龙门吊轨道基础及台座设计

1、编制依据........................................................................................................................ - 1 -

2、龙门吊轨道基础设计.................................................................................................... - 1 -

2、1 设计基本参数..................................................................................................... - 1 -

2、2 结构设计............................................................................................................. - 1 -

2、3 模型建立............................................................................................................. - 2 -

2、4 计算分析............................................................................................................. - 3 -

2、5 基础配筋及抗剪强度验算............................................................................... - 16 -

3、台座基础承载力验算.................................................................................................. - 18 -

3、1 基本设计参数................................................................................................... - 18 -

3、2 预制台座基础承载力验算............................................................................... - 18 -

3、3 存梁台座基础承载力验算............................................................................... - 19 -

龙门吊轨道基础及台座计算书

1、编制依据

⑴ 《两阶段施工图设计》(装配式预应力混凝土T 梁桥上部结构)

⑵ 业主相关合同文件要求;

⑶ XX 市相关法律法规;

⑷ 《预制梁场建设及T 梁架设专项施工方案》

⑸ 国家、交通部、市颁布的有关公路工程的技术规范、技术标准与规程;

① 中华人民共与国交通部颁布的现行《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分) ②《XX 市公路工程质量控制强制性要求》(XX 市交委路[2012]30号)

③《XX 市公路水运工程安全生产强制性要求》

④《XX 市高速公路施工建设标准化指南》

⑤ 《地基与基础》(第三版)、中国建筑工业出版社;

⑥ 《弹性地基梁计算图表及公式[M]》(中国船舶工业总公司第九设计院) 、国防工业出版社;

⑦ 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);

⑧ 《水工钢筋混凝土结构学》(第三版)、中国水利水电出版社。

2、龙门吊轨道基础设计

2、1 设计基本参数

预制梁场场地平整采用碎石土进行填筑,压实度不得低于94%,中等密实碎石土地基承载力特征值为400kpa, 参照《地基与基础》(第三版)中等密实碎石土的基床系数344/108.4~104.2m KN k ??=,选取34/100.3m KN k ?=进行设计计算。

2、2 结构设计

(1)混凝土结构

初步确定MG75龙门吊基础采用C20混凝土结构,参照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。

C20混凝土的弹性模量2724/1055.2/1055.2m KN mm N E c ?=?=。

(2)基础结构尺寸初步拟定

初步确定MG75龙门吊基础采用矩形结构形式,底板宽度为1、2m,高度为0、6m,梁

长按25m考虑,之间采用2cm厚泡沫板进行分缝处理。

图2、1 龙门吊基础结构图

(3)轮压荷载

根据设备提供的资料MG75t龙门吊,台车中心轮距为5、8m,单个支腿小车中心轮距为1、1m,最大轮压为220KN,见吊车轮压荷载图:

图2、2 龙门吊轮压荷载结构图

2、3 模型建立

取25m长度的基础采用Midas/Civil建立模型进行计算分析,按照1m单元体进行分割,共分割25个单元体,基础与地基建立弹性地基约束,约束刚度为基床系数4/

= ,梁体两端建立铰接约束。基础荷载主要为基础自重+轮压移动荷10

0.3m

载。通过梁体单元影响线计算梁体内力。其模型结构见下图:

图2、3-1 轨道基础模型图

图2、3-2 移动轮压荷载线模型图2、4 计算分析

2、4、1 地基反力计算分析

⑴地基反力计算结果

图2、4-1 地基反力图

⑵地基反力包络图

图2、4-2 地基反力包络图(单位:KN)

⑶ 地基反力验算

① 地基承载力确定

预制梁场场地平整采用碎石土进行填筑,压实度不得低于94%,中等密实碎石土地基承载力特征值为400kpa 。

② 地基承载力分析

建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定,即应满足: a f p ≤

a f p 2.1max ≤

式中:p ——地基地面处的平均压力值,kpa;

m ax p ——地基地面处的最大压力值,kpa; a f ——地基承载力,kpa 。

根据图2、4-2地基反力包络图求的地基地面处的平均压力约为139、6KN,基础梁产生的地基反力有:

kpa S F p 3.11625

2.1256.139=??== 则有:

kpa f kpa p a 3503.116=≤=

所以满足地基承载力要求。

根据图2、4-2地基反力包络图求的地基地面处的最大压力约为533、3kpa,则有:

kpa f kpa p a 4804002.12.14.44425

2.125

3.533max =?=≤=??= 所以满足地基承载力要求。

根据图2、4-2地基反力包络图求的地基地面处的最小压力约为111、8kpa,则有:

kpa kpa p 02.9325

2.1258.111min >=??= 所以基础梁未出现拉应力,满足地基承载力要求。

⑷ 地基处理建议

依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)6、3节填土地基要求: ①压实填土的填料,应符合以下规定:

1)级配良好的砂土或碎石土:以卵石、砾石、块石或岩石碎屑作填料时,分层压实时

其最大粒径不宜大于200mm,分层夯实时其最大粒径不宜大于400mm;

2)性能稳定的矿渣、煤渣等工业废料;

3)以粉质黏土、粉土作填料时,其含水量宜为最优含水量,可采用击实试验确定;

4)挖高填低或开山填沟的土石料,应符合设计要求;

5)不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀土以及有机质含量大于5%的土。

②压实填土的质量压实系数控制:排架结构,在地基主要受力层范围内不得小于

0、96;在地基主要受力层范围以下不得小于0、94。

③压实填土的地基承载力特征值,应根据现场原位测试结构确定。

④填土地基在进行压实施工时,应注意采用地面排水措施。

2、4、2 轨道基础剪力计算分析

⑴移动荷载剪力影响线计算结果

图2、4-3 单元3端点剪力移动荷载影响线

由图2、4-3反映单元3端点的剪力最大值为312、2KN。

图2、4-4 单元5端点剪力移动荷载影响线由图2、4-4反映单元5端点的剪力最大值为305、0KN。

图2、4-5 单元7端点剪力移动荷载影响线由图2、4-5反映单元7端点的剪力最大值为313、2KN。

图2、4-6 单元9端点剪力移动荷载影响线由图2、4-6反映单元9端点的剪力最大值为330、2KN。

图2、4-7 单元11端点剪力移动荷载影响线由图2、4-7反映单元11端点的剪力最大值为335、6KN。

图2、4-8 单元13端点剪力移动荷载影响线由图2、4-8反映单元13端点的剪力最大值为335、1KN。

⑵基础梁剪力包络图

图2、4-9 轨道基础剪力包络图(单位:KN)

2、4、3 轨道基础弯矩计算分析

⑴移动荷载弯矩影响线(MVmax)计算结果

图2、4-10 单元1(中心位置)弯矩移动荷载影响线(MVmax) 由图2、4-10反映单元1中心位置的弯矩最大值为169、6 KN/m。

图2、4-11 单元3(中心位置)弯矩移动荷载影响线(MVmax) 由图2、4-11反映单元3中心位置的弯矩最大值为410、2KN/m。

图2、4-12 单元5(中心位置)弯矩移动荷载影响线(MVmax) 由图2、4-12反映单元5中心位置的弯矩最大值为342、9KN/m。

图2、4-13 单元7(中心位置)弯矩移动荷载影响线(MVmax) 由图2、4-13反映单元5中心位置的弯矩最大值为296、5KN/m。