⼴东省龙川⾄怀集公路TJ31标钢筋加⼯⼚龙门吊基础计算书1、龙门吊基础设计⽅案
我项⽬钢筋加⼯⼚龙门吊为24m宽,有效起重重量为10T,龙门吊为MH-10-24型,该龙门吊起吊能⼒为10T的门吊,门吊⾃重按12T计算。基础采⽤条形基础,每隔10m设置⼀道2cm宽的沉降缝,宽100cm,⾼50cm,基础采⽤C20砼,纵向受⼒钢筋采⽤两层共六根Φ12mm带肋钢筋,箍筋采⽤Φ10mm光圆钢筋,箍筋间距为200mm,具体尺⼨如图1-1,1-2所⽰。
图1-2 龙门吊轨道基础断⾯图2、基底地质情况
基底为较软弱的红粘⼟,经实测地基承载⼒为160~180Kpa ,采⽤换填的⽅法提⾼地基承载⼒,基底换填0.3m 厚的碎⽯渣,未压实,按松散考虑,地基基本承载⼒为σ0为180kPa ,在承载⼒计算时取最⼩值160Kp 。查《路桥施⼯计算⼿册》中碎⽯渣的变形模量E 0=29~65MPa ,红粘⼟的变形模量E 016~39MPa,为安全起见,取碎⽯渣的变形模量E 0=29 MPa ,红粘粘⼟16MPa 。3、建模计算3.1、⼒学模型简化
基础内⼒计算按弹性地基梁计算,⽤有限元软件Midas Civil2010进⾏模拟计算。即把钢筋砼梁看成梁单元,将地基看成弹性⽀承。龙门吊⾃重按12T 计算,总重22T ,两个受⼒点,单点受集中⼒11T ,基础梁按10m 长计算。具体见图3-3。
图3-1 ⼒学简化模型3.2、弹性⽀撑刚度推导
根据《路桥施⼯计算⼿册》可知,荷载板下应⼒P 与沉降量S 存在如下关系:23
0(1)10cr P b E s ωυ-=-?其中:
E0-----------地基⼟的变形模量,MPa ;
ω-----------沉降量系数,刚性正⽅形板荷载板ω=0.88;刚性圆形荷载板ω=0.79;ν-----------地基⼟的泊松⽐,为有侧涨竖向压缩⼟的侧向应变与竖向压缩应变的⽐值;Pcr-----------p-s 曲线直线终点所对应的应⼒,MPa ;s-------------与直线段终点所对应的沉降量,mm ;b-------------承压板宽度或直径,mm ;
不妨假定地基的变形⼀直处在直线段,这样考虑是⽐较保守也是可⾏的。故令地基承载的刚度系数32623101010cr cr P b P b ks s --==?,则302101-b E k ωυ??=()(KN/m )。
另考虑到建模的⽅便和简单,令b=100mm ,查表得碎⽯⼟νs =0.15~0.20,取ν=0.2;粉质粘⼟νn =0.25~0.35,取ν=0.35。3
621002910 3.43276510/0.88(10.2)s k kN m ??==?-,3
621001610 2.07210/0.88(10.35)n k kN m ??==?-。3.3、利⽤Midas2010建模计算3.3.1、模型建⽴
图3-2 midas 建模模型3.3.2、弯矩计算结果
图3-3 弯矩图(KN·m)3.3.3、剪⼒计算结果
图3-4 剪⼒图(KN)3.3.4、反⼒计算结果
图3-5 反⼒图(KN)3.3.5、结论
钢砼梁在⾃重与集中⼒作⽤下最⼤弯矩为5.58KN·m,最⼤剪⼒为27.00KN,最⼤反⼒为13.58KN;在集中⼒的作⽤下,在纵向主要影响范围为1m,结合板宽为1m,可知其计算结果是⽐较符合实际的。4、地基承载⼒验算
根据midas 计算内⼒时得到的反⼒,单个弹簧⽀座的最⼤反⼒为13.58KN ,单个弹簧⽀座作⽤⾯积按0.1m ,宽1m 计算,基底反⼒:
13.58135.80.1 1.0F kPa A σ===?,0 1.2135.8162.96180kPa γσ=?=<,
(180Kpa 为换填后承载⼒)故地基承载⼒满⾜要求。5、总结
经过计算,可知龙门吊基础尺⼨和配筋各项受⼒均满⾜要求。基础承载⼒不宜⼩于160kPa ,同时应尽量保证地基换填后⽐较密实,进⾏碎⽯换填,以提⾼承载⼒,减少地基沉降,基础钢筋砼梁厚度,可酌情考虑增加厚度。为保证龙门吊安全稳定⼯作、防⽌龙门吊脱轨,轨道安装在基础梁上应牢固准确。
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