塔吊地基承载力计算

1、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/T187-20092、混凝土结构设计规范 GB50010-20103、建筑地基基础设计规范 GB50007-2011、塔机属性塔机型号QTZ80 (T C6012A-6A)塔机独立状态的最大起吊高度 H°(m)40塔机独立状态的计算高度 H(m)45塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.7、塔机荷载K4peaBRIRtaln5塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重Go(kN)400起重臂自重Gi(kN)60.7起重臂重心至塔身中心距离 RG1(m)29小车和吊钩自重G2(kN)3.5最大起重荷载

2、Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)3最大起重力矩M2(kN.m)1134平衡臂自重G3(kN)34.6平衡臂重心至塔身中心距离 RG3(m)6平衡块自重G4(kN)183平衡块重心至塔身中心距离 RG4(m)122、风荷载标准值3k(kN/m2)工程所在地河南郑州市2基本风压wo(kN/m )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)风振系数協工作状态1.59非工作状态1.65风压等效高度变化系数反1.34风荷载体型系数£工作状态1.95非工作状态1.

3、95风向系数a1.2塔身前后片桁架的平均充实率ao0.35风荷载标准值咏(kN/m2)工作状态0.8 >1.2 X1.59 >1.95 X1.34 >0.2= 0.8非工作状态0.8 X.2 X.65 X.95 X.34 X.45 = 1.863、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)400+60.7+3.5+34.6+183 = 681.8起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)681.8+60= 741.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.8 X.35 X.7 X5 = 21.42倾覆力矩标准值Mk(kN m)60.7 X9+3.5

4、 X-34.6 >183 X2+0.9 >1134+0.5 X1.42 X5)= 821.56非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1 = 681.8水平荷载标准值Fvk'(kN)1.86 X0.35 1.7 X45= 49.8倾覆力矩标准值Mk'(kN m)60.7 X29-34.6 6-183 X12+0.5 49.8 X45 = 477.24、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)1.2Fk1= 1.2 X681.8 = 818.16起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk = 1.4 X60= 84竖向荷载设计值F(kN)818

5、.16+84 = 902.16水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk = 1.4 >21.42 = 29.99倾覆力矩设计值M(kNm)1.2 >60.7 >9+3.5 X3-34.6 >-183 X12)+1.4 >.9 >1134+0.5 >1.42 >45)= 1276.74非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'= 1.2 >81.8 = 818.16水平荷载设计值Fv'(kN)11.4Fvk = 1.4 >49.8= 69.72倾覆力矩设计值M'(kN -m)1.2 >60.7

6、>9-34.6 >-183 >12)+1.4 >.5 >9.8 >5 = 796.74三、基础验算lvjthO |矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)6基础宽b(m)6基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C353基础混凝土自重 Y(kN/m )25基础上部覆土厚度h'(m)0基础上部覆土的重度 Y('N/m 3)19基础混凝土保护层厚度 5 (mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)150基础宽度的地基承载力修正系数n2基础埋深的地基承载力修正系数n3基础底面以下的土的重度y (kN/n?)19基础底面以上土的加权

7、平均重度(k3N/m )19基础埋置深度d(m)20修正后的地基承载力特征值fs(kPa)1375.5基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=blh c=6 >6X1.35 ：25=1215kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2 X215=1458kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：M k''=G1RG1 +G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.92+0.5FvkH/1.2)=60.7 >9+3.5 X-34.6 >183 X2+0.9 >134+0.5 X1.42 >5/1.2) =749.26kN mFvk'

8、;'=Fvk/1.2=21.42/1.2=17.85kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=1.2 (©1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+ 1.4 0.9 (M 2+0.5FvkH/1.2)=1.2 >60.7 29+3.5 3-34.6 6-183 12)+1.4 区9 (1134+0.5 21.42 45/1.2) =1175.53kN mFv''=Fv/1.2=29.99/1.2=24.99kN基础长宽比：l/b=6/6=1< 1.1基础计算形式为方形基础。223Wx=lb2/6=6 &

9、/6=36m3223Wy=bl2/6=6)62/6=36m3相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、丫方向的倾覆力矩:Mkx=Mkb/(b +l ) . =821.56 6/(6 +6 ) . =580.93kN mMky=Mkl/(b2+l2)°.5=821.56 6/(62+62)0.5=580.93kN m1、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-M kx/Wx-Mky/Wy=(741.8+1215)/36-580.93/36-580.93/36=22.08kPa >0偏心荷载合力作用点在核心区内。2、基础底面压力计

10、算Pkmin=22.08kPaPkmax=(Fk+Gk)/A+M kx/Vx+M ky/Vy=(741.8+1215)/36+580.93/36+580.93/36=86.63kPa3、基础轴心何载作用应力2Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(741.8+1215)/(6 6)=54.36kN/m24、基础底面压力验算(1) 、修正后地基承载力特征值fa=fak+qb 丫 (-3)+ n Y(d-0.5)=150.00+2.00 W.00 (6.00-3)+3.00 1900 &0.00-0.5)=1375.50kPa(2) 、轴心作用时地基承载力验算Pk=54.36kPa 有f1375

11、.5kPa满足要求！(3) 、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=86.63kPa < 1.a=1.2 1375.5=1650.6kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=h- S =135050+22/2)=1289mmX轴方向净反力：Pxmin= 丫(FA-(M k''+Fvk''h)/Wx)=1.35 (741.800/36.000-(749.263+17.850 1.350)/36.000)2=-1.184kN/mPxmax= 丫(FA+(M k''+Fvk''h)/Wx)=1.35 (741.800/36

12、.000+(749.263+17.850 1.350)/36.0002)=56.819kN/m假设Pxmin=0,偏心安全，得2Pix=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.700)/2) 56.819/6.000=36.459kN/m2 丫轴方向净反力：Pymin = 丫(FA-(M k''+Fvk''h)/Wy)=1.35 (741.800/36.000-(749.263+17.850 1.350)/36.000)2=-1.184kN/m2Pymax= 丫(FA+(M k''+Fvk''h)/Wy)=1.35 (7

13、41.800/36.000+(749.263+17.850 1.350)/36.0002)=56.819kN/m假设Pymin=0,偏心安全，得2P1y=(l+B)/2)P ymax/l=(6.000+1.700)/2) 56.819/6.000=36.459kN/m2基底平均压力设计值：2px=(Pxmax+P1x)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kN/m2py=(Pymax+P1y)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kPa基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=46.64 (6-X7) 6/2=601.64kNVy=|py|(l-B)b/2=46.64

14、(6-X7) 6/2=601.64kNX轴方向抗剪：h°/l=1289/6000=0.21<40.25 Cfclh0=0.25 X 1 X 16.7 X 6000 X 1289=32289.45=601 V4kN 满足要求！丫轴方向抗剪：h0/b=1289/6000=0.21<40.25 Cfcbh0=0.25 为 X16.7 X 6000 X 1289=32289.45kN=6V1.64kN满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 22170基础底部短向配筋HRB400 22170基础顶部长向配筋HRB400 22170基础顶部短向配筋HRB400 221

15、701、基础弯距计算基础X向弯矩：2 2M I =(b-B)2pxl/8=(6-1.7)2>46.64 6/8=646.76kN m基础Y向弯矩：2 2M n =(l-B)2pyb/8=(6-1.7)2 >46.64 6/8=646.76kN m2、基础配筋计算(1) 、底面长向配筋面积rroS1=|M n |/( 1fcbh0 )=646.76 > /(1 >6.7 >000 >289 )=0.0040 50 5Z=1-(1-2oS1) . =1-(1-2 0.004) . =0.004Y1=1-Z/2=1-0.004/2=0.998As1=|M n |/

16、( sY0fy1)=646.76 10/(0.998 1289 >360)=1396mm基础底需要配筋：A1=max(1396, p b0)=max(1396, 0.0015 6000 %289)=11601mnf基础底长向实际配筋： As1'=13790mm2A=11601mm2满足要求！(2) 、底面短向配筋面积rrOS2=|M 11/( 1fah0 )=646.76 10/(1 16.7 6000 >1289)=0.0040 50 5Z=1-(1-2oS2) . =1-(1-2 0.004) . =0.004Y2=1- 5/2=1-0.004/2=0.998As2=|M i |/( S2h0fy2)=646.76 10/(0.998 1289 >360)=1396mm基础底需要配筋：A2=max(1396, p lh)=max(1396, 0.0015 6000 X289)=11601mnf基础底短向实际配筋： As2'=13790mm