龙门吊基础计算

龙门吊基础按照宽度0.8m，高0.6m条形基础计算，换填0.5m深，1.5m宽卵石土，根据地质报告，地基承载力按100 kPa。

（1）换填地基承载力计算

根据midas建模，各个内力如下：

    Pkmax=81/0.5x0.8=202.5kPa

采用换填法地基，换填材料采用卵石土，换填后压实系数λ>0.97地基承载力特征值大于200 kPa，换填深度为1.5m，厚度0.8m，基础埋深0.6m，扩散角θ=30°

耕植图的天然重度按18kN/m3计算，基底土自重压力为：

    Pz=b(Pk – Pc)/(b+2ztanθ) 

=0.8x(202.5-18x0.6)/(0.8+2x1.5 tan30)

=60.58 kPa

Pcz=18x1.5=27kPa

垫层地面进行深度修正后的承载力特征值：

as = ƒak+ηdγm（d-0.5）=100+1x18x（1.5-0.5）=118 kPa

Pz+Pcz=60.58+27=87.58 kPa<ƒa=118 kPa  

因此地基处理换填深度为1.5m，换填厚度为0.8m，基础埋深0.6m的卵石土满足要求，要求换填压实系数λ>0.97，换填宽度为b’=b+2ztanθ= 0.8+2x1.5 tan30=2.5m.

（2）基础配筋计算

1）抗弯钢筋

根据表中最大弯矩，基础截面底部配置二级钢HRB335级7Ф22,顶部配置4Ф22,

相对界限受压区高度：ζb=β1/(1+ƒz/Esξcu)

=0.8/(1+300/200000x0.00355)=0.56

混凝土保护层厚度30mm，受压钢筋和受拉钢筋到截面边缘的距离：as=a’s=30+10=40mm

As=2659.58mm2          A’s=1519.76mm2

Ho=600-50=550mm

根据力的平衡方程：a1 ƒcbx= ƒyAs- ƒ’yA’s

求得x=29.mm<ζb Ho=0.56x550=308mm

x< 2as =80mm

ρ= As/b Ho=0.00265958/0.8x0.55=0.604%>ρmin=0.2%

该截面可以承受的正弯矩值

M= ƒyAs（h- as-a’s）

=300x1000x0.00265958x（0.55-2x0.04）=375 KN.m>300 KN.m

由于基础顶部钢筋少于基础底部钢筋，顶部受弯承载力为：

M= ƒyA’s（h- as-a’s）

=300x1000x0.00151976x（0.55-2x0.04）

=214.29 KN.m>137.8 KN.m

基础满足抗弯要求。

2）抗剪配筋

0.25βcƒcbho=0.25x1x14.3x1000x0.8x0.55=1573KN >2.9 KN

混凝土截面抗剪满足规范要求。箍筋采用Ф8@200的HPB300钢筋配置，封闭式，沿基础纵向通长布置。

按照一般受弯构件取，斜截面混凝土受剪承载力系数：αcv=0.7，

 Asv=2x3.14x8x8/4=100.48 mm2，

α1573KN >2.9 KN ƒtbho+ ƒyvAsvho/s

=0.7x1.36x0.8x1000x0.55+200x1000x0.00010048x0.55/0.2

=474.14KN >Fv=2.9 KN

ρ= 0.00010048/0.8x0.2=0.063%

>ρmin=0.24x1.36/200=0.163%

抗剪箍筋满足规范要求。

存梁台座基础计算

存梁台座按单层存梁计算，根据地质报告，地基承载力按100 kPa

（1）换填地基承载力计算

基础尺寸：1.5x3x0.6m，垫层1.7x3x0.1m，换填：2.5x3x0.8m

内力计算：

上部荷载（按单层存梁考虑）：P1=60x10/2=300 kN

台座自重： 

P2 =[（1.7x3x0.1+1.5x3x0.4+0.5x（1.5+0.6）x0.2x3）]x26.5

=77.91kN

地基反力：P= P1+ P2=300+77.91=377.91 kN

计算出地基反力为377.91KN，则：基础底面最大的竖向压应力为：Pkmax=1.2x377.91/1.5x3=100.78kPa

采用换填法地基，换填材料采用卵石土，换填后压实系数λ>0.97地基承载力特征值大于200 kPa，换填深度为1.5m，厚度0.8m，基础埋深0.6m，扩散角θ=30°

耕植图的天然重度按18kN/m3计算，基底土自重压力为：

    Pz=b(Pk – Pc)/(b+2ztanθ) 

=1.5x(100.78-18x0.6)/(1.5+2x0.8 tan30)

=55.69 kPa

Pcz=18x1.5=27kPa

垫层地面进行深度修正后的承载力特征值：

as = ƒak+ηdγm（d-0.5）=100+1x18x（1.5-0.5）=118 kPa

Pz+Pcz=55.69+27=82.68 kPa<ƒa=118 kPa  

因此地基处理换填深度为1.5m，换填厚度为0.8m，基础埋深0.6m的卵石土满足要求，要求换填压实系数λ>0.97。

（2）基础配筋计算

1）弯矩计算

Mx=ql2/2=100.78x1/2=50.39kN.m

My=ql2/2=100.78x0.65x0.65/2=21.29kN.m

2）抗弯钢筋

根据表中最大弯矩，基础截面配置二级钢HRB335级

基础底面纵向布置7Ф16,横向1m配置3Ф16,

顶部配置4Ф16, 

 ƒy=300N/m2  ƒc=14.3N/m2  ƒt=1.27N/m2

相对界限受压区高度：ζb=β1/(1+ƒz/Esξcu)

=0.8/(1+300/200000x0.00355)=0.56

混凝土保护层厚度30mm，受压钢筋和受拉钢筋到截面边缘的距离：as=a’s=30+10=40mm

Asx=1406.72mm2    Asy=602.88mm2    A’s=803.84mm2

Ho=600-50=550mm

根据力的平衡方程：a1ƒcbx= ƒyAs

求得x= ƒyAs /a1ƒcb

=300x1406.72/1500x14.3

=19.67mm<ζb Ho=0.56x550=308mm

Mmax-x= ƒyAs(ho-x/2)=300x1406.72x(550-19.67/2)

=227.96kN.m> Mx=50.39kN.m

y= ƒyAs /a1ƒcb

=300x602.88/1000x14.3

=12.65mm<ζb Ho=0.56x550=308mm

Mmax-y= ƒyAs(ho-x/2)=300x602.88x(550-12.65/2)

=98.33kN.m> My=20.07kN.m

由于基础顶部钢筋少于基础底部钢筋，顶部受弯承载力为：

M= ƒyA’s（h- as-a’s）

=300x1000x0.00080384x（0.55-2x0.04）

=113.28KN.m>50.39KN.m  

基础满足抗弯要求。

2）抗剪配筋

0.25βcƒcbho=0.25x1x14.3x1000x1.5x0.55

=2949.38KN > Fv=100.48x1=100.48 KN

混凝土截面抗剪满足规范要求。箍筋采用Ф8@200的HPB300钢筋配置，封闭式，沿基础纵向通长布置。

按照一般受弯构件取，斜截面混凝土受剪承载力系数：αcv=0.7，

 Asv=2x3.14x8x8/4=100.48 mm2， 

αƒtbho+ ƒyvAsvho/s

=0.7x1.27x0.6x1000x0.55+200x1000x0.00010048x0.55/0.2

=348.63KN >Fv=100.48x1=100.48 KN

ρ= 0.00010048/0.6x0.2=0.084%

>ρmin=0.24x1.27/200=0.152%

抗剪箍筋满足规范要求。