免费在线、设计依据 1.1、《弹性地基梁的计算》(龙驭球编著); 1.2、龙门吊生产厂家所提供的相关资料; 1.3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); 1.4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 2、设计说明 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C30。龙门吊行走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。 3、设计参数的选定 3.1、设计荷载 根据龙门吊厂家提供资料显示,60T龙门吊行走时台车最大轮压:Pmax=220KN,现场实际情况,单个龙门吊最大负重仅32.5t,则 为安全起见,取P=190KN;钢砼自重按26.0KN/m3 计。 3.2、材料性能指标 a、C30砼 轴心抗压强度:; 弹性模量:; b、钢筋 R235钢筋:; HRB335钢筋:fsd=280MPa。 3.3、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3.3-1所示,下侧受拉钢采用5根B16钢筋,上侧受压钢筋采用3根B16钢筋。 图3.3-1 基础截面钢筋布置图 4、计算模型简化 基础内力计算按弹性地基梁计算,即将钢筋砼地基看成半刚性的梁,地基看成弹性支承。钢筋砼地基采用梁单元进行模拟,地基的支承采用地基弹簧进行模拟。地基梁选取35.5m进行计算,每个单元长0.5m,共计71个单元,具体模型见图4-1。 图4-1 midas计算模型 5、钢筋砼的弹性模量的计算 根据钢筋砼规范提供的经验公式,钢筋砼地基梁的弹性模量Ec与砼强度指标fcu的关系为: 由于规范还规定:fc=0.67fcu,故 6、地基系数K0的确定 根据我国著名工程院资深院士龙驭球先生编著的《弹性地基梁的计算》一书中表2-1 地基系数K0参考值可知,地层等级为中等的碎石土的地基系数为0.12~0.2×106KN/m3,坚硬系数fk=1.5,结合现场实际情况,则 K0=0.2×106×1.5=3×105 KN/m3 7、计算结果 弯矩计算结果: 图5-1弯矩图(KN?m) 剪力计算结果: 图5-2剪力图(KN) 反力计算结果: 图5-3反力图(KN) 8、结果分析与评价 从以上弯矩、剪力及反力图可知,最大正弯矩Mmax=69.32KN?m,最大剪力值Vmax=113.24KN,最大反力Fmax=90.53KN。根据反力图可知,对土的影响主要范围(纵向)为3.0m左右,结合板宽1.0m,可知此计算结果是比较符合实际的。 9、基底应力计算 从反力图可知,最大反力Fmax=90.53KN,另外由于梁是按71@0.5m划分,故可求得土的最大应力为 10、钢筋砼梁正截面承载力验算 已知hf’=0.3m,bf’=0.5m,b=1m,h=0.5m,fcd=13.8MPa,fsd=280MPa,AS=1005.5mm2,as=5cm,h0=45cm,As’=603.3mm2,as’=5cm,则 可知其属于第一类T形截面,故按矩形截面的计算方法进行承载力计算,则 可知x2as’=10cm,可知受压离中性轴太近,变形不能充分发挥,受压钢筋的应力不可能达到抗压设计强度。这时,截面所能承受的最大弯矩可由下列公式求得: 根据Midas Civil 2010 计算结果(弯矩图)可知,Md=69.32KN, ,故基础正截面承载力满足要求。 11、斜截面抗剪承载力验算 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)可知,混凝土和箍筋共同抗剪能力的公式为 α1———异好弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,α1=1.0;计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时,α1=0.9;故取α1=1.0; α2———预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,α2=1.0;对预应力混凝土受弯构件,α2=1.25,但当由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同,或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取α2=1.0;故取α2=1.0; α3———受压翼缘的影响系数,取α3=1.1; b———斜截面受压端正截面处矩形截面宽度,取b=500mm; h0———斜截面受压段正截面的有效高度,自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离,mm;故取h0=450mm; p———斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,p=100ρ,当p2.5时,取p=2.5,其中ρ=(AP+Apb+As)/bh0;故p=100×603.3/(500×450) =0.268; fcu,k———边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准,取fcu,k =30MPa,; ρsv———斜截面内箍筋配筋率,ρsv= Asv/(Svb)=157/(250×500)=0.126%; fsv———箍筋抗拉强度设计值,取值不宜大于280MPa,故取值fsv=195MPa; Asv———斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢的总截面面积,取157mm2; Sv———斜截面内箍筋的间距,取250mm。 则, 根据Midas Civil 2010 计算结果(剪力图)可知,Vd=113.24KN, ,可知其满足斜截面抗剪要求。 12、最大裂缝宽度验算 最大裂缝宽度验算可根据《公路桥涵规范》给出的公式进行验算, 式中 Wfk———受弯构件的最大裂缝宽度,mm; C1———钢筋表面形状系数,取C1=1.0; C2———作用长期效应影响系数,取C2=1.5; C3———与构件受力性质有关的系数,受弯构件取C3=1.15; σss———由作用短期效应组合引起的开裂截面纵
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