龙门吊基础计算书

龙门吊基础计算书

一、 工程概况

福州市轨道交通6号线2标3工区盾构始发井场地，根据盾构施工需要安装1台MG50门式起重机，以供盾构施工时管片、渣土、油脂等器材的垂直运输。因盾构区间较短，暂定安装1台50t 龙门吊进行作业。

二、 龙门吊检算

1、设计依据

① 龙门吊使用以及受力要求

② 施工场地布置要求

③ 地铁施工规范

2、设计参数：

、材料性能指标

a 、C30砼

轴心抗压强度：MPa f c 8.13=;

弹性模量：MPa E c 4100.3⨯=;

b 、钢筋

R235钢筋：MPa f sd 195=;

HRB335钢筋：fsd=280MPa 。

、基础截面的拟定及钢筋的配置

基础截面采用倒T 形，钢筋布置如图所示，下侧受拉钢采用10根B16钢筋,上侧受压钢筋采用3根B16钢筋。

图 基础截面钢筋布置图

倒T 型条形基础计算

如上图所示，倒T 型轨道基础上铆固一条龙门吊行走轨道，结构计算50T 龙门吊

为外荷载。50T的龙门吊的最大轮压为382KN，每两个轮为一组。则有：P50=382 kN-------------------------------50T龙门吊最大轮压

Q1=43kg/m×kg=型钢轨重

Q2=(1m×+××25kN/m3=m----T梁自重荷载

考虑到钢轨的作用，上述数据中的龙门吊轮压荷载P应简化成一段均布荷载作用在倒T型轨道基础上。

根据基础抗冲剪破坏公式：

Fl≤βhpft Am

Am=∑Bi×Hi

Fl=pjAl

式中：

βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取.当h 大于等于2000mm时，βhp取，其间按线性内插法取用；

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；

h0---基础冲切破坏锥体的有效高度；

Am---冲切破坏体最不利一侧面积；

45T龙门吊侧立面图

Bi---冲切破坏体最不利一侧截面的宽度；

Hi --冲切破坏体最不利一侧截面的高度；

pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；

Al---冲切验算时取用的部分基底面积；

Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

p1={[10×（+）]+4×335}/10×=149kN/m2

F1=p1×A1=149kN/m2×=149kN<×××（1000×300+500+500）×=。

故，倒T型龙门吊基础可按最小配筋率配筋。即：

ρ>ρsvmin=(ft/fyv)=×210=%。

实际ρ=3416/550000=%>ρsvmin，故满足要求。

地基承载能力计算

根据太沙基极限承载力假设：

地基为均质半无限体；

剪切破坏区限制在一定范围内；

基础底面粗糙，与基础有摩擦力存在。

fu=1/2γbN γ+γ0dNq+cNc

其中，γ--------------------------基底面下土壤的重度；

γ0-------------------------基底面上土壤的重度；

C---------------------------土的快剪指标；

N γ、Nq 、Nc----------------承载力因素，根据φ查表； 查表计算：

fu=1/2×××19+××19+5×33=653kPa 。

所以： fa=Fs

fu =653/=261kPa ，其中Fs 为承载能力安全系数，取。 p1=149kN/m2=149kPa< fa=261kPa ，满足要求。

综上所叙，基础梁的尺寸和配筋均满足各项受力要求；另要求地基承载力不应小于150KPa ，并换填50cm 砂砾进行压实，以减少基础沉降。

受力分析与强度验算：

① 从安全角度出发，按g=10N/kg 计算。

②50吨龙门吊自重：120吨， G1=120×1000×10=1200KN ；

50吨龙门吊载重：50吨， G2=50×1000×10=500KN ；

50吨龙门吊4个轮子每个轮子的最大承重：G3=（1200000/2+500000）/4=275KN 只用50吨龙门吊进行受力分析图如下：

图2 龙门吊受力分析图

1>、按照规范要求，50吨龙门吊使用说明推荐的P43钢轨。

2>、根据受力图，两条钢轨完全作用于其下面的混凝土结构上的钢块，钢块镶嵌在混凝土上，故而进行混凝土强度验证：

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极其基础是刚性的，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：L2=10m

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：S1min=4×275KN/2000KPa=

拟采用有效面积为×= m2的钢板垫块，镶嵌于混凝土结构内。

对于45吨龙门吊来说，×14=大于，最少需要14个垫块块垫住钢轨才能能满足混凝土强度要求，垫块间距是：10÷14=米。

从安全角度考虑，取最小值：L=。考虑到龙门吊荷载不是均布在钢轨上面的，而是从轮子直接作用到钢轨，虽然钢轨已经被作为刚性结构来考虑，但是现实中钢轨并不是完全绝对刚性的。所以，降低钢轨垫块的间距以求安全，且从以前经验看来，取垫块间距L=米。应考虑安全系数，故垫块间距应取L=。