宜春梁场设计资料.docx

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1、宜春梁场场建工程设计资料1、设计总说明1.1、设计依据1）基础工程；2）地质勘探资料；3）桥梁公司有关资料；4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；5）砼结构设计规范（GB50010-2002）。 1.2、设计说明勘探资料显示：场地内地表以下0.5m11m深度范围内地基的承载力为120KPa，故选取基础埋深，制梁台座长33.2m，考虑到与外模采用固定结构、制梁台座中部宽8.0m，厚度1.6m，端部宽6.2m，厚度1.6m。制梁台座基础端部采用管桩基础、桩径0.4m、桩长39m；中间采用钢筋砼筏板式基础。筏板式基础采用C30砼。存梁台座结构尺寸采用2.52.5m，高度为1.5m，基

2、础采用管桩加固，每端设置桩径0.4m的管桩10根，桩长35m。基础采用C30砼。静载试验台座结构尺寸采用7.12.5m，高度为1.5m，基础采用管桩加固，每端设置桩径0.4m的管桩18根，桩长35m。基础采用C30砼。龙门吊轨道采用T形基础，基础宽度为90cm，高度为90cm，基础采用C30砼。基础设计中不考虑基础与地基、基础与上部结构的共同受力作用；采用条带法与倒楼盖法进行设计分析、MIDAS/civil辅助计算。 1.3、设计参数选定1.3.1、设计荷载梁重：箱梁形式C50砼砼容重钢筋预埋钢筋预埋钢件总重Q235HRB335m3t/m3tttttCRTS板箱梁三列排水无声屏障334.72.

3、52.13156.3083.9280.753899.87CRTS板箱梁三列排水有声屏障334.72.52.13156.3084.9300.753900.87底模重：内模重：外模重：施工荷载(包括人员走动、机具设备、振动荷载) 在计算地基反力时，由于条带法没有考虑条带间的相互影响，故不考虑荷载分项系数。1.3.2、材料性能指标(1) C25砼轴心抗压强度：轴心抗拉强度：弹性模量：(2) 钢筋Q235：，HRB335：，1.3.3 地质资料根据探勘资料取地基承载力特征值:制梁台座区岩土力学参数表地层编号岩土名称岩土状态容重g/cm3岩土力学参数值地层厚度c压缩模量Es基本承载力度kPaMPakPa

4、m2-1粉质黏土软塑2.3320.020.312.9212010.52-2粉土稍密2.2322.714.717.318092-3粉质粘土硬塑2.2820.021.013.9825072-4细砂中密2.3123.016.013.9812010.52-5粉土软塑2.0723.014.021.52509.32-6细砂中密2.3123.016.013.9812011.22、制梁台座设计2.1、地基验算2.1.1基础形式的选择结合规划场地内的地质的实际情况，制梁台座采用桩基,整板式筏板基础与管桩相结合的形式，截面形式见图2.1.1-1、图2.1.1-2. 2.1.2 地基承载力验算2.1.2.1制梁台座

5、中部地基承载力验算由于筏板基础的刚度较大，考虑筏板承担整体弯矩的作用，因此采用静定分析法(条带法)计算，直接求得地基反力，再用静定分析法计算截面内力，最后进行配筋计算。 单位：mm图2.1.1-1：制梁台座端部截面图(本图未示管桩基础) 单位：mm图2.1.1-2：制梁台座中部截面图 满足要求！2.1.2.2 制梁台座中部地基沉降验算式中, S 地基总沉降量，cm； 沉降计算经验系数；n 地基压缩层范围内所划分的土层数； 对应于荷载标准值时基础底面处的附加压力，kPa；Esi 基础底面下第i层土的压缩模量，MPa；zi、zi-1 分别为基础底面到第i层和第i-1层土底面的距离，m；、 分别为基

6、础底面计算点的第i层和第i-1层底面范围内平均附加应力系数。假设压缩层计算厚度为15m，以基础中心点为四个小荷载块的公共角点，按照角点法计算沉降。各层压缩量计算如下表：表2.1.2-1 各地层压缩量计算确定压缩层厚度，用假设压缩层计算深度15m向上取厚度0.8m计算其压缩量。表2.1.2-2 压缩层厚度计算因此，假定压缩层厚度是可以的。压缩层范围内土层压缩模量当量值为：因，查表得，则基础最终沉降量为：故制梁台座中部施工完毕后，先要进行预压处理，消除地基沉降对制梁施工的影响。2.1.2.3、制梁台座端部地基承载力验算当箱梁张拉起拱后，使张拉台座两端受力，按工况二荷载组合，作用在端部基础上的荷载包

7、括：梁体、底模及基础的自重，施工荷载。梁、模板及施工荷载：端部梁座荷载： 不满足要求，需进行地基加固！2.1.2.4、制梁台座端部管桩加固检算管桩单桩承载力计算单桩轴向受压容许承载力（kN）桩的周长（m）单桩第i层土与桩侧摩阻力标准值（kPa）第i层土的厚度（m）桩底横截面面积（m2）桩尖处土的承载力标准值（kPa）计算过程如下表所示：管桩复合地基承载力特征值初步估算：式中fsp，k 复合地基承载力特征值（kPa）；m面积置换率；Ra 单桩竖向承载力特征值(kN)；Ap桩的截面积（m2）；桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.750.95，天然地基承载力较高时取大值；fsk

8、 天然地基承载力特征值。则：Ra=892.1kN， Ap=0.1257m2， 取0.95;满足要求！2.2、制梁台座中部筏板式基础设计2.2.1 筏板式基础内力计算筏板式基础内力采用倒楼盖法、MIDAS/civil辅助计算，横向以底模横梁作为支撑点，忽略纵向的共同作用效应；纵向以底模横梁作为支撑点，忽略横向的共同作用效应。采用MIDAS/civil建立二维模型，荷载采用均布荷载的形式。在计算基础内力时，条形基础与下部整板刚性连接处，处理为一般支撑的刚性连接。 制梁台座内力计算时，取跨中条形基础之间2.05m 为计算单元，其计算荷载为：根据基础单元建立MIDAS力学计算模型，并得到电算结果如图2

9、.2.1-12.2.1-3所示。图2.2.1-1 计算模型图2.2.1-2 结构弯矩图图2.2.1-3 结构剪力图2.2.2、筏板基础配筋计算配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，其计算结果见图2.2.2-1。根据MIDAS/civil的计算结果，以及根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的要求：配筋率不得小于0.15%。则2.05m宽计算单元的钢筋面积为：TOP（基础下部）： 配612 BOT（基础上部）： 配612 箍筋设置为12200满足要求！计算结果如图2.2.2-2所示。钢筋布置详见宜春梁场制梁台座中部钢筋布置图。图2.2.2-1：配筋

10、计算图图2.2.2-2 配筋结果图2.3、制梁台座端部基础设计2.3.1 筏板式基础内力计算筏板式基础内力采用倒楼盖法、MIDAS/civil辅助计算，横向以底模横梁作为支撑点，忽略纵向的共同作用效应；纵向以底模横梁作为支撑点，忽略横向的共同作用效应。采用MIDAS/civil建立二维模型，荷载采用均布荷载的形式。在计算基础横向内力时，条形基础与下部整板刚性连接处，处理为一般支撑的刚性连接；在计算基础纵向内力时，由于条形基础预埋件与底模横梁的焊接作用，故也采用一般支撑的刚性连接。制梁台座内力计算时，取跨中条形基础之间2.05m 为计算单元，其计算荷载为：根据基础单元建立MIDAS力学计算模型，

11、并得到电算结果如图2.3.1-12.3.1-3所示。图2.3.1-1 计算模型图2.3.1-2 结构弯矩图图2.3.1-3 结构剪力图2.3.2、制梁台座端部基础配筋计算配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，其计算结果见图2.3.2-1。根据MIDAS/civil的计算结果，以及根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的要求：配筋率不得小于0.15%。则2.05m宽计算单元的钢筋面积为：TOP（基础下部）： 配720 BOT（基础上部）： 配720 箍筋设置为220200满足要求！计算结果如图2.3.2-2所示。钢筋布置详见宜春梁场制梁台座端部钢筋

12、布置图。图2.3.2-1：配筋计算图图2.3.2-2 配筋结果图3、存梁台座设计3.1、地基验算3.1.1基础形式的选择结合规划场地内的地质的实际情况，存梁台座采用承台基础与管桩相结合的形式，截面形式见图3.1.1-1。单位：cm图3.1.1-1：存梁台座截面图(本图未示管桩基础)3.1.2 地基承载力验算由于筏板基础的刚度较大，考虑筏板承担整体弯矩的作用，因此采用静定分析法(条带法)计算，直接求得地基反力，再用静定分析法计算截面内力，最后进行配筋计算。存梁台座荷载： 不满足要求，需进行地基加固！管桩单桩承载力计算单桩轴向受压容许承载力（kN）桩的周长（m）单桩第i层土的极限摩阻力（kPa）第

13、i层土的厚度（m）桩底横截面面积（m2）桩尖处土的极限承载力（kPa）计算过程如下表所示：故每个存梁台座需要钢管桩：根3.2、存梁台座基础设计3.2.1基础内力计算采用MIDAS/civil建立二维模型，荷载采用均布荷载的形式。在计算基础内力时，承台基础与管桩之间为刚性连接。存梁台座内力计算时，取一个台座为一计算单元，其计算荷载为：根据基础单元建立MIDAS力学计算模型，并得到电算结果如图3.2.1-13.2.1-3所示。图3.2.1-1 计算模型图3.2.1-2 结构弯矩图图3.2.1-3 结构剪力图3.2.2、存梁台座基础配筋计算配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Desi

14、gn”功能，其计算结果见图3.2.2-1。根据MIDAS/civil的计算结果，以及根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的要求：配筋率不得小于0.15%。则2.5m宽计算单元的钢筋面积为：TOP（基础下部）： 配1120 BOT（基础上部）： 配1120 箍筋设置为1116250满足要求！计算结果如图3.2.2-2所示。钢筋布置详见宜春梁场存梁台座钢筋布置图。图3.2.2-1：配筋计算图图3.2.2-2 配筋结果图4、静载试验台座设计4.1、地基验算4.1.1基础形式的选择结合规划场地内的地质的实际情况，静载试验台座采用承台基础与管桩相结合的形式，截面形式见图4.1.1-1。单

15、位：cm图4.1.1-1：静载试验台座截面图(本图未示管桩基础)4.1.2 地基承载力验算由于筏板基础的刚度较大，考虑筏板承担整体弯矩的作用，因此采用静定分析法(条带法)计算，直接求得地基反力，再用静定分析法计算截面内力，最后进行配筋计算。静载试验台座荷载： 不满足要求，需进行地基加固！管桩单桩承载力计算单桩轴向受压容许承载力（kN）桩的周长（m）单桩第i层土的极限摩阻力（kPa）第i层土的厚度（m）桩底横截面面积（m2）桩尖处土的极限承载力（kPa）计算过程如下表所示：故每端存梁台座需要钢管桩：根，考虑静载试验台座整体受力，避免不均匀沉降形成应力集中，管桩在静载试验台座范围内均布，则每端需要

16、设置18根管桩。4.2、静载试验台座基础设计4.2.1基础内力计算采用MIDAS/civil建立二维模型，荷载采用均布荷载的形式。在计算基础内力时，承台基础与管桩之间为刚性连接。静载试验台座内力计算时，取每端为一计算单元，其计算荷载为：根据基础单元建立MIDAS力学计算模型，并得到电算结果如图4.2.1-14.2.1-3所示。图4.2.1-1 计算模型图4.2.1-2 结构弯矩图图4.2.1-3 结构剪力图4.2.2、静载试验台座基础配筋计算配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，其计算结果见图4.2.2-1。根据MIDAS/civil的计算结果，以及根据建筑地

17、基基础设计规范（GB50007-2002）的要求：配筋率不得小于0.15%。则2.5m宽计算单元的钢筋面积为：TOP（基础下部）： 配1120 BOT（基础上部）： 配516 箍筋设置为1120240满足要求！计算结果如图4.2.2-2所示。钢筋布置详见宜春梁场静载试验台座钢筋布置图。图4.2.2-1：配筋计算图图4.2.2-2 配筋结果图5、龙门吊轨道基础设计5.1、设计参数的选定（1）设计荷载最大轮压：29t 混凝土容重：2.5 t/m3轨道重：0.3t/m（2）地基承载力120 KPa5.2、基础承载力验算 由于龙门吊车轮间距为1.2m，纵向两轮组外到外长度为11m，故纵向基础检算按单边

18、轮压计算，考虑砼结构45的传力角，选取纵向12.8m范围内的基础荷载：29*40.312.8（0.30.6+0.30.9）12.82.5=134.3t 因此，基底应力为 KPa 虽满足要求，但设计和实际相差无几，故要求对龙门吊底部地基进行换填级配碎石并夯实处理！建立力学模型如图5.2-1所示：图5.2-1 龙门吊基础力学检算模型5.3基础内力验算5.3.1 基础弯矩、剪力计算提梁机基础的弯矩和剪力图如4.3-1、4.3-2所示图5.3-1 提梁机基础弯矩图图5.3-2 提梁机基础剪力图5.3.2 基础配筋计算根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）关于“钢筋混凝土中钢筋的最小配筋率”的要求，纵向钢筋最小配筋0.15%时，钢筋截面积为：配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，其计算结果见附件一所示。上部（TOP）： 按照最小配筋率配筋1012 下部（BOT）：配筋220、416由MADIS/civil自动配箍筋为212250mm ,符合混凝土结构设计规范（GB50010-2002）对箍筋的要求。钢筋布置详见宜春梁场提梁机基础钢筋布置图。图5.3.2-1：配筋计算图图5.3.2-2 配筋结果图- 44 -