19.72
x7
29.50
28.85
22.00
21.35
7.50
6.85
0.00
0.65
Dx7
-0.02
-0.02
-0.06
-0.06
0.21
0.26
1.00
0.92
Vi7
1.72
1.99
5.55
5.86
-21.40
-26.06
-100.00
-91.61
x8
30.15
29.50
22.65
22.00
8.15
7.50
0.65
0.00
Dx8
-0.01
-0.02
-0.05
-0.06
0.17
0.21
0.92
1.00
Vi8
1.47
1.72
5.22
5.55
-17.19
-21.40
-91.61
-100.00
合计
-299.88
-280.65
-112.00
-97.14
-377.76
-387.06
-146.05
-133.05