混凝土地坪承载力计算第一版.docx
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混凝土地坪承载力计算第一版
混凝土地坪承载力计算
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》GB50007-2011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
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
(MPa)
fs
(kPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
2)持力层为混泥土结构,查表取其重度r=24KN/M3
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θ30°~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=0Kpa
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=0Kpa
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》GB50007-2011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
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
(MPa)
fs
(kPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
13)持力层为混泥土结构,查表取其重度r=24KN/M3
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θ30°~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=0Kpa
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=0Kpa
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》GB50007-2011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
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
(MPa)
fs
(kPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
24)持力层为混凝土结构,查表取其重度r=24KN/M3
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θ30°~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=0Kpa
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=0Kpa
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》GB50007-2011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
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
(MPa)
fs
(kPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
35)持力层为混泥土结构,查表取其重度r=24KN/M3
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θ30°~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=0Kpa
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。
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