龍門吊軌道基礎(chǔ)計算書匯總

1、附件一1 預(yù)制梁場龍門吊計算書1.1 工程概況1.1.1 工程簡介本項目預(yù)制梁板形式多樣，分別為預(yù)制箱梁、空心板及T梁，其中最重的是30m組合箱梁中的邊梁，一片重達(dá)105t。預(yù)制梁場擬采用兩臺起吊能力為100t的龍門吊用于預(yù)制梁的出槽，其龍門吊軌道之間跨距為36.7m。1.1.2 地質(zhì)情況預(yù)制梁場基底為粉質(zhì)粘土。查路橋施工計算手冊中碎石土的變形模量E0=2965MPa，粉質(zhì)粘土1639MPa，考慮最不利工況，統(tǒng)一取粉質(zhì)粘土的變形莫量E0=16 MPa。臨建用地經(jīng)現(xiàn)場動力觸探測得實際地基承載力大于160kpa。1.2 基礎(chǔ)設(shè)計及受力分析1.2.1 龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計龍門吊軌道基礎(chǔ)采用倒T型C30

2、混凝土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底部寬80cm，上部寬40cm。每隔10m設(shè)置一道2cm寬的沉降縫。基礎(chǔ)底部采用8根16鋼筋作為縱向受拉主筋，頂部放置4根12鋼筋作為抗負(fù)彎矩主筋，每隔40cm設(shè)置一道環(huán)形箍筋。，箍筋采用HPB23510mm光圓鋼筋，箍筋間距為40cm，具體尺寸如圖1.2.1-1所示。圖 龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計圖圖1.2.2-2 龍門吊軌道基礎(chǔ)配筋圖1.2.2 受力分析梁場龍門吊屬于室外作業(yè)，當(dāng)風(fēng)力較大或降雨時候應(yīng)停止施工。當(dāng)起吊最重梁板（105t）且梁板位于最靠近軌道位置臺座的時候為最不利工況。圖1.2-1 最不利工況所處位置單個龍門吊自重按G1=70T估算，梁板最重G2=105t。起吊最重

3、梁板時單個天車所受集中荷載為P，龍門吊自重均布荷載為q。 P=G1/2=105×9.8/2=514.5KN （1-1）q=G2/L=70×9.8/42=16.3KN/m （1-2）當(dāng)處于最不利工況時單個龍門吊受力簡圖如下：圖1.2-3 龍門吊受力示意圖龍門吊豎向受力平衡可得到：N1+N2=q×L+P （1-3）取龍門吊左側(cè)支腿為支點(diǎn)，力矩平衡得到： N2×L=q×L×0.5L+P×3.5 （1-4）由公式（1-3）（1-4）可求得N1=869.4KN，N2=331.1KN龍門吊單邊支腿按兩個車輪考慮，兩個車輪之間距離為6m，

4、對受力較大支腿進(jìn)行分析，受力簡圖如下所示：圖1.2-4 支腿單車輪受力示意圖受力較大的單邊支腿豎向受力平衡可得N1=N+N （1-5）由公式（1-5）得出在最不利工況下，龍門吊單個車輪所受最大豎向應(yīng)力為N=434.7KN1.3 建模計算1.3.1 力學(xué)模型簡化對龍門吊軌道基礎(chǔ)進(jìn)行力學(xué)簡化，基礎(chǔ)內(nèi)力計算按彈性地基梁計算，用有限元軟件Midas Civil2015進(jìn)行模擬計算。即把鋼筋砼梁看成梁單元，將地基看成彈性支承。圖1.3-1 力學(xué)簡化模型1.3.2 彈性支撐剛度推導(dǎo)根據(jù)路橋施工計算手冊p358可知，荷載板下應(yīng)力P與沉降量S存在如下關(guān)系： (1-6)其中：E0地基土的變形模量，MPa；沉降量

5、系數(shù)，剛性正方形板荷載板=0.88；剛性圓形荷載板=0.79；地基土的泊松比，為有側(cè)漲豎向壓縮土的側(cè)向應(yīng)變與豎向壓縮應(yīng)變的比值；Pcrp-s曲線直線終點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力，MPa；s-與直線段終點(diǎn)所對應(yīng)的沉降量，mm；b-承壓板寬度或直徑，mm；不妨假定地基的變形一直處在直線段，這樣考慮是比較保守也是可行的。故令地基承載的剛度系數(shù)，則（KN/m）。另考慮到建模的方便和簡單，令b=200mm（縱梁向20cm一個土彈簧），查表得粉質(zhì)粘土n=0.250.35，取=0.35粉質(zhì)粘土的變形莫量E0=16 MPa。帶入公式(1-6)求解得： K=4.144×1061.3.3 Madis2015建模計算

6、（1）模型建立圖1.3-2 模型建立（2）龍門吊軌道梁彎矩計算圖1.3-3 軌道梁應(yīng)力圖（3）軌道梁剪力計算圖1.3-4 軌道梁剪力圖（4）基地反力計算圖1.3-5 基地反力圖（5）軌道梁位移圖1.3-6 軌道梁位移圖經(jīng)過Madis2015建模計算，求得龍門吊軌道梁最大應(yīng)力彎矩為279.6KN·m，最大負(fù)彎矩為64.9KN·m，最大剪力207.6KN，土彈簧最大支點(diǎn)反力14.4KN，考慮到軌道梁位移很小，土彈簧處于彈性變形過程，通過圖1.3-5可知基地承載范圍在縱梁方向集中在12m。1.4 龍門吊軌道梁配筋計算1.4.1 軌道梁正截面強(qiáng)度驗算（1）判斷是截面形式單筋截面適筋

7、梁最大承受能力為: (1-7) （1-8）-混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，C30混凝土取14.3Mpa；-截面有效高度；-縱向受拉鋼筋全部截面重心至受拉邊緣的距離（軌道梁設(shè)計=7.5cm）；-受壓區(qū)混凝土截面寬度，取400mm；-相對受壓區(qū)高度，取0.56；由公式（1-7）（1-8）可以求的；·m因為，故龍門吊軌道梁單筋截面就滿足受力情況。（2）最小配筋面積計算通過截面力矩平衡、受力平衡可得： （1-9） （1-10） (1-11)-鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，取280Mpa；-受拉區(qū)鋼筋截面面積；-計算受壓區(qū)高度；0-結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.1。通過公式（1-10）可求得通過公式（1-11）可求得結(jié)

8、論：縱向受拉鋼筋最小配筋率為1540mm2，龍門吊軌道梁實際配置8根16縱向受拉鋼筋=1600mm2大于最小配筋率，故正截面強(qiáng)度驗算符合要求。1.4.2 斜截面強(qiáng)度計算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）可知，混凝土和箍筋共同抗剪能力的公式為1異號彎矩影響系數(shù)，計算簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載力時，1=1.0；計算連續(xù)梁和懸臂梁近中間支點(diǎn)梁段的抗剪承載力時，1=0.9；故取1=1.0；2預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，2=1.0；對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，2=1.25，但當(dāng)由鋼筋合力引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同，或允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受

9、彎構(gòu)件，取2=1.0；故取2=1.0；3-受壓翼緣的影響系數(shù)，取3=1.1；b-斜截面受壓端正截面處矩形截面寬度，取b=400 mm；h0-斜截面受壓段正截面的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離；故取h0=625mm；p-斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，p=100，當(dāng)p>2.5時，取p=2.5，其中=As/bh0；故p=100×1005/(400×625) =0.402；fcu,k-邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，取fcu,k =30MPa,；sv-斜截面內(nèi)箍筋配筋率，sv= Asv/（Svb）=157.1/（500×400）=0.

10、079%；fsv-箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，箍筋采用光圓鋼筋，故取值fsv=195MPa；Asv-斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢的總截面面積，取157.1mm2；Sv-斜截面內(nèi)箍筋的間距，取500mm。由上述條件可以求得： =170KN166.5KN（最大剪力）故軌道梁400mm設(shè)置一道環(huán)形10箍筋滿足斜截面受力要求。1.4.3 軌道地基承載力計算經(jīng)過Madis2015建模可以看出，在縱梁方向基地土彈簧反力范圍為2.22.4m，考慮端頭位置反力較小，出于保守考慮縱梁方向2m為基底承力范圍。軌道梁下方設(shè)置50cm碎石墊層，地基壓力按45度角擴(kuò)散至基地，縱梁地基承力范圍為3m。圖1.4-1 軌道梁地基

11、承載范圍側(cè)面圖圖1.4-2 軌道梁地基承載范圍立面圖考慮最不利工況，軌道梁所受最大壓力為：Fmax=411.23KN地基承力面積：S=3×1.2=3.6m2對地基壓力:160（實測地基承載力）故龍門吊軌道基礎(chǔ)地基承載力滿足要求。2 預(yù)制場臺座計算書2.1 工程概況2.1.1 工程簡介預(yù)制梁場場梁板尺寸主要有25m、28m、29m、30m組合箱梁以及30mT梁。其中最重的為30m預(yù)制組合箱梁中的邊梁?；炷练搅繛?0.2m3，最大預(yù)制梁重105t，模板采用整體液壓模板共重30t。2.1.2 地質(zhì)情況與預(yù)制梁場龍門吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況一致，不做贅述。2.2 臺座設(shè)計2.2.1 臺座尺寸制梁臺座

12、由方鋼臺座及混凝土支墩組成，其中方鋼臺座通長30.5m，尺寸為30.5×0.922×0.55m，為便于臺座改造，防止不均勻沉降，采用30×30cm方鋼管墩支撐、復(fù)合背肋鋼模，方鋼管通過與基礎(chǔ)中預(yù)埋的角鋼焊接固定作為支撐體系。為了保證制梁臺座高度防止臺座沉降，在方鋼管墩下方設(shè)置100×40×20cm的C20混凝土支墩。圖2.2-1 方鋼管臺座2.2.2 制梁臺座驗算預(yù)制梁自重105T，取G1=105×9.8=1029KN；模板及振搗設(shè)備重30T，取G2=30×9.8=294KN；方鋼臺座按照80cm一道布置，方鋼墩放置在尺寸為

13、1×0.4×0.2m的水泥支墩上，水泥支墩體積V1=0.08m3，單個水泥支墩及方鋼重力G3=0.08×25=2KN； 梁板張拉前受力驗算在預(yù)制梁張拉前，整體對地基的壓力最大的時候是在混凝土澆筑之時，考慮1.1的安全系數(shù)，所以總的對地基的壓力最大值為：Fmax=1.1×（G1+G2+G3）=1.1×（1029+294+2）=1457.5KN。故80cm范圍內(nèi)臺座受力F=（Fmax/30.5）×0.8=38.23KN水泥支墩與地基有效接觸面積為：A1=1×0.4=0.4m2。對地基的壓力為：所以，預(yù)制梁張拉前地基承載力要求不小

14、于95.6KPa。 梁板張拉后受力驗算張拉后，由于梁板起拱，預(yù)制梁脫離臺座接觸，只有兩端與臺座接觸，可看梁板簡支在臺座兩端。臺座兩端擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸為2×1.5×0.2m，體積V2=0.6m3，重力G4=V2×25=15KN取1.1的分項系數(shù)故臺座單端受力大小為：F張拉=1.1×G1/2+1.1×G4=582.45KN基礎(chǔ)底面積為：A2=2×1.5=3m2。對地基的壓力為：所以，梁板張拉后，臺座端頭地基承載力要求不小于194.15KPa。2.2.3 存梁臺座驗算 存梁臺座設(shè)計存梁臺座采用雙層C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，縱梁方向6m設(shè)置一道斷逢防

15、止不均勻沉降。存梁臺座頂部超出地面0.3m，保證梁板吊裝的有效操作空間和安全距離。具體尺寸見圖：圖2.2-4 存梁臺座斷面圖 受力分析存梁臺座設(shè)計為雙層存梁（箱梁、空心板），梁板之間間距為3.2m。單片梁板重：G=105×9.8=1029KN；存梁臺座單端受力：F=2×G/2=1029KN；存梁臺座自重線荷載：q1=S×25=36.75KN/m（S為存梁臺座截面面積）；地基反力縱梁方向平均長度取L=3.2m，截面方向取B=2.4m（存梁臺座底部寬）；地基承載面積：S1=L×B=7.68m2；開挖土體自重線荷載：q2=S2×=1.2×18=21.6KN/m（為土重度取18KN/m3）。圖2.2-5 存梁臺座受力簡圖 地基承載力驗算地基承載力特征值 軸心荷載作用下地基承載力驗算計算公式：按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 500072011）下