龙门吊基础计算说明书
龙门吊混凝土基础计算说明书
混凝土基础下采用含有大小碎石的山皮土
1. 计算承载力
1)安装钢箱梁最不利位置考虑
龙门吊自重110t (计算取120t ),运梁小车自重8t(计算取10t) ,两小车间距为60cm, 梁最重一端72t
按荷载最不利位置考虑,考虑受力最大支腿
P 1=(10+72×1.1) ×(44-10)/44+60=128.927t 取130吨考虑
平均分布到四个轮上,轮压P=130÷4=32.5t
2)安装钢拱最不利位置考虑
P1=(10+45×1.1) ×(44-3)/44+60=115.443t 取120吨考虑
平均分布到四个轮上,轮压P=120÷4=30t
安装钢箱梁轮压最大,为最不利条件,下面按照安装这种情况考虑混凝土基础。
2.基础截面设计
1) 采用截面1000×500mm
现初拟弹性地基梁矩形截面尺寸为1000×500mm ,长为240m 。
A 、受力分析
采用河卵石和砂砾土组合地基,按弹性半无限理论进行计算 现取河卵石和砂皮土地基E 0=30MPa 混凝土采用C25 Eh =28.5GPa
2l=240m l=120m 集中力P=32.5t=325kN
C25 E=0.8Eh =0.8*28.5=22.85GPa =22.8*103MP a
计算柔度系数 t≈10 E0(l/h)3/E
=10*30/(22.8*103)*(120/0.5)3=181894.737>10
为长梁
L ≈l*(π/2t)1/3=120*[3.1416/(2*181894.737)]1/3=2.462
2L=4.924m
因为在集中力作用下,t >10时,所以按长梁计算
集中荷载距梁端采用5m>2L=4.924m 采用无限长梁计算
所以按无限长梁受集中荷载计算
查表在荷载作用点x=0m处时 M=38 p=38 Q=50
在x=0.6m处 ξ=x/L=0.6/2.462=0.244
查表用插入法得 M=15 p=30 Q=29
在9.5m 处 ξ=3.859 查表 M=0 P=0
四个轮的荷载只有两个距离0.6m 的两个轮的荷载叠加影响 在x 1=ξL =2.2*2.462=5.416m 和在x 2=ξL =2.443*2.462=6.016m M=-5
M +max=0.01MPl=0.01×(38+15)×325×2.462=424.08kN.m
p max =0.01Pp/l=0.01×(38+30)×325/2.462=89.764kN/m
Q=0.01QP=0.01×(50+29)×325=256.75 kN
M -min =0.01×(-5-5)×325×2.462=-80.015KN.m
B 、正弯矩截面设计
设受拉钢筋a =40mm ,受压钢筋a '=35mm
截面有效高度h 0=h -a =500-40=460mm
则单筋矩形截面的最大正截面承载能力为:
M u =
=1γc 2R a bh 0ξjg (1-0.5ξjg ) 1⨯14.5⨯1000⨯4602⨯0.55⨯(1-0.5⨯0.55) =978.756⨯106N ⋅mm =978.756KN ⋅m 1.25
>M j =424.08kN.m
所以不需采用双筋截面。
M j =x 1x R a bx (h 0-) =⨯14.5⨯1000x (460-) =424.08⨯106 γc 21.2521
受压区高度x =87.9mm
A g =R a bx 14.5⨯1000⨯87.9==3748.7mm 2 R g 340
⎧12φ20A g =3769.9mm 2
⎪⎪经比较可选用⎨10φ22A g =3801.3mm 2 ⎪2⎪⎩9φ24A g =4071.5mm
C 、负弯矩截面设计
(1)在集中力作用下,无限长梁会产生叠加的负弯矩
在x 1=ξL =2.2*2.462=5.416m 和在x 2=ξL =2.443*2.462=6.016m M -=0.01M -PL =0.01⨯(-5-5) ⨯325⨯2.462=-80.015KN ⋅m
上层受拉钢筋a '=35mm
截面有效高度h 0=h -a '=500-35=465mm
M j =x 1x R a bx (h 0-) =⨯14.5⨯1000x (465-) =80.015⨯106 γc 21.2521
受压区高度x =15.079mm
A g =R a bx 14.5⨯1000⨯15.079==643.075mm 2 R g 340
⎧13φ8A g =653.5mm 2
⎪⎪经比较可选用⎨9φ10A g =706.9mm 2 所以经比较:弹性地基梁按无限⎪2⎪⎩7φ12A g =791.7mm
长梁配筋,结合现场使用钢筋情况,选择10φ22受拉区钢筋,7φ12受压钢筋。
D 、截面复核
按双筋截面验算
无限长梁正弯矩截面复核
2'=791. m h 0=500-(40)=460mm a '=35mm A g =3801.3mm 2 A g 7m
x ='A g 'R g A g -R g
R a b
1=340(3801.3-791.7) =70.6mm 14.5⨯1000⎧2a '=2⨯35=70mm M u =x 1'A g '(h 0-a ') R a bx (h 0-) +R g γc 2γs
1⨯14. 5⨯100⨯01. 257⨯0. 670. 616) ⨯21. 25⨯340⨯79 1-. 7(46035) =
=439. ⨯361N 0⋅m m =
E 、斜截面抗剪验算 43K 9. N 3⋅m >j M =385. K N 3⋅2m 3
受压钢筋直径为12mm , 15d =180mm ,箍筋间距取20cm : p =100A g
bh 0=100⨯3801.3=0.826 1000⨯460
选用双肢箍筋
u k =2⨯113. 1=0. 001 13100⨯
0200
Q u =0.0349bh
=0.0349⨯100⨯46314.267KN >256.75KN 满足要求 综上所述,考虑现场使用情况,箍筋采用双肢φ12
2)、地基反力
[P]= 89.764kN/m /1m=89.764kPa
满足要求
参考文献:
《桥梁地基和基础》 中国铁道出版社出版
《钢结构设计原理》 人民交通出版社出版
《简明施工计算手册》 中国建筑工业出版社 《钢结构》 中国建筑工业出版社