某龍門吊基礎(chǔ)計(jì)算書

結(jié)構(gòu)教研室PAGEPAGE10業(yè)精于勤，荒于嘻一項(xiàng)目簡(jiǎn)介武漢****公司擬在武漢***區(qū)新建全長(zhǎng)420M龍門吊車運(yùn)行軌道.吊車最大起重量:40t,跨度35M.吊車最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值為393KN（根據(jù)****公司提供圖紙上取得參數(shù)）.建設(shè)用地處地質(zhì)條件由******勘察設(shè)計(jì)。結(jié)合本工程地質(zhì)情況及工程參數(shù)，擬采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。二地質(zhì)條件根據(jù)******2006年提供《巖土工程勘察報(bào)告》（詳勘），地質(zhì)情況如下表所示：層數(shù)名稱厚度（m）fak（kPaa）及Es(MMPa)特性描述1人工填土1.1~2.44m未提供雜填土，結(jié)構(gòu)松松散2粉質(zhì)粘土8.0~12..5mfak=90kkPaEs=44.5MPPa可塑，中偏高壓壓縮性3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土土夾粉土粉粉砂7.0~12..6mfak=1000kPaEs==5.5MMPa軟塑，高壓縮性性4粉土粉砂夾粉質(zhì)質(zhì)粘土2.6~6.77mfak=1200kPaEs==8.5MMPa稍密，高壓縮性性5粉砂夾粉土2.2~7.44mfak=1500kPaEs==11.55MPa稍中密，中偏低低壓縮性6粉細(xì)砂未統(tǒng)計(jì)fak=1900kPaEs==17.55MPa中密，低壓縮性性三基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)持力層選用第二層粉質(zhì)粘土層?；A(chǔ)底面進(jìn)入持力層至少400mm?？紤]兩臺(tái)龍門吊車在軌道上運(yùn)行，最不利的情況是兩臺(tái)吊車運(yùn)行至一起時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力和變形最大。計(jì)算簡(jiǎn)圖圖一（原始受力模型）圖二（最不利情況）圖三（計(jì)算模型）圖三中，Qk==302kN/m;Pk,max=400KN(Pk,max的值在原設(shè)計(jì)圖紙中所取參數(shù)為393KN,此處取值400KN。)地基承載力及基礎(chǔ)寬度考慮到持力層粉質(zhì)粘土層的狀態(tài)可塑，且基礎(chǔ)基礎(chǔ)高度有限，所以，基礎(chǔ)底下?lián)Q填1.5m厚中粗砂，分層夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。換填后的砂石墊層的地基承載力約為fak1=200kPa。地基承載力驗(yàn)算：先假定基礎(chǔ)的寬度為b=2.5m，基礎(chǔ)的高度為1.8m。則基礎(chǔ)底處的平均壓力值為:所以有=156.8kPa土的自重壓力值為：=36kPa砂墊層底面的平均壓力值為：所以有：kPa中粗砂墊層底面處（d=3.3），經(jīng)過(guò)修正后的地基承載力特征值為：綜上所述：；滿足要求。如下圖所示：基礎(chǔ)配筋計(jì)算基礎(chǔ)材料：C25;鋼筋：HRB335；地基凈反力：=163.1kPa基礎(chǔ)懸臂部分的彎矩和剪力分別為：結(jié)果分別為：M=75KN.M;V=210KN基礎(chǔ)高度：h1>3000/8=375mm,取h1=450mm，則h10=400mm抗剪驗(yàn)算：=0.07x1x11.9x1000x400x10-3=333KN>V配筋計(jì)算：=694.44mm2選用；分布鋼筋按（GB50007-2002）驗(yàn)算沉降取條形基礎(chǔ)中的1m作為獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算其沉降量。地基最終變形量（5.3.5）基礎(chǔ)底面附加壓力=120.8kPa根據(jù)表5.3.5，取最大值查附錄表K.0.1-2,所以14.25+1.9=16.2mm滿足要求?；A(chǔ)梁模型計(jì)算按照溫克爾地基模型計(jì)算本工程地基梁。設(shè)梁的截面尺寸為bxh=600x1500mm，考慮混凝土收縮變形，每30m設(shè)置一道伸縮縫，則梁的計(jì)算長(zhǎng)度為30m。取30m梁上長(zhǎng)度為dx的微分段進(jìn)行分析，其上作用有分布荷載q和基地反力p，以及微分段左右截面上的彎矩M和剪力V，如下圖五所示：圖五（梁的計(jì)算圖式）根據(jù)梁元素上力的平衡V-(V+dV)+pbdx-qdx=0由此得：dV=（bp-q）dx（方程一）根據(jù)彈性地基梁的撓度曲線微分方程知：（方程二）根據(jù)接觸條件，沿梁全長(zhǎng)的地基沉降s與梁的撓度w相等。所以有p=ks=kw（k—基床系數(shù)，單位KN/m3）注：k值難以確定，一般按經(jīng)驗(yàn)取得?？伤軤罘圪|(zhì)粘土k取值2.0x104~4.0x104KN/m4，此處取值2.0x104KN/m4。（參考沈世杰主編《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007；以及顧小魯?shù)戎骶帯兜鼗c基礎(chǔ)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003。）則有，對(duì)梁的無(wú)荷載部分，有：（方程三）方程三的通解為：（方程四）梁的柔性指數(shù)=4.76即：，本工程基礎(chǔ)梁為柔性梁（無(wú)限長(zhǎng)梁）。其中=0.159m-1以集中力pk的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則當(dāng)x無(wú)窮大時(shí)，w無(wú)窮小。從方程二可求得C1=C2=0,于是有：梁的右半部撓度為：（方程五）結(jié)合方程一，方程二可求得：（方程六）梁的撓度，彎矩，剪力的分布圖如下圖六所示：圖六(梁撓度，彎矩，剪力分布圖)由方程六及圖六可以看出在范圍內(nèi)是單調(diào)的。所以梁上最不利的情況可以看作四個(gè)集中力的疊加。由此可以求得圖二情況下:x=-1.92m時(shí)，=1.34mm；M=545(kN.m);V=-158kNx=0.0m時(shí)，=1.40mm；M=893(kN.m);V=-200kNx=0.15m時(shí)，=1.40mm；M=857(kN.m);V=-196kNx=2.07m時(shí)，=1.32mm；M=473(kN.m);V=-148kN疊加后，=5.46mm；M=2768(kN.m);V=-702kN地基梁截面配筋計(jì)算梁截面尺寸＝600x1500材料砼：C25;鋼筋：HRB335，HPB235梁配筋計(jì)算公式：計(jì)算得A0=0.051,查表得=0.052As=0.052