龙门吊基础设计设计计算书80

龙门吊基础设计

1、设计依据

1.1、《基础工程》（清华大学出版社）； 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1.3m深度地基的承载力为150KPa，故选取基础埋深h 1.0m。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30φ12；箍筋选取φ8@350；考基础顶面配置9φ12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44m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。

3.1、设计荷载

根据龙门吊厂家提供资料显示，80t龙门吊行走台车最大轮压：Pmax 253KN，

现场实际情况，龙门吊最大负重仅50t，故取计算轮压：P 200KN；

砼自重按26.0KN/m3 计，土体容重按2.7KN/m3计。 根据探勘资料取地基承载力特征值： fa=150KPa 地基压缩模量：

Es 3.91MPa

截面惯性矩：Ι=0.07344m4 3.2、材料性能 (1)、C30砼

轴心抗压强度：fc 14.3MPa 轴心抗拉强度：ft 1.43MPa 弹性模量：E4

c 3.0 10MPa

(2)、钢筋

Ⅰ级钢筋：f'

y 210

MPa，fy 210MPa

Ⅱ级钢筋：fy 300MPa，f'y 300MPa

(3)、地基

根据探勘资料取地基承载力特征值： fa 150KPa 地基压缩模量：Es 3.91MPa 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。

图4-1：基础截面图（单位：mm）

4.2、地基承载力验算

每个台座两侧各设一条钢轨，长44m，两端各设伸缩缝20mm。考虑两台龙门吊同时作业，根据80t龙门吊资料：支腿纵向距离为6.05m，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=44/1.0=44，按柔性基础查表的，影响系数Ic 1.76。

基础截面惯性距：I=0.07344m4。

2 2

E Es 1 1

地基变形模量：地基抗力系数：

2 0.32

Es 1 1 0.3 3.91 2.90MPa

E2.90 106

k 10 3 1810.689KN/m3

2 1.76b(1 ν2)Ic1.0 1 0.3

ks b k 1.0 1810.689 1810.689KN/m2

0.1247λ=

荷载计算模式判定：

P1：作用在基础端头，按半无限长梁计算 l 0.1247 44 0.65 5.406P2： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 0.65 6.85 4.552P3： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 0.65 2 6.85 4.47P4： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 8.15 13.85 2.743P5： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 22 0.65 2.662P6： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 13.85 0.65 3.679P7： 按无限长梁计算

l 0.1247 44 13.85 3.76P8： 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：

a 0 0.1247 0

对位置A ：，查表得反力系数

对位置B ： x 0.65 0.1247 0.081，查表得反力系数p 1.822 对位置C：对位置D：对位置E： x 0.65 6.85 0.1247 0.935

，查表得反力系数p 0.33

x 0.65 2 6.85 0.1247 1.016

，查表得反力系数p 2.45

x 0.65 2 6.85 13.85 0.1247 2.743

，查表得反力系数p 0.08

对位置F：

x 0.65 2 6.85 13.85 0.65 0.1247 2.824

，

查表得反力系数p 0.07

对位置G： x 0.65 2 6.85 13.85 0.65 6.85 0.1247 3.679

， 查表得反力系数p 4.24

对位置H：

x 44 13.85 0.1247 3.76

，查表得反力系数p 0.09

对位置I： x 44 0.1247 5.487，查表得反力系数p 0.504

荷载P1按式：p P1 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-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

:95.79+13.945=109.74Kpa＜[fa]=150Kpa，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基础正截面受弯配筋：

根据表2可见：Mmax=1.2*633.9=760.68 KN.m (1.2为分项系数) Mmin=-1.2*218.3=-261.96 KN.m

x1 h0 0.930.35m bh0 0.55 0.93 0.512m

As1 f b xf 9.6 106 0.3

0.35 3215.6mm2y310 10

配钢筋：30φ12(HRB335)，A=3392.9 mm2 ，ρ=0.68%＞ρmin=0.15%

x2 h0 0.93 0.0298m h 0.55 0.93b0 0.512m

A f b x 9.6 106 1 0.0298 953.6mm2

s2fy300 106

配钢筋：9φ12(HRB335)，A=1017.9 mm2 ，ρ=0.31%＞ρmin=0.15% ②基础斜截面受剪配筋：

根据表3：Vmax=1.2*318.6=382.32KN ＜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

As3 106 V 0.7fbh 382.32 10 0.7 1.1 （0.3 0.665 0.265 1）s1.25fyvh01.25 210 10 0.101mm

0.93

Asv

选φ8@350，s 0.335

mm，

nAsv2 3.14 68/4sb300 3000.1126%＞ ft1.1 106 sv

min 0.24f 0.24 6

0.088%y300 10

满足要求！ ③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4-3

图4-3：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)

A 97.6mm2

0.9fh

y00.9 210 10*0.265

用抗剪箍筋2φ8(A=100.53mm2)能满足要求。

地基反力计算表

表1

基础弯矩计算表

表2

龙门吊基础设计

基础剪力计算表 表3 A x1 Cx1 Vi1 x2 Dx2 Vi2 x3 Dx3 Vi3 x4 Dx4 Vi4 x5 Dx5 Vi5 x6 Dx6 Vi6 x7 Dx7 Vi7 x8 Dx8 Vi8 合 计 0.0 1.0 -200.0 0.7 0.9 -91.9 7.5 0.2 -23.3 8.2 0.2 -19.1 22.0 -0.1 5.9 22.7 -0.1 5.6 29.5 0.0 2.2 30.2 0.0 1.9 -318.6 B 0.7 0.8 -168.9 0.0 1.0 -100.0 6.9 0.3 -28.0 7.5 0.2 -23.3 21.4 -0.1 6.2 22.0 -0.1 5.9 28.9 0.0 2.5 29.5 0.0 2.2 -303.4 C 7.5 -0.1 16.6 6.9 0.3 -28.0 0.0 1.0 -100.0 0.7 0.9 -91.9 14.5 0.

0 3.9 15.2 0.0 4.7 22.0 -0.1 5.9 22.7 -0.1 5.6 -183.1 D 8.2 -0.1 23.4 7.5 0.2 -23.3 0.7 0.9 -91.9 0.0 1.0 -100.0 13.9 0.0 2.8 14.5 0.0 3.9 21.4 -0.1 6.2 22.0 -0.1 5.9 -173.0 E 22.0 -0.1 16.9 21.4 -0.1 6.2 14.5 0.0 3.9 13.9 0.0 2.8 0.0 1.0 -100.0 0.7 0.9 -91.9 7.5 0.2 -23.3 8.2 0.2 -19.1 -204.6 F 22.7 -0.1 15.0 22.0 -0.1 5.9 15.2 0.0 4.7 14.5 0.0 3.9 0.7 0.9 -91.9 0.0 1.0 -100.0 6.9 0.3 -28.0 7.5 0.2 -23.3 -213.7 G 29.5 0.0 1.8 28.9 0.0 2.5 22.0 -0.1 5.9 21.4 -0.1 6.2 7.5 0.2 -23.3 6.9 0.3 -28.0 0.0 1.0 -100.0 0.7 0.9 -91.9 -226.8 H 30.2 0.0 1.1 29.5 0.0 2.2 22.7 -0.1 5.6 22.0 -0.1 5.9 8.2 0.2 -19.1 7.5 0.2 -23.3 0.7 0.9 -91.9 0.0 1.0 -100.0 -219.4 I 44.0 0.0 -1.2 43.4 0.0 -0.3 36.5 0.0 0.2 35.9 0.0 0.3 22.0 -0.1 5.9 21.4 -0.1 6.2 14.5 0.0 3.9 13.9 0.0 2.8 17.7

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