混凝土地坪承载力计算(第一版)

对于500T吊机地面承载力计算

1.道路构造（1）——对应1#、3#支腿

2.道路基础承载力：本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。由原设计单位设计的底基层250厚碎砾石碾压密实，30厚粗砂垫层应该符合道路基础的要求。

3.查表可得C25混凝土参数如下：

轴心抗压强度标准值fck=16.7N/mm2

抗拉强度标准值ftk=1.78N/mm2

抗剪强度ft=4N/mm2

4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。

1　计算混泥土地面附加应力：

(1260+206)/2.5*3.5=167.5KN/M2<16700KN/M2     满足抗压要求

2　计算混泥土地面剪切应力：

(1260+206)/（（2.5+3.5）*2*0.2）=610KN/M2<4000KN/M2     满足抗剪要求

3　下卧层承载力验算：

1)已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.03+0.25=0.48M，下卧层承载力取fak=110kpa

3)按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：

fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm(d-0.5)=110kpa

式中：fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；

fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第 5.2.3 条的原则确定；

ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表 5.2.4 取值；

γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；

b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于 3m 时按 3m 取值，大于 6m 时按 6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度

d——基础埋置深度（m）

4)计算下卧层顶面处土的自重压力：

Pcz=r*dz=24*0.48kpa=11.52kpa

5)确定地基压力扩散角度θ ：依据规范6.5条：岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按 θ 30°～40°考虑，

Tanθ=(0.577-0.839)。

6)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206)/3.5*2.5=1047.14Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

7)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/(b+2Ztanθ)((L+2Ztanθ)

=3.5*2.5*(1047.14-0)/(3.5+2*0.48*0.577)(2.5+2*0.48*0.577)

=740.08Kpa

8)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=740.08+11.52=751.6Kpa>110Kpa   不满足承载力要求。通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa

9)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206+33.9)/6.0*2.4=104.16Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

10)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/(b+2Ztanθ)((L+2Ztanθ)

=6.0*2.4*(104.16-0)/(6.0+2*0.48*0.577)(2.4+2*0.48*0.577)

=77.47Kpa

11)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=77.47+11.52=88.99Kpa<110Kpa   满足承载力要求。

1.道路构造（2）——对应4#支腿

2.道路基础承载力：本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。由原设计单位设计的底基层200厚碎砾石碾压密实应该符合道路基础的要求。

3.查表可得C30混凝土参数如下：

轴心抗压强度标准值fck=20.1N/mm2

抗拉强度标准值ftk=0.20N/mm2

抗剪强度ft=4.5N/mm2

4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。

4　计算混泥土地面附加应力：

(1260+206)/2.5*3.5=167.5KN/M2<20100KN/M2     满足抗压要求

5　计算混泥土地面剪切应力：

(1260+206)/（（2.5+3.5）*2*0.2）=610KN/M2<4500KN/M2     满足抗剪要求

6　下卧层承载力验算：

12)已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.2=0.40M，下卧层承载力取fak=110kpa

14)按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：

fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm(d-0.5)=110kpa

式中：fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；

fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第 5.2.3 条的原则确定；

ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表 5.2.4 取值；

γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；

b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于 3m 时按 3m 取值，大于 6m 时按 6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度

d——基础埋置深度（m）

15)计算下卧层顶面处土的自重压力：

Pcz=r*dz=24*0.40kpa=9.6kpa

16)确定地基压力扩散角度θ ：依据规范6.5条：岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按 θ 30°～40°考虑，

Tanθ=(0.577-0.839)。

17)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206)/3.5*2.5=1047.14Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

18)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/（(b+2Ztanθ)*(L+2Ztanθ)）

=3.5*2.5*(1047.14-0)/(3.5+2*0.48*0.577)(2.5+2*0.48*0.577)

=740.08Kpa

19)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=740.08+9.6=749.68Kpa>110Kpa   不满足承载力要求。通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa

20)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206+33.9)/6.0*2.4=104.16Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

21)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/(b+2Ztanθ)((L+2Ztanθ)

=6.0*2.4*(104.16-0)/(6.0+2*0.48*0.577)(2.4+2*0.48*0.577)

=77.47Kpa

22)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=77.47+9.6=87.07Kpa<110Kpa   满足承载力要求。

1.道路构造（3）——对应2#支腿

2.道路基础承载力：本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。由原设计单位设计的底基层200厚碎砾石,块石垫层300厚，碾压密实应该符合道路基础的要求。

3.查表可得C30混凝土参数如下：

轴心抗压强度标准值fck=20.1N/mm2

抗拉强度标准值ftk=0.20N/mm2

抗剪强度ft=4.5N/mm2

4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。

7　计算混泥土地面附加应力：

(1260+206)/2.5*3.5=167.5KN/M2<20100KN/M2     满足抗压要求

8　计算混泥土地面剪切应力：

(1260+206)/（（2.5+3.5）*2*0.22）=555.3KN/M2<4500KN/M2     满足抗剪要求

9　下卧层承载力验算：

23)已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.22+0.2+0.3=0.72M，下卧层承载力取fak=110kpa

25)按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：

fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm(d-0.5)=110kpa

式中：fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；

fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第 5.2.3 条的原则确定；

ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表 5.2.4 取值；

γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；

b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于 3m 时按 3m 取值，大于 6m 时按 6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度

d——基础埋置深度（m）

26)计算下卧层顶面处土的自重压力：

Pcz=r*dz=24*0.72kpa=17.28kpa

27)确定地基压力扩散角度θ ：依据规范6.5条：岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按 θ 30°～40°考虑，

Tanθ=(0.577-0.839)。

28)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206)/3.5*2.5=1047.14Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

29)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/（(b+2Ztanθ)*(L+2Ztanθ)）

=3.5*2.5*(1047.14-0)/(3.5+2*0.48*0.577)(2.5+2*0.48*0.577)

=740.08Kpa

30)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=740.08+17.28=757.36Kpa>110Kpa   不满足承载力要求。通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa

31)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(1260+206+33.9)/6.0*2.4=104.16Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

32)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/(b+2Ztanθ)((L+2Ztanθ)

=6.0*2.4*(104.16-0)/(6.0+2*0.48*0.577)(2.4+2*0.48*0.577)

=77.47Kpa

33)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=77.47+17.28=94.75Kpa<110Kpa   满足承载力要求。

对于260T吊机地面承载力计算

1.道路构造——对应1#、2#、3#、4#支腿

2.查表可得C25混凝土参数如下：

轴心抗压强度标准值fck=16.7N/mm2

抗拉强度标准值ftk=1.78N/mm2

抗剪强度ft=4N/mm2.

3.假设2.0*2.0*0.02钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷49t，相当于490KN，钢板重量0.628T，相当于6.28KN。

10　计算混泥土地面附加应力：

(49+6.28)/2.0*2.0=13.82KN/M2<1670KN/M2     满足抗压要求

11　计算混泥土地面剪切应力：

(49+6.28)/（（2.0+2.0）*2*0.2）=34.5KN/M2<4000KN/M2     满足抗剪要求

12　下卧层承载力验算：

34)已知基础宽度b=2.0M,长度L=2.0M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.03+0.25=0.48M，下卧层承载力取fak=110kpa

36)按下卧层土性指标，对淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂的地基承载力修正：

fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm(d-0.5)=110kpa

式中：fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；

fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第 5.2.3 条的原则确定；

ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表 5.2.4 取值；

γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；

b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于 3m 时按 3m 取值，大于 6m 时按 6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度

d——基础埋置深度（m）

37)计算下卧层顶面处土的自重压力：

Pcz=r*dz=24*0.48kpa=11.52kpa

38)确定地基压力扩散角度θ ：依据规范6.5条：岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按 θ 30°～40°考虑，

Tanθ=(0.577-0.839)。

39)计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc

Pk=(Fk+Gk)/A=(49+6.28)/（2.0*2.0）=13.82Kpa

Pc=r*d=0 Kpa

40)计算下卧层顶面处附加压力Pkz

Pkz=b*L(Pk-Pc)/(b+2Ztanθ)((L+2Ztanθ)

=2.0*2.0*(13.82-0)/(2.0+2*0.48*0.577)(2.0+2*0.48*0.577)

=8.47Kpa

41)验算下卧层承载力：

Pkz+Pcz=8.47+11.52=19.99Kpa<110Kpa   满足承载力要求。