矩形板式塔吊基础计算书.doc

. . . . .矩形板式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性塔机型号QTZ80(TC5610Fz-6)-徐州建机塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)202.7起重臂自重G1(kN)57.9起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)28小车和吊钩自重G2(kN)4.2小车最小工作幅度RG2(m)2.5最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)12.97最大起重力矩M2(kN.m)800平衡臂自重G3(kN)29.11平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)152.3平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)12.5 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地河南 安阳市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.45塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.643风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.591.951.320.20.786非工作状态0.81.21.6431.951.320.451.827 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)202.7+57.9+4.2+29.11+152.3461.1起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)461.1+60521.1水平荷载标准值Fvk(kN)0.7860.351.64318.927倾覆力矩标准值Mk(kNm)57.928+4.212.97-29.116.3-152.312.5+0.9(800+0.518.92743)834.167非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1461.1水平荷载标准值Fvk(kN)1.8270.351.64343.994倾覆力矩标准值Mk(kNm)57.928+4.22.5-29.116.3-152.312.5+0.543.99443638.921 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2461.1553.32起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)553.32+84637.32水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.418.92726.498倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(57.928+4.212.97-29.116.3-152.312.5)+1.40.9(800+0.518.92743)1026.97非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2461.1553.32水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.443.99461.592倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(57.928+4.22.5-29.116.3-152.312.5)+1.40.543.99443777.688 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)5.5基础宽b(m)5.5基础高度h(m)1.4基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)140基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.5修正后的地基承载力特征值fa(kPa)184.65 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=5.55.51.425=1058.75kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21058.75=1270.5kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =57.928+4.212.97-29.116.3-152.312.5+0.9(800+0.518.92743/1.2) =613.729kNm Fvk=Fvk/1.2=18.927/1.2=15.772kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.2(57.928+4.212.97-29.116.3-152.312.5)+1.40.9(800+0.518.92743/1.2) =941.514kNm Fv=Fv/1.2=26.498/1.2=22.081kN 基础长宽比：l/b=5.5/5.5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5.55.52/6=27.729m3 Wy=bl2/6=5.55.52/6=27.729m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=834.1675.5/(5.52+5.52)0.5=589.845kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=834.1675.5/(5.52+5.52)0.5=589.845kNm 1、偏心距验算 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(521.1+1058.75)/30.25-589.845/27.729-589.845/27.729=9.683kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=9.683kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(521.1+1058.75)/30.25+589.845/27.729+589.845/27.729=94.77kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(521.1+1058.75)/(5.55.5)=52.226kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =140.00+0.3019.00(5.50-3)+1.6019.00(1.50-0.5)=184.65kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=52.226kPafa=184.65kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=94.77kPa1.2fa=1.2184.65=221.58kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1400-(50+22/2)=1339mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(521.100/30.250-(613.729+15.7721.400)/27.729)=-7.699kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(521.100/30.250+(613.729+15.7721.400)/27.729)=54.210kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.500+1.600)/2)54.210/5.500=34.990kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(521.100/30.250-(613.729+15.7721.400)/27.729)=-7.699kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(521.100/30.250+(613.729+15.7721.400)/27.729)=54.210kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.500+1.600)/2)54.210/5.500=34.990kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(54.21+34.99)/2=44.6kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(54.21+34.99)/2=44.6kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=44.6(5.5-1.6)5.5/2=478.338kN Vy=|py|(l-B)b/2=44.6(5.5-1.6)5.5/2=478.338kN X轴方向抗剪： h0/l=1339/5500=0.2434 0.25cfclh0=0.25116.755001339=30746.787kNVx=478.338kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1339/5500=0.2434 0.25cfcbh0=0.25116.755001339=30746.787kNVy=478.338kN 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 22180基础底部短向配筋HRB400 22180基础顶部长向配筋HRB400 22180基础顶部短向配筋HRB500 22180 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)244.65.5/8=466.379kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)244.65.5/8=466.379kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=466.379106/(116.7550013392)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=466.379106/(0.9991339360)=969mm2 基础底需要配筋：A1=max(969，bh0)=max(969，0.001555001339)=11047mm2 基础底长向实际配筋：As1=11989.218mm2A1=11046.75mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=466.379106/(116.7550013392)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.003/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=466.379106/(0.9991339360)=969mm2 基础底需要配筋：A2=max(969，lh0)=max(969，0.001555001339)=11047mm2 基础底短向实际配筋：AS2=11989.218mm2A2=11046.75mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=11989.218mm20.5AS1=0.511989.218=5994.609mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=11989.218mm20.5