20t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、《边坡稳定性分析》
2、设计说明
根据现场情况看：场地现有场地下为坡积粉质粘土，地基的承载力为180KPa。龙门吊行走轨道基础采用原始地面夯实基础并铺设20cm粗石碾压。沿着钢轨的端头每隔1米距离就作枕木与厚5mm钢垫板，每个钢垫板焊4根长度为25cm的Φ16铆钉作为锚筋。
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20t，自重17t，土体容重按18.5KN/m3计。（1）从安全角度出发，按g=10N/kg计算。
（2）17吨龙门吊自重：17吨，G4=17×1000×10=170KN；
（3）20吨龙门吊载重：20吨，G5=20×1000×10=200KN；
（4）最不利荷载考虑20吨龙门吊4个轮子承重，每个轮子的最大承重；
（5）G6=（170000+200000）/=92.5KN；
（6）吊重20t；考虑冲击系数1.2；
（7）天车重2.0t；考虑冲击系数1.2；
（8）轨枕折算为线荷载：q1=1.4KN/m；
（9）走道梁自重折算为线荷载：q2=2.37KN/m；
（10）P43钢轨自重折算为线荷载：q3=0.5 KN/m(计入压板)；
（11）其他施工荷载：q4=1.5 KN/m。
（12）钢板垫块面积：0.20×0.30=0.06平方米
（13）枕木接地面积：1.2 ×0.25=0.3平方米
（13）20吨龙门吊边轮间距：L1：7m
3.2、材料性能指标
地基
（1）根据探勘资料取地基承载力特征值：?α=180Kpa
（2）地基压缩模量：E S =5Mpa
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，故基础采用原始土壤夯实后填20cm碎石碾压基础上铺设枕木。
4.2、地基承载力验算
轨道梁基础长100m，根据20T龙门吊资料：支腿纵向距离为6m，轮距离0.5m，按最不利荷载情况布置轮压，见图-4.1
图-4.1：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=7m
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的压强小于2MPa才能达到安全要求。即最小面积：
S2min=370KN/2000KPa=0.185m2
拟采用有效面积为0.20×0.30=0.06 m2的钢板垫块，铆钉锚入枕木内。
对于20吨龙门吊，0.06×5=0.3 大于0.25。因此最少需要5个垫块垫住钢轨才能能满足地基承载力要求，垫块间距是：7÷5=1.4米。应考虑安全系数1.2，故垫块间距应取L=1.2m，为加强安全性，间距选1m。
地基的最大反力：370/（1*7）=52.85Kpa ＜地基容许承载力=180Kpa ，满足设计。
5、边坡稳定性分析
5.1力学分析
（1） 假定边坡沿某一形状滑动面破坏，根据力学平衡原理，计算土体在破坏面上
达到极限平衡时的安全系数。可知：
对边坡进行直线滑动面分析：
现场土质为纯净土质可将c = 0，则
纯净砂类土边坡, 取 K=1.25，φ =40o，用 1:1.5 边坡率（α=33o41′）时 α< ω = arc （0.8·tan40o ) = 33o52′，可判断边坡稳定。
附件一 1 预制梁场龙门吊计算书 1.1工程概况 1.1.1工程简介 本项目预制梁板形式多样，分别为预制箱梁、空心板及T梁，其中最重的是30m 组合箱梁中的边梁，一片重达105t。预制梁场拟采用两台起吊能力为100t的龙门吊用于预制梁的出槽，其龙门吊轨道之间跨距为36.7m。 1.1.2地质情况 预制梁场基底为粉质粘土。查《路桥施工计算手册》中碎石土的变形模量E0=29～65MPa，粉质粘土16～39MPa，考虑最不利工况，统一取粉质粘土的变形莫量E0=16 MPa。临建用地经现场动力触探测得实际地基承载力大于160kpa。 1.2基础设计及受力分析 1.2.1龙门吊轨道基础设计 龙门吊轨道基础采用倒T型C30混凝土条形基础，基础底部宽80cm，上部宽40cm。每隔10m设置一道2cm宽的沉降缝。基础底部采用8根Φ16钢筋作为纵向受拉主筋，顶部放置4根Φ12钢筋作为抗负弯矩主筋，每隔40cm设置一道环形箍筋。，箍筋采用HPB235Φ10mm光圆钢筋，箍筋间距为40cm，具体尺寸如图1.2.1-1、1.2.1-2所示。
图1.2.1-1 龙门吊轨道基础设计图 图1.2.2-2 龙门吊轨道基础配筋图 1.2.2受力分析 梁场龙门吊属于室外作业，当风力较大或降雨时候应停止施工。当起吊最重梁板（105t）且梁板位于最靠近轨道位置台座的时候为最不利工况。
图1.2-1 最不利工况所处位置 单个龙门吊自重按G1=70T估算，梁板最重G2=105t。起吊最重梁板时单个天车所受集中荷载为P，龙门吊自重均布荷载为q。 P=G1/2=105×9.8/2=514.5KN （1-1） q=G2/L=70×9.8/42=16.3KN/m （1-2）当处于最不利工况时单个龙门吊受力简图如下： ` 图1.2-3 龙门吊受力示意图 龙门吊竖向受力平衡可得到： N1+N2=q×L+P （1-3）取龙门吊左侧支腿为支点，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 龙门吊单边支腿按两个车轮考虑，两个车轮之间距离为6m，对受力较大支腿进行分析，受力简图如下所示：
目录 1 基本条件的确定 (2) 2 确定基础埋深 (2) 2.1设计冻深 (2) 2.2选择基础埋深 (2) 3 确定基础类型及材料 (2) 4 确定基础底面尺寸 (2) 4.1确定B柱基底尺寸 (2) 4.2确定C柱基底尺寸 (3) 5 软弱下卧层验算 (3) 5.1 B柱软弱下卧层验算 (3) 5.2 C柱软弱下卧层验算 (4) 6 计算柱基础沉降 (4) 6.1计算B柱基础沉降 (4) 6.2计算C柱基础沉降 (6) 7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7) 8 基础高度验算 (8) 8.1 B柱基础高度验算 (9) 8.2 C柱基础高度验算 (10) 9 配筋计算 (12) 9.1 B柱配筋计算 (12) 9.2 C柱配筋计算 (14)
1 基本条件确定 人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。 2 确定基础埋深 2.1设计冻深 ???Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90???1.71=m 2.2选择基础埋深 根据设计任务书中给出的数据，人工填土d 1.5m =，因持力层应选在亚粘土层处，故取0m .2d = 3 确定基础类型及材料 基础类型为：柱下独立基础 基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。 4 确定基础底面尺寸 根据亚粘土e=0.95，l I 0.65=，查表得0, 1.0b d ηη==。因d=2.0m 。 基础底面以上土的加权平均重度： 1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=?+?-=3/m KN 地基承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+?-=+??-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸 202400 17.47.177.3820 2.0 K a G F A m f d γ≥ ==--?由于偏心力矩不大，基础底面面积按 20％增大，即A=1.20A =20.962m 。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸： 25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =?=?==，虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。 4.1.1持力层承载力验算 基础和回填土重：20 2.021.06842.4G G dA KN γ==??= 偏心距：2100.0652400842.4k e m = =+ 65t 龙门吊基础设计 1、设计依据 1.1、《基础工程》； 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2.3m 深度地基的承载力为125KPa ，冻深0.8m ，故选取基础埋深m h 0.1 。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。 40 2202202512004040303535 35 35 930 N3φ8@350 N2φ10N4φ8@350 N1φ12 N2φ10N1φ12N5φ8@350基础钢筋布置图1：10 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。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46m 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，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，65t 龙门吊行走台车最大轮压：KN P 253max =， 现场实际情况，龙门吊最大负重仅40t ，故取计算轮压：KN P 200=； 砼自重按26.0KN/m 3 计，土体容重按2.7KN/m 3计。 3.2、材料性能指标 (1)、C20砼 轴心抗压强度：MPa f c 6.9= 轴心抗拉强度：MPa f t 10.1= 弹性模量：MPa E c 4 1055.2?= (2)、钢筋 I 级钢筋：MPa f y 210=，MPa f y 210'= II 级钢筋：MPa f y 300=， MPa f y 300'= (3)、地基 根据探勘资料取地基承载力特征值：KPa f a 125= 地基压缩模量：MPa E s 91.3= 3.3、基础梁几何特性 截面惯性矩：4 0417.0m I = 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 每个台座两侧各设一条钢轨，长46m ，两端各设伸缩缝20mm 。考虑两台龙门吊同时作业，根据65T 龙门吊资料：支腿纵向距离为7.5m ，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： 目录 1 编制依据1 2 工程概况1 3 龙门吊设计1 3.1 龙门吊布置1 3.2 龙门吊轨道梁设计1 4 主要施工方法4 4.1 施工顺序及工艺流程4 4.2 基底回填4 4.3 素砼垫层施工4 4.2 基础钢筋4 4.3 基础砼5 4.4 轨道安装5 5 质量控制标准6 6 安全文明施工7 6.1 安全施工7 6.2 文明施工措施8 1 编制依据 1、《***》施工图、《***》施工图； 2、龙门吊生产厂家提所供有关资料； 3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）； 4、《砼结构设计规范》（GB50010-2002）。 2 工程概况 ***。 3 龙门吊设计 3.1 龙门吊布置 ***布置3台龙门吊，一期围挡布置一台，跨度21m，起重量10t,二期围挡布置2台，跨度15m,起重量10t；轨道均采用P38钢轨，轨道平面布置图如附图1。 3.2 龙门吊轨道梁设计 两种跨度龙门吊，轨道梁梁设计按21m跨度进行。21m跨度龙门吊整机自重18.5t，最大起重量10t。单侧两个轮压为18.5÷2+10=19.25t，单个轮压为9.6t；施工过程中考虑施工安全系数为1.1，则单个轮压为10.56t（即105.6kN） 1、轨道梁断面形式 轨道梁截面形式采用500mm（宽）×400mm（高），混凝土采用C30砼。 2、轨道梁受力计算 按照文克勒地基模型计算本工程轨道梁，混凝土承载力大于杂填 土，整体按500mm ×400mm 梁考虑，该段轨道梁长L 约90m ，根据《地基与基础》中计算公式 44EI kb =λ 其中： k ——基床系数，本工程为卵砾石，取 3.0×104kN/m 3,即 3.0×10-2N/mm 3; C30混凝土取E=3×104 N/mm 2； 49331067.240050012 1121mm bh I ?=??== 则m mm 47.01065.410 67.21034500100.344942=?=??????=--λ L=100m, πλ>=?=4710047.0L ,故该段轨道梁为无限长梁。 对于无限长梁 ()x x x e P M λλλλ sin cos 04-= x x x e D P V λλcos 02 --= ()x x x e b P P λλλλsin cos 02+-= 当0=x λ时，M 、V 、P 均取最大值 m kN P M ?=?== 17.5647 .046.10540λ kN P V 8.522 6.10540=== kPa b P P 63.495.024 7.06.10520=??==λ 3、轨道梁配筋计算 根据混凝土结构设计规范，混凝土保护层取45mm ，C30混凝土轴 龙门吊轨道基础验算 初步设计：龙门吊轨道基础截面尺寸暂定高*宽=0.4*0.6，纵向上下各布置3根Φ16通长钢筋，箍筋选用φ10钢筋间距25cm布置，选用C20砼 1、荷载计算， 荷载取80t龙门吊提一片16m空心板移动时的的荷载 空心板混凝土取a=9m3 空心板钢筋d=1.4t 80T龙门吊自重取b=30t 混凝土容重r=26KN/m3 安全系数取1.2，动荷载系数取1.4 集中荷载F=1.2*1.4（a*r+b*10+d*10）=1.2*1.4（9*26+30*10+1.4*10）=920.64KN 龙门吊轮距为L=6.6m，计算轮压为F1=920.64/4=230.16KN 均布荷载为钢轨和砼基础自身重量，取1m基础计算 其对应地基承载力P0=（0.1*10+0.6*0.4*26）*1.2=7.24KPa 我们采用“弹性地基梁计算程序2.0”计算基底反力和弯矩，忽略钢轨对荷载分布的影响，在龙门吊轮子处简化为集中荷载230.16KN “弹性地基梁计算程序2.0”界面图 地基压缩模量Es取35MPa，地基抗剪强度指标CK取40 当龙门吊运行到轨道末端时，取10m轨道基础计算，计算结果： 此时基底最大反力为端头处144.9KN，其所受压强P1=144.9/（0.6*1.1）=219.5KPa 此处填方为宕渣填筑，承载力取300KPa＞P0+P1 此时为基础顶面受拉，最大弯矩为228.4 抗拉钢筋配筋计算公式为As=M/(0.9H0*fy) As——钢筋截面积 M ——截面弯矩 H0——有效高度 Fy——二级钢筋抗拉强度取335MPa 一级钢筋抗拉强度为235 MPa 代入计算得As=228.4/（0.9*0.37*335*1000）=0.002047㎡=2047mm2 考虑到基础顶面布置有截面积为1493mm2的钢轨，我们在顶面布置3根Φ16钢筋 当龙门吊运行在正常区间内时，取16.6m基础进行计算，计算结果为： 目录 一、基本设计资料 (1) 二、设计内容： (1) （一）中墩及基础尺寸拟定 (1) 1.墩帽尺寸拟定 (1) 2.墩身尺寸确定 (2) 3基础尺寸确定.................................. - 4 - （二）墩帽局部受压验算. (4) 1.上部构造自重 (4) 2.墩身自重计算 (4) 3.浮力计算 (5) 4.活载计算 (5) 5.水平荷载计算 (7) 6.墩帽局部受压验算 (8) （三）墩身底截面验算 (9) 1.正截面强度验算 (9) 2.基底应力验算 (10) 3.稳定性验算.................................. - 10 - 4.沉降量验算.................................. - 10 - 5.墩顶水平位移验算............................ - 10 - 混凝土实体中墩与扩大基础设计 一、基本设计资料 1.设计荷载标准：公路II级 2.上部结构： 上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支T梁。跨径40m，计算跨径38.80m，梁长39.96m，梁高230cm，支座尺寸25cm×35cm×4.9cm（支座为板式橡胶支座，尺寸为顺×横×高），主梁间距160cm，桥面净宽为7+2×0.75m，一孔上部结构荷载为5070kN。 3.水文资料： 设计水位182.7m 河床标高177.65m; 一般冲刷度 1.60m; 局部冲刷深度2.80m。 4.地质资料： 表层3米厚为软塑粘性土，其液性指数I L=0.8；孔隙比e=0.7；容重γ=18.0kN/m3，以下为砾砂，中密γ=19.7kN/m3。 二、设计内容： （一）中墩及基础尺寸拟定 1.墩帽尺寸拟定（采用20号混凝土） 顺桥向墩帽宽度：b≥f + a +2c1 + 2c2 f = 40m(跨径)－38.80m(计算跨径)＝1.20m 支座顺桥向宽度a = 0.25m 查表2-1 c1=0.1m c2=0.2m b =1.20 + 0.25 + 2×0.1 + 2×0.2=2.05m 按抗震要求：b/2 ≥ 50+L(跨径) =50+40=90cm b =2.05m 则取满足上述要求的墩帽宽度b=2.05m 横桥向墩帽宽： 矩形：B = 两侧主梁间距 + a + 2c1 + 2c2 =1.6×4+ 0.35 + 2×0.1+ 2×0.2=7.35m 圆端形：B=7.35 + b =7.35+2.05=9.4m 10t 龙门吊机走道基础计算书 一、概述 为满足钢筋制作的需要,在钢筋制梁区域设置1台10t 龙门吊机。 龙门吊机跨度14m ，净高9m 。龙门吊机配备10t 电动葫芦一台。 根据吊机轨道地基承载力要求和钢筋场地地质条件，10t 龙门吊机轨道基底需夯实，并采用钢筋混凝土条形基础作为龙门吊机的走道。 二、基础结构 走道基础采用钢筋混凝土条形结构。截面尺寸采取宽0.4m ，高0.3m 。 三、基础结构受力计算及配筋 1. 最不利工况：龙门吊机偏心起吊钢筋 荷载：钢筋12.5t ，龙门吊机自重10t 集中荷载=125KN 均布荷载=1007.114 KN = 支点反力作用在4个轮子之上，轮压=17543.754 KN =， 起吊或制动过程中产生的动载:v 取0.12m/s,冻灾系数φ=1+0.7v=1.084 R=43.75×1.084=47.4KN,取48KN 假设荷载作用范围为L=3m ，均布荷载为q 348×2q =，32/q KN m = 2. 基础应力检算 钢筋保护层50mm,基础混凝土采用C20砼,基础受力钢筋上层、下层采用φ12钢筋。 双面配筋计算公式： 公式：02)(2'0'2 =+-++）（‘a A h A b n x b A A n x s s s s ○1 ○2 —a I 受压区换算截面对中性轴的惯性矩； —a S 受压区换算截面对中性轴的面积矩； —s A 受拉区钢筋的截面积； —'s A 受压区钢筋的截面积； —cm a 5=受拉钢筋重心至受拉混凝土边缘的距离； '5a cm =—受压钢筋重心至受压混凝土边缘的距离； 030525h h a cm =-=-=—截面有效高度； —x 混凝土受压区高度； —y 受压区合力到中性轴的距离； —b 基础的宽度； —n 钢筋的弹性模量与混凝土的变形模量之比； 受拉钢筋中应力：][s s s Z A M σσ≤= ○3 一、设计资料： 1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础，框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm，柱的平面布置如下图所示： 2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示： 注：表中轴力的单位为KN，弯矩的单位为KN.m；所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针，弯矩均作用在h方向上。 3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层（容重为17kN/m3），其下为粘土层，粘土层承载力特征值为F ak=110kPa，地下水位很深，钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。 二、确定基础地面尺寸： 1、确定合理的基础长度： 设荷载合力到支座A的距离为x，如图1：则： x= ∑∑ ∑+ i i i i F M x F = 300 700 700 700 700 350 )5. 17 300 14 700 5. 10 700 7 700 5.3 700 0( + + + + + +? + ? + ? + ? + ? + =8.62m 图1 因为x=8.62m ? 2 1 a=0.5?17.5=8.75m ， 所以,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.3.1第2条规定条形基础端部应沿纵向从两端边柱外伸，外伸长度宜为边跨跨距的0.25:0.30倍取a 2=0.8m(与 4 1 l=0.25?3.5=0.875m 相近)。 为使荷载形心与基底形心重合，使基底压力分布较为均匀，并使各柱下弯矩与跨中弯 矩趋于均衡以利配筋，得条形基础总长为： L=2(a+a 2-x)=2?(17.5+0.8-8.62)=19.36m ≈19.4m a 1=L-a-a 2=19.4-17.5-0.8=1.1m 2、确定基础底板宽度b ： 竖向力合力标准值: ∑Ki F =350+700+700+700+700+300=3450kN 选择基础埋深为1.8m ，则 m γ=（17?1.5+0.3?19）÷1.8=17.33kN/m 3 深度修正后的地基承载力特征值为： ()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+1.0?17.33?(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b 为： b ≥ )20(d f L F a Ki -∑= ) 8.120529.132(4.193450 ?-?=1.842m 取b=2m ，由于b ?3m ，不需要修正承载力和基础宽度。 a2 a a1 龙门吊轨道基础计算书 1.编制依据 （1）《基础工程》（人民交通出版社）； （2）《吊车轨道的连接标准》（GB253）； （3）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）； （4）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）； （5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； （6）《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）； 2.工程概况 本项目为江苏省江都至广陵高速公路改扩建工程路基桥涵施工项目JG-JD-2标段，起自大桥互通，终于扬泰交界处，起讫点桩号为K980+400～K992+533.927，全长12.134km，途经大桥、浦头两镇。 本工程为既有高速“四改八”项目，目前路基宽度为26m，改扩建采用两侧各拼宽8m，路基宽42m。 本标段先张法空心板梁共428片，其中13m板梁16片，16m板梁400片，20m 板梁12片。后张法25mT梁24片，后张法30m箱梁64片（单片重93t）。 考虑施工场地、施工条件及预制梁总量，先张法空心板梁和后张法预制梁均采用外购成品梁；空心板梁梁场存梁能力满足施工要求，后张法预制梁梁场受施工场地限制，存梁能力较小；综上考虑，在X203跨线桥16#台尾附近设置存梁台座，存梁能力36片。 存梁区域龙门吊轨道基础长200m，龙门吊轨道基础中心间距16m，龙门吊轨道基础采用“凸型”钢筋混凝土结构；存梁区域共设有3个存梁台座，存梁台座可存梁36片（双层存梁）。 存梁区域投入2台60t龙门吊，跨度16m，龙门吊主承重梁采用桁架结构，长25m，支腿高度9m。单台龙门吊自重为27t。 3.设计说明 龙门吊走行轨道基础采用钢筋混凝土条形基础，采用倒T形截面,混凝土强度等级为C30。龙门吊走行轨道采用龙门吊厂家设计要求采用的起重钢轨型号，基础设计中不考虑轨道与基础共同受力作用，忽略钢轨承载能力。基础按弹性地基梁进行分析设计。 深基础课程设计计算书 学校：福建工程学院 层次：专升本 专业：土木工程＿＿＿＿姓名：林飞＿＿＿＿ 2016年09 月16 日 目录 一、外部荷载及桩型确定 (1) 二、单桩承载力确定 (1) 三、单桩受力验算 (4) 四、群桩承载力验算 (5) 五、承台设计 (6) 六桩的强度验算 (9) 一、 外部荷载及桩型确定 1、柱传来荷载：F= 3000kN 、M = 600kN ·m 、H = 60kN 2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 4Φ16 y f ＝300 N/mm 2 4）、承台材料：混凝土强度等级C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 t f ＝1.43 N/mm 2 二、单桩承载力确定 1、单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（?＝1.0，配筋Φ16） ()() kN A f A f R S y p c 1.25298.8033004003.140.12=?+??=''+=? 2）、根据地基基础规范公式计算： ①、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，L I ＝0.60，入土深度为12.0m 由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当L I =0.75时，1500=pk q kPa,当L I =0.5时，2100=pa q ，由线性内插法： 75 .06.01500 75.05.015002100--=--pk q 1860=pk q k P a ②、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知， 20t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、《边坡稳定性分析》 2、设计说明 根据现场情况看：场地现有场地下为坡积粉质粘土，地基的承载力为180KPa。龙门吊行走轨道基础采用原始地面夯实基础并铺设20cm粗石碾压。沿着钢轨的端头每隔1米距离就作枕木与厚5mm钢垫板，每个钢垫板焊4根长度为25cm的Φ16铆钉作为锚筋。 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20t，自重17t，土体容重按18.5KN/m3计。（1）从安全角度出发，按g=10N/kg计算。 （2）17吨龙门吊自重：17吨，G4=17×1000×10=170KN； （3）20吨龙门吊载重：20吨，G5=20×1000×10=200KN； （4）最不利荷载考虑20吨龙门吊4个轮子承重，每个轮子的最大承重； （5）G6=（170000+200000）/=92.5KN； （6）吊重20t；考虑冲击系数1.2； （7）天车重2.0t；考虑冲击系数1.2； （8）轨枕折算为线荷载：q1=1.4KN/m； （9）走道梁自重折算为线荷载：q2=2.37KN/m； （10）P43钢轨自重折算为线荷载：q3=0.5 KN/m(计入压板)； （11）其他施工荷载：q4=1.5 KN/m。 （12）钢板垫块面积：0.20×0.30=0.06平方米 （13）枕木接地面积：1.2 ×0.25=0.3平方米 （13）20吨龙门吊边轮间距：L1：7m 3.2、材料性能指标 地基 （1）根据探勘资料取地基承载力特征值：?α=180Kpa （2）地基压缩模量：E S =5Mpa 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，故基础采用原始土壤夯实后填20cm碎石碾压基础上铺设枕木。 4.2、地基承载力验算 轨道梁基础长100m，根据20T龙门吊资料：支腿纵向距离为6m，轮距离0.5m，按最不利荷载情况布置轮压，见图-4.1 图-4.1：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=7m 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的压强小于2MPa才能达到安全要求。即最小面积： S2min=370KN/2000KPa=0.185m2 拟采用有效面积为0.20×0.30=0.06 m2的钢板垫块，铆钉锚入枕木内。 对于20吨龙门吊，0.06×5=0.3 大于0.25。因此最少需要5个垫块垫住钢轨才能能满足地基承载力要求，垫块间距是：7÷5=1.4米。应考虑安全系数1.2，故垫块间距应取L=1.2m，为加强安全性，间距选1m。 佳~管区间盾构场地龙门吊基础设计计算书 1、设计依据 《基础工程》（第二版），清华大学出版社； 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）； 龙门吊生产厂家提供有关资料； 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）； 《建筑施工计算手册》。 2、工程概况 佳海工业园明挖段为佳～管区间盾构始发场地，拟配置2台MGtz 型45t-19.2m门式起重机，起重机满载总重150t，均匀分布在8个轮上，理论计算轮压： 150 8/= = = * f7. kN mg 183 8/8.9 为确保安全起见，将轮压设计值提高到320kN进行设计。基础梁拟采用顶面500mm*底面1000mm梯形截面钢筋混凝土条形基础梁，高度500mm，长度根据现场实际情况施工，总长超过100m，轨道梁设置在场地路基上，混凝土强度等级为C30。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，按半无限弹性地基梁进行设计。 图1 基础梁受力简图 3、梁的截面特性 混凝土梁采用C30混凝土，抗压强度30MPa 。设计采用条形基础，如图所示，轴线至梁底距离： m hc bd c b d cH y 207.0) 5.0*3.02.0*1(*2)5.01(*2.05.0*5.0)(2)(22221=+-+=+-+= m y H y 293.0207.05.012=-=-= 图2 基础梁截面简图 梁的截面惯性矩： 43131320215.0]))(([3 1m d y c b by cy I =---+= 梁的截面抵抗矩： 310734.0207 .05.00215 .0m y H I W =-=-= 混凝土的弹性模量： 27/10*55.2m kN E c = 截面刚度： 25710*47.510*55.2*0215.0kNm I E c == 4、按反梁法计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩 假定基底反力均匀分布，如图所示，每米长度基底反力值为： m kN L F p /72.9379 .52*934.3320 *4=+= =∑ 若根据脚架荷载和基底均布反力，按静定梁计算截面弯矩，则结果表明梁不受脚架端约束可以自有挠曲的情况。 图3 基础梁受力简图 基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程 某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。 表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。 五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示： 龙门吊基础设计计算书 1、设计依据 《基础工程》（第二版），清华大学出版社； 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）； 龙门吊生产厂家提供有关资料； 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）； 《建筑施工计算手册》。 2、工程概况 翠柏里站为8.1m侧式站台地下二层岛式车站，车站站台中心里程为 SK16+399.784，为三柱四跨钢筋混凝土箱型结构，车站基坑宽24.3~25.3m，长约223m，站台中心里程处顶板覆土约1.5m，南北端头井基坑深分别为17.97m、 18.42m。翠柏里站前后区间采用类矩形盾构施工，两端均为盾构始发。车站主体结构上方加建二~三层商业开发用房，利用车站的框架柱及桩作为基础。 为确保施工进度与安全质量按时按标完成，我项目部拟配置2台MH10/10t-28.1m电动葫芦门式起重机，起重机满载总重150t，均匀分布在8个轮上，理论计算轮压： 8/= = = * 150 8/8.9 mg kN f7. 183 为确保安全起见，将轮压设计值提高到320kN进行设计。西侧基础梁拟采用1200mm*800mm的主体围护顶圈梁作为基础梁，长度根据现场实际情况施工，东侧基础梁拟采用500mm*1500mm的地下连续墙的导墙作为轨道梁基础，总长超过 223m，混凝土强度等级为C30。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，按半无限弹性地基梁进行设计。 图1 基础梁 受力简图 3、西侧轨道梁梁的截面特性 西侧轨道梁混凝土梁采用C35混凝土，抗压强度35MPa。如图所示，轴线至梁底距离： 4.0 1y= m y4.0 = m 2 图2 基础梁截面简图 梁的截面惯性矩： I=b*h3/12=0.051m3 梁的截面抵抗矩： 10t龙门吊机走道基础计算书 一、概述 为满足钢筋制作的需要,在钢筋制梁区域设置1台10t龙门吊机。龙门吊机跨度14m，净高9m。龙门吊机配备10t电动葫芦一台。 根据吊机轨道地基承载力要求和钢筋场地地质条件，10t龙门吊机轨道基底需夯实，并采用钢筋混凝土条形基础作为龙门吊机的走道。 二、基础结构 走道基础采用钢筋混凝土条形结构。截面尺寸采取宽0.4m，高0.3m。 三、基础结构受力计算及配筋 1.最不利工况：龙门吊机偏心起吊钢筋 荷载：钢筋12.5t，龙门吊机自重10t 集中荷载=125KN 均布荷载=100 7.1 14 KN = 支点反力作用在4个轮子之上，轮压=175 43.75 4 KN =， 起吊或制动过程中产生的动载:v取0.12m/s,冻灾系数φ=1+0.7v=1.084 R=43.75×1.084=47.4KN,取48KN 假设荷载作用范围为L=3m，均布荷载为q 348×2 q=，32/ q KN m = 2. 基础应力检算 钢筋保护层50mm,基础混凝土采用C20砼,基础受力钢筋上层、下层采用φ12钢筋。 双面配筋计算公式： 公式：02)(2'0'2 =+-++）（‘a A h A b n x b A A n x s s s s ○1 ）（）（''22''32 13 1a x nA bx a x nA bx S I y s s a a -+-+== ○2 —a I 受压区换算截面对中性轴的惯性矩； —a S 受压区换算截面对中性轴的面积矩； —s A 受拉区钢筋的截面积； —'s A 受压区钢筋的截面积； —cm a 5=受拉钢筋重心至受拉混凝土边缘的距离； '5a cm =—受压钢筋重心至受压混凝土边缘的距离； 030525h h a cm =-=-=—截面有效高度； —x 混凝土受压区高度； —y 受压区合力到中性轴的距离； —b 基础的宽度； —n 钢筋的弹性模量与混凝土的变形模量之比； 课程设计说明书 课程名称：基础工程课程设计 设计题目：柱下独立基础设计 专业：道桥班级：道桥1001 学生姓名: 豹哥学号: 1000000000 指导教师:周老师 湖南工业大学科技学院教务部制 2012年 12 月 9 日 目录 1 引言 (2) 1．1 基础课程设计目的 ....................................................................................................... 2 1．2 基础课程设计基本要求 .. (2) 1.2.1 说明书（计算书）的要求 ................................................................................. 3 1.2.2 基础施工图纸的要求 .. (3) 2、柱下独立基础设计 (3) 2．1 设计资料 ....................................................................................................................... 3 2. 2独立基础设计 (4) 2.2. 3.求地基承载力特征值 a f (4) 2.2.4.初步选择基底尺寸 (5) 2.2.5.验算持力层地基承载力 ....................................................................................... 5 2.2.6.计算基底净反力 ................................................................................................... 6 2.2.7.基础高度(采用阶梯形基础) ............................................................................... 6 2.2.8.变阶处抗冲切验算 ............................................................................................... 7 2.2.9.配筋计算 ............................................................................................................... 8 2.2.11.确定B 、A 两轴柱子基础底面尺寸 ................................................................... 9 2.2.12.B 、A 两轴持力层地基承载力验算 .................................................................. 10 2.2.13. 设计图纸 (10) 3. 主要参考文献 ........................................................................................................................... 12 附录 (13) 钢筋表..................................................................................................................................... 13 课程设计任务书 ..................................................................................................................... 14 致谢词 .. (20) **************************轨道板厂 10T 龙门吊基础设计 10T 龙门吊基础设计 1、设计依据 1.1、《基础工程》； 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2.0m 深度地基的承载力为125KPa 。龙门吊行走轨道基础采用钢筋砼条形基础，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。 错误!未指定主题。 图1 基础横截面配筋图（单位:m ） 通过计算及构造的要求，基础底面配置2φ12；箍筋选取φ8@20；考虑基础顶面配置2φ12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1 横截面配筋图。 为保证基础因温度影响产生的伸缩，根据现场实际情况，每20m 设置一道20mm 宽的伸缩缝，两侧支腿基础间距5.0m ，基础位置根据制梁台座位置确定，具体见附图：《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，10T 龙门吊行走台车最大轮压：KN P 327max =， 现场实际情况，龙门吊最大负重10t ，故取计算轮压：KN P 100=； 砼自重按25.0KN/m 3 计，土体容重按2.7KN/m 3计。 3.2、材料性能指标 (1)、C30砼 轴心抗压强度：MPa f c 3.14= 轴心抗拉强度：MPa f t 96.1= 弹性模量：MPa E c 4 100.3?= (2)、钢筋 I 级钢筋：MPa f y 210=，MPa f y 210' = II 级钢筋：MPa f y 300=， MPa f y 300'= (3)、地基 根据探勘资料取地基承载力特征值：KPa f a 125= 地基压缩模量：MPa E s 91.3= 3.3、基础梁几何特性 截面惯性矩：4 0047.03^25.0*3.0m I == 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1形式。 4.2、地基承载力验算 每个台座两侧各设一条钢轨，长20m ，两端各设伸缩缝20mm 。考虑两台龙门吊同时作业，根据65T 龙门吊资料：支腿纵向距离为7.5m ，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MPa E s 91.3=，查表取泊松比3.0=v ； 基础梁边比：460.146===l m ，按柔性基础查表的，影响系数76.1=c I 。 基础截面惯性距：m I 40417.0=。龙门吊基础设计计算书
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