龙门吊基础设计计算书

京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 65t65t 龙门吊基础设计龙门吊基础设计 1 1 设计依据 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 2 设计说明 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mh0 1 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 40 220 220 251200 40 40 30 3535 3535 930 N3 8 350 N2 10 N4 8 350 N1 12 N2 10 N1 12 N5 8 350 基础钢筋布置图1 10 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 24 12 箍筋选取 8 350 考基础顶面配 置 5 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 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 12 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 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 1 3 3 设计参数选定 设计参数选定 3 13 1 设计荷载 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 KNP253 max 现场实际情况 龙门吊最大负重仅 40t 故取计算轮压 KNP200 砼自重按 26 0KN m3 计 土体容重按 2 7KN m3计 3 23 2 材料性能指标 材料性能指标 1 C20 砼 轴心抗压强度 MPafc6 9 轴心抗拉强度 MPaft10 1 弹性模量 MPaEc 4 1055 2 2 钢筋 I 级钢筋 MPafy 2 21 10 0 MPaf y 210 II 级钢筋 MPafy300 MPaf y 300 3 地基 根据探勘资料取地基承载力特征值 KPafa125 地基压缩模量 MPaEs91 3 3 33 3 基础梁几何特性 基础梁几何特性 截面惯性矩 4 0417 0 mI 4 4 地基验算 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 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 2 图 4 1 基础截面图 单位 mm HG FE DC BA P8P7 P6P5 P4P3 P2P1 46 0 656 850 6513 850 656 850 65 I 15 85 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 MPaEs91 3 3 0 v 基础梁边比 按柔性基础查表的 影响系数 460 146 blm76 1 c I 基础截面惯性距 m I 4 0417 0 地基变形模量 MPaEEE ss 90 2 91 3 3 01 3 02 1 1 2 1 22 地基抗力系数 33 689 181010 76 1 2 3 010 1 6 1090 2 2 1 mKN Ic b E k 2 689 1810689 18100 1mKNkbks 1436 0 0417 0 1055 2 4 10689 1810 4 4 10 3 4 IE k c s 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 512 6 65 0 461436 0 l P3 按无限长梁计算 529 5 85 6 65 0 461436 0 l P4 按无限长梁计算 435 5 85 6 265 0 461436 0 l P5 按无限长梁计算 446 3 85 1315 8 461436 0 l 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 3 P6 按无限长梁计算 353 3 65 0 22461436 0 l P7 按无限长梁计算 236 4 65 0 85 15461436 0 l P8 按无限长梁计算 330 4 85 15461436 0 l 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 01436 0 0 a 对位置 A 查表得反力系数01436 0 0 x2 p 对位置 B 查表得反力系数09 0 1436 0 65 0 x822 1 p 对位置 C 查表得反力系数 08 1 1436 0 85 6 65 0 x326 0 p 对位置 D 查表得反力系数 17 1 1436 0 85 6 265 0 x245 0 p 对位置 E 查表得反力系数 16 3 1436 0 85 1385 6 265 0 x 08 0 p 对位置 F 25 3 1436 0 65 0 85 1385 6 265 0 x 查表得反力系数07 0 p 对位置 G 24 4 1436 0 85 6 65 0 85 1385 6 265 0 x 查表得反力系数069 0 p 对位置 H 查表得反力系数 33 4 1436 0 85 1546 x087 0 p 对位置 I 查表得反力系数61 6 1436 0 46 x504 0 p 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 pPp 1 2 其他荷载的影响 计算过程见表 1 其中 Axi e x cos x sin x Pij P p j 1 Pik P 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 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 4 地基的最大反力 108 60 13 945 122 55Kpa fa 125Kpa 满足要求 5 5 基础内力计算 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 x sin x Mi1 PBij j 1 Cij e x cos x sin x Mik P Cij 4 j 2 8 Dij e x cos x Vij P Dx2 2 j 2 8 Vij PCij j 1 6 6 基础配筋计算 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 KNKN h hbhfM cj 17 1098 3196 2 3 0 26 13 01106 9 2 6 0 腹板全部受压 KNKN h hbhfM cj 56 53756 1834 2 7 0 26 1 7 03 0106 9 2 6 0 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 07 KN m 1 2 为分项系数 Mmin 1 2 109 17 131 0 KN m mhm b c f M hhx b 512 093 0 55 0 284 0 3 0 6 106 9 3 1007 6452 2 93 0 93 0 2 2 001 0 2 5 2638 6 10300 284 03 0 6 106 9 1 1 mm y f xb c f s A 下部配钢筋 24 12 HRB335 A 2714 4 mm2 0 68 min 0 15 mh b m b c f M hhx512 0 93 055 0 0 0148 0 1 6 106 9 3 101312 2 93 0 93 0 2 2 00 2 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 5 2 6 473 6 10300 0148 0 1 6 106 9 2 2 mm y f xb c f s A 上部配钢筋 5 12 HRB335 A 565 5 mm2 0 31 min 0 15 3 基础斜截面受剪配筋 根据表 3 Vmax 1 2 309 69 371 63KN 0 25 cfcbh0 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 7 hftbh0 0 7 800 930 0 25 1 1 106 0 3 0 665 1 0 265 344 45KN Vmax 故需配箍筋 mm h yv f bh t f cs V s v As 0572 0 93 0 6 1021025 1 1265 0 665 0 3 0 6 101 17 0 3 1063 371 0 25 1 0 7 0 剪剪 结合构造要求 选 8 300 mm 335 0 s Asv 088 0 10300 101 1 24 0 24 0 1126 0 300300 4 6814 3 2 6 6 min y t sv sv f f sb nA 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 2 8 132 265 0 6 102109 0 3 10652 6 0 9 0 mm h y f M A 用抗剪箍筋 3 8 A 150 9mm2 能满足要求 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 6 剪 1 ABCDEFGHI 0 1436 x10 000 657 508 1522 0022 6529 5030 1546 p2 001 820 332 45 0 08 0 074 240 090 504 pi 138 2934 896 2446 91 1 53 1 3481 181 679 65 x20 650 006 857 5021 3522 0028 8529 5045 35 Ax20 991 000 520 46 0 04 0 04 0 02 0 020 00 pi 29 499 574 964 42 0 41 0 41 0 21 0 190 02 x37 506 850 000 6514 5015 1522 0022 6538 5 Ax30 460 521 000 990 050 03 0 04 0 040 00 pi 34 424 969 579 490 460 28 0 41 0 410 00 x48 157 500 650 0013 8514 5021 3522 0037 85 Ax40 410 460 991 000 070 05 0 04 0 040 00 pi 43 894 429 499 570 670 46 0 41 0 410 00 x522 0021 3514 5013 850 000 657 508 1524 Ax5 0 04 0 040 050 071 000 990 460 41 0 04 pi 5 0 41 0 410 460 679 579 494 423 89 0 38 x622 6522 0015 1514 500 650 006 857 5023 35 Ax6 0 04 0 040 030 050 991 000 520 46 0 04 pi 6 0 41 0 410 280 469 499 574 964 42 0 40 x729 5028 8522 0021 357 506 850 000 6516 5 Ax7 0 02 0 02 0 04 0 040 460 521 000 990 00 pi 7 0 19 0 21 0 41 0 414 424 969 579 49 0 02 x830 1529 5022 6522 008 157 500 650 0015 85 Ax8 0 02 0 02 0 04 0 040 410 460 991 000 01 pi 8 0 16 0 19 0 41 0 413 894 429 499 570 11 剪 剪54 9352 6230 1870 6926 5627 43108 6028 048 98 剪 剪 剪 剪 剪 剪 剪 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 7 剪 2 ABCDEFGHI0 1436 x10 00 77 58 222 022 729 530 246 0 Bx10 00 10 30 30 00 00 00 00 0 Mi 10 0 118 2 417 7 397 91 06 017 917 0 0 6 x20 70 06 97 521 422 028 929 545 4 Cx20 81 0 0 1 0 1 0 10 00 00 00 0 Mi 2286 2348 2 36 3 48 2 17 4 14 51 72 20 4 x37 56 90 00 714 515 222 022 738 5 Cx3 0 1 0 11 00 8 0 2 0 20 00 00 0 Mi 3 48 2 36 3348 2286 2 59 1 55 0 14 5 11 92 0 x48 27 50 70 013 914 521 422 037 9 Cx4 0 2 0 10 81 0 0 2 0 2 0 10 00 0 Mi 4 57 4 48 2286 2348 2 62 9 59 1 17 4 14 52 1 x522 021 414 513 90 00 77 58 224 0 Cx50 0 0 1 0 2 0 21 00 8 0 1 0 20 0 Mi 5 14 5 17 4 59 1 62 9348 2286 2 48 2 57 4 7 3 x622 722 015 214 50 70 06 97 523 4 Cx60 00 0 0 2 0 20 81 0 0 1 0 10 0 Mi 6 11 9 14 5 55 0 59 1286 2348 2 36 3 48 2 9 4 x729 528 922 021 47 56 90 00 716 5 Cx70 00 00 0 0 1 0 1 0 11 00 8 0 1 Mi 72 21 7 14 5 17 4 48 2 36 3348 2286 2 46 1 x830 229 522 722 08 27 50 70 015 9 Cx80 00 00 00 0 0 2 0 10 81 0 0 1 Mi 82 52 2 11 9 14 5 57 4 48 2286 2348 2 50 4 剪 剪158 9117 439 934 3390 5427 3537 6521 6 109 2 剪 剪 剪 剪 剪 剪 剪 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 8 表3 ABCDEFGHI x10 00 77 58 222 022 729 530 246 0 Cx11 00 8 0 1 0 20 00 00 00 00 0 Vi 1 200 0 164 427 733 08 36 8 1 2 1 5 0 2 x20 70 06 97 521 422 028 929 545 4 Dx20 91 00 20 20 00 00 00 00 0 Vi 2 90 7 100 0 20 7 16 14 64 20 90 7 0 1 x37 56 90 00 714 515 222 022 738 5 Dx30 20 21 00 9 0 1 0 10 00 00 0 Vi 3 16 1 20 7 100 0 90 76 16 54 23 8 0 3 x48 27 50 70 013 914 521 422 037 9 Dx40 10 20 91 0 0 1 0 10 00 00 0 Vi 4 12 1 16 1 90 7 100 05 66 14 64 2 0 3 x522 021 414 513 90 00 77 58 224 0 Dx50 00 0 0 1 0 11 00 90 20 10 0 Vi 54 24 66 15 6 100 0 90 7 16 1 12 13 0 x622 722 015 214 50 70 06 97 523 4 Dx60 00 0 0 1 0 10 91 00 20 20 0 Vi 63 84 26 56 1 90 7 100 0 20 7 16 13 4 x729 528 922 021 47 56 90 00 716 5 Dx70 00 00 00 00 20 21 00 9 0 1 Vi 70 70 94 24 6 16 1 20 7 100 0 90 76 7 x830 229 522 722 08 27 50 70 015 9 Dx80 00 00 00 00 10 20 91 0 0 1 Vi 80 50 73 84 2 12 1 16 1 90 7 100 06 7 剪 剪 309 7 290 9 163 1 153 3 194 3 203 9 219 0 211 618 9 基础剪力计算表 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 9 京津城际轨道交通工程 65t 龙门吊基础设计 中铁四局集团第二工程有限公司 10 剪 3 ABCDEFGH x10 000 657 508 1522 0022 6529 5030 15 Cx11 000 84 0 10 0 13 0 07 0 060 000 00 Vi 1 200 00 167 7719 7226 2014 4812 670 680 15 x20 650 006 857 5021 3522 0028 8529 50 Dx20 921 000 260 21 0 06 0 06 0 02 0 02 Vi