50T龙门吊基础设计计算书.docx

50t龙门吊基础设计
1、设计依据
1.1、《基础工程》；
1.2、龙门吊生产厂家提所供有关资料；
1.3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
1.4、《砼结构设计规范》（GB50010-2002）。
2、设计说明
根据现场情况看：场地现有场地下1.5左右m深度内为坡积粉质粘土，地基的承载力为180KPa，基础埋深。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，顶宽0.5m、底宽1m、高1m的T形C30混凝土基础。沿着钢轨的端头每隔1.2米距离就作预埋厚5mm钢垫板，每个钢垫板焊4根长度为25cm的Φ16钢筋作为锚筋。
混凝土强度等级为C30。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24φ12；箍筋选取φ8@350；考基础顶面配置5φ12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。φ12
为保证基础可自由伸缩，根据台座布置情况，每15m设置一道20mm宽的伸缩缝，两侧支腿基础间距20m，基础位置根据制梁台座位置确定，具体见龙门吊基础图。
3、设计参数选定
3.1、设计荷载
根据龙门吊厂家提供资料显示，吊重50t，自重150t，砼自重按26.0KN/m3 计，土体容重按18.5KN/m3计。
从安全角度出发，按g=10N/kg计算。
50吨龙门吊自重：150吨，G4=150×1000×10=1500KN；
50吨龙门吊载重：50吨，G5=50×1000×10=500KN；
最不利荷载考虑50吨龙门吊4个轮子承重，每个轮子的最大承重；
G6=（1500000+500000）/4=500KN；
C30混凝能承受的最大压强为2Mpa；
吊重50t；考虑冲击系数1.2；
天车重3.5t；考虑冲击系数1.2；
轨枕折算为线荷载：q1=1.4KN/m；
走道梁自重折算为线荷载：q2=2.37KN/m；
P43钢轨自重折算为线荷载：q3=0.5 KN/m(计入压板)；
其他施工荷载：q4=1.5 KN/m。
3.2、材料性能指标
(1)、C30砼
轴心抗压强度：f=14.3Mpa
轴心抗拉强度：f=1.3Mpa
弹性模量：Ec=3×104N/mm2
(2)、钢筋
I级钢筋：ƒy=210Mpa, ƒ´y=210Mpa
II级钢筋：ƒy=210Mpa, ƒ´y=210Mpa
(3)、地基
根据探勘资料取地基承载力特征值：ƒα=180Kpa
地基压缩模量：ES =5Mpa
3.3、基础梁几何特性

截面惯性矩：I =0.0417m4
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。
4.2、地基承载力验算
轨道梁基础长55m，根据50T龙门吊资料：支腿纵向距离为7.5m，轮距离0.65m，按最不利荷载情况布置轮压，见图-4.2：

图-4.1：基础截面图（单位：mm）

图-4.2：荷载布置图（单位：m）
假设：
（1）整个钢轨及其基础结构完全刚性（安装完成后的钢轨及其结构是不可随便移动的）。
（2）每台龙门吊完全作用在它的边轮间距内（事实上由于整个钢轨及其基础是刚性的，所以单个龙门吊作用的长度应该长于龙门吊边轮间距）。即：龙门吊作用在钢轨上的距离是：L1=7.5m
根据压力压强计算公式：压强=压力/面积，转换得：面积=压力/压强
要使得龙门吊对地基混凝土的压强小于2MPa才能达到安全要求。即最小面积：
S2min=500KN/2000KPa=0.25m2
拟采用有效面积为0.20×0.20=0.0625 m2的钢板垫块，镶嵌于混凝土结构内。
对于16吨龙门吊，0.0625×5=0.313 大于0.25。因此最少需要5个垫块垫住钢轨才能能满足混凝土强度要求，垫块间距是：7.5÷5=1.5米。应考虑安全系数1.2，故垫块间距应取L=1.2m。
地基的最大反力：500/（1*7.5）=66.7Kpa
考虑基础自重和回填土的重量：(26*0.65+18.5*0.35)/1=23.38Kpa
66.7+23.38=90.1Kpa＜地基容许承载力=180Kpa，满足设计。
基础配筋计算
1、判断T型截面类型：
基础在任何一个单元的受力只能是正弯矩或负弯矩，根据充分发挥混凝土的承压能力的原则，确定T型基础的类型。第一类，受压区仅位于内；第二类，翼缘和腹板均受压。
翼缘板全部受压：
M = ƒbh(h -h/2)=14.3×106×1×0.5×(1.3-0.5/2)
=

腹板全部受压：
M = ƒbh(h -h/2)=

由计算可知：T型基础为第一类。
2、基础正截面受弯配筋：
根据表2可见：Mmax=1.2*537.56=645.07 KN.m (1.2为分项系数)
Mmin=-1.2*109.17=-131.0 KN.m

下部配钢筋：24φ12(HRB335)，A=2714.4 mm2 ，ρ=0.68%＞ρmin=0.15%

上部配钢筋：5φ12(HRB335)，A=565.5 mm2 ，ρ=0.31%＞ρmin=0.15%
3、基础斜截面受剪配筋：
根据表3：Vmax=1.2*309.69=371.63KN ＜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

结合构造要求，选φ8@300，mm，
满足要求！
4、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6-1

图6-1：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)
M =0.5*108.6*0.352=6.652 kn.m

用抗剪箍筋3φ8(A=150.9mm2)能满足要求。