塔吊地基承载力计算.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(TC6012A-6A)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)45塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.7 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)400起重臂自重G1(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)12 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地河南 郑州市基本风压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1.65风压等效高度变化系数z1.34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0.81.21.591.951.340.20.8非工作状态0.81.21.651.951.340.451.86 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)400+60.7+3.5+34.6+183681.8起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)681.8+60741.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.80.351.74521.42倾覆力矩标准值Mk(kNm)60.729+3.53-34.66-18312+0.9(1134+0.521.4245)821.56非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1681.8水平荷载标准值Fvk(kN)1.860.351.74549.8倾覆力矩标准值Mk(kNm)60.729-34.66-18312+0.549.845477.2 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)1.2Fk11.2681.8818.16起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)818.16+84902.16水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.421.4229.99倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(60.729+3.53-34.66-18312)+1.40.9(1134+0.521.4245)1276.74非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2681.8818.16水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.449.869.72倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(60.729-34.66-18312)+1.40.549.845796.74 三、基础验算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)150基础宽度的地基承载力修正系数b2基础埋深的地基承载力修正系数d3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)20修正后的地基承载力特征值fa(kPa)1375.5 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=661.3525=1215kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21215=1458kN 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) =60.729+3.53-34.66-18312+0.9(1134+0.521.4245/1.2) =749.26kNm Fvk=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(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.260.729+3.53-34.66-18312)+1.40.9(1134+0.521.4245/1.2) =1175.53kNm Fv=Fv/1.2=29.99/1.2=24.99kN 基础长宽比：l/b=6/6=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=662/6=36m3 Wy=bl2/6=662/6=36m3 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=821.566/(62+62)0.5=580.93kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=821.566/(62+62)0.5=580.93kNm 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 =(741.8+1215)/36-580.93/36-580.93/36=22.08kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=22.08kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(741.8+1215)/36+580.93/36+580.93/36=86.63kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(741.8+1215)/(66)=54.36kN/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) =150.00+2.0019.00(6.00-3)+3.0019.00(20.00-0.5)=1375.50kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=54.36kPafa=1375.5kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=86.63kPa1.2fa=1.21375.5=1650.6kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(50+22/2)=1289mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(741.800/36.000+(749.263+17.8501.350)/36.000)=56.819kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.700)/2)56.819/6.000=36.459kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(741.800/36.000+(749.263+17.8501.350)/36.000)=56.819kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.000+1.700)/2)56.819/6.000=36.459kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=46.64(6-1.7)6/2=601.64kN Vy=|py|(l-B)b/2=46.64(6-1.7)6/2=601.64kN X轴方向抗剪： h0/l=1289/6000=0.214 0.25cfclh0=0.25116.760001289=32289.45kNVx=601.64kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1289/6000=0.214 0.25cfcbh0=0.25116.760001289=32289.45kNVy=601.64kN 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 22170 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S1=1-1/2=1-0.004/2=0.998 AS1=|M|/(S1h0fy1)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基础底需要配筋：A1=max(1396，bh0)=max(1396，0.001560001289)=11601mm2 基础底长向实际配筋：As1=13790mm2A1=11601mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S2=1-2/2=1-0.004/2=0.998 AS2=|M|/(S2h0fy2)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基础底需要配筋：A2=max(1396，lh0)=max(1396，0.001560001289)=11601mm2 基础底短向实际配筋：AS2=13790mm2A2=11601mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=13790mm20.5AS1=0.513790=6895mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=13790mm20.5AS2=0.513790=6895mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向10500。 五、配筋示意图矩形板式基础配筋图