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、《砼结构设计规范》(GB50010-2002)。
2、设计说明
勘探资料显示:场地内2.3m深度地基的承载力为125KPa,冻深0.8m,故选取基础埋深。龙门吊行走轨道基础采用钢筋砼条形基础,为减少砼方量,基础采用倒T形截面,混凝土强度等级为C20。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。
图-2.1 基础横截面配筋图(单位:mm)
通过计算及构造的要求,基础底面配置24φ12;箍筋选取φ8@350;考基础顶面配置5φ12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-2.1 横截面配筋图。基础顶面预埋钢板用于焊接固定轨道钢扣片或预埋φ12钢筋用于固定钢轨。
为保证基础可自由伸缩,根据台座布置情况,每46m设置一道20mm宽的伸缩缝,两侧支腿基础间距38m,基础位置根据制梁台座位置确定,具体见龙门吊基础图。
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,65t龙门吊行走台车最大轮压:,
现场实际情况,龙门吊最大负重仅40t,故取计算轮压:;
砼自重按26.0KN/m3 计,土体容重按2.7KN/m3计。
3.2、材料性能指标
(1)、C20砼
轴心抗压强度:
轴心抗拉强度:
弹性模量:
(2)、钢筋
I级钢筋:,
II级钢筋:,
(3)、地基
根据探勘资料取地基承载力特征值:
地基压缩模量:
3.3、基础梁几何特性
截面惯性矩:
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-4.1形式。
4.2、地基承载力验算
每个台座两侧各设一条钢轨,长46m,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-4.1:基础截面图(单位:mm)
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,查表取泊松比;
基础梁边比:,按柔性基础查表的,影响系数。
基础截面惯性距:。
地基变形模量:
地基抗力系数:
荷载计算模式判定:
P1:作用在基础端头,按半无限长梁计算
P2: 按无限长梁计算
P3: 按无限长梁计算
P4: 按无限长梁计算
P5: 按无限长梁计算
P6: 按无限长梁计算
P7: 按无限长梁计算
P8: 按无限长梁计算
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:
对位置A :,查表得反力系数
对位置B :,查表得反力系数
对位置C:,查表得反力系数
对位置D:,查表得反力系数
对位置E:,查表得反力系数
对位置F:,
查表得反力系数
对位置G:,
查表得反力系数
对位置H:,查表得反力系数
对位置I:,查表得反力系数
荷载P1按式: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-λx(cosλx+sinλx)
Pij=P*λ*p(j=1) Pik=P*λ* 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:Bi1=e-λx*sinλx Mi1=-PBij/λ(j=1)
Cij=e-λx(cosλx-sinλx) Mik=P*Cij/4λ(j=2~8)
Dij=e-λx*cosλx Vij=-P*Dx2/2(j=2~8)
Vij=-PCij (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:
腹板全部受压:
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=5.07 KN.m (1.2为分项系数)
Mmin=-1.2*109.17=-131.0 KN.m
下部配钢筋:24φ12(HRB335),A=2714.4 mm2 ,ρ=0.68%>ρmin=0.15%
上部配钢筋:5φ12(HRB335),A=565.5 mm2 ,ρ=0.31%>ρmin=0.15%
3、基础斜截面受剪配筋:
根据表3:Vmax=1.2*309.69=371.63KN <0.25βcfcbh0 =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=0.7βhftbh0=0.7*(800/930)0.25*1.1*106*(0.3*0.665+1*0.265)
=344.45KN<Vmax
故需配箍筋
结合构造要求,选φ8@300, mm,
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*Pj*aj2
Pj:基底净反力
aj: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=6.652 kn.m
用抗剪箍筋3φ8(A=150.9mm2)能满足要求。下载本文