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/mm24.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/M216700KN/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/M24000KN/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2.91624.21171008.081331108.0③淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂0.85113.379574.15704.0④粉质粘土夹薄层粉砂1.63434.41121005.841005.5⑤粉砂夹粉土6.88157.622316111.9617817011.0⑥粉质粘土1.49424.51451406.331406.02)持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M33)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=11.52kpa5)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PcPk=(Fk+Gk)/A=(1260+206)/3.5*2.5=1047.14KpaPc=r*d=0Kpa7)计算下卧层顶面处附加压力PkzPkz=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)=740.08Kpa8)验算下卧层承载力：Pkz+Pcz=740.08+11.52=751.6Kpa110Kpa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320MPa9)计算基底平均压力Pk和土的自重压力PcPk=(Fk+Gk)/A=(1260+206+33.9)/6.0*2.4=104.16KpaPc=r*d=0Kpa10)计算下卧层顶面处附加压力PkzPkz=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)=77.47Kpa11)验算下卧层承载力：Pkz+Pcz=77.47+11.52=88.99Kpa110Kpa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/mm24.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/M220100KN/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/M24500KN/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2.91624.21171008.081331108.0③淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂0.85113.379574.15704.0④粉质粘土夹薄层粉砂1.63434.41121005.841005.5⑤粉砂夹粉土6.88157.622316111.9617817011.0⑥粉质粘土1.49424.51451406.331406.013)持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M314)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=9.6kpa16)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PcPk=(Fk+Gk)/A=(1260+206)/3.5*2.5=1047.14KpaPc=r*d=0Kpa18)计算下卧层顶面处附加压力PkzPkz=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)=740.08Kpa19)验算下卧层承载力：Pkz+Pcz=740.08+9.6=749.68Kpa110Kpa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320MPa20)计算基底平均压力Pk和土的自重压力PcPk=(Fk+Gk)/A=(1260+206+33.9)/6.0*2.4=104.16KpaPc=r*d=0Kpa21)计算下卧层顶面处附加压力PkzPkz=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)=77.47Kpa22)验算下卧层承载力：Pkz+Pcz=77.47+9.6=87.07Kpa110Kpa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/mm24.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/M220100KN/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/M24500KN/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2.91624.21171008.081331108.0③淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂0.85113.379574.15704.0④粉质粘土夹薄层粉砂1.63434.41121005.841005.5⑤粉砂夹粉土6.88157.622316111.9617817011.0⑥粉质粘土1.49424.51451406.331406.024)持力层为混凝土结构，查表取其重度r=24KN/M325)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=17.28kpa27)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