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/T187-2009 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、塔机属性塔机型号徐工QTZ80(5610Fz-6) 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 1、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)464.1起重荷载标准值Fqk(kN)47.1竖向荷载标准值Fk(kN)511.2水平荷载标准值Fvk(kN)17.9倾覆力矩标准值Mk(kNm)1
2、589非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)464.1水平荷载标准值Fvk(kN)73.9倾覆力矩标准值Mk(kNm)2032.8 2、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)1.35Fk11.35464.1626.535起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3547.163.585竖向荷载设计值F(kN)626.535+63.585690.12水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3517.924.165倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3515892145.15非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35464.1626.535水平荷载设计值F
3、v(kN)1.35Fvk1.3573.999.765倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352032.82744.28 三、基础验算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)1.4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)150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修
4、正后的地基承载力特征值fa(kPa)182.3软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)5地基压力扩散角()20软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)130软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)314.3 基础及其上土的自重荷载标准值: Gk=blhc=661.425=1260kN 基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.35Gk=1.351260=1701kN 荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力: Mk=2032.8kNm Fvk=Fvk/1.2=73.9/1.2=61.583kN 荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力: M=2744.28kNm Fv
5、=Fv/1.2=99.765/1.2=83.138kN 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=2032.86/(62+62)0.5=1437.407kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=2032.86/(62+62)0.5=1437.407kNm 1、偏心距验算 (1)、偏心位置 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
6、/Wy =(464.1+1260)/36-1437.407/36-1437.407/36=-31.9640 偏心荷载合力作用点在核心区外。 (2)、偏心距验算 偏心距:e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(2032.8+73.91.4)/(464.1+1260)=1.239m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离: a=(62+62)0.5/2-1.239=3.004m 偏心距在x方向投影长度:eb=eb/(b2+l2)0.5=1.2396/(62+62)0.5=0.876m 偏心距在y方向投影长度:el=el/(b2+l2)0.5=1.2396/(62+62)0.5=0.876m 偏心
7、荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:b=b/2-eb=6/2-0.876=2.124m 偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:l=l/2-el=6/2-0.876=2.124m bl=2.1242.124=4.511m20.125bl=0.12566=4.5m2 满足要求! 2、基础底面压力计算 荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值 Pkmin=-31.964kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(464.1+1260)/(32.1242.124)=127.407kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(464.1+1260)/(66)=
8、47.892kN/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+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(1.00-0.5)=182.30kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=47.892kPafa=182.3kPa 满足要求! (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=127.407kPa1.2fa=1.2182.3=218.76kPa 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+F
9、vkh)/Wx)=1.35(464.100/36.000-(2032.800+61.5831.400)/36.000)=-62.059kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(464.100/36.000+(2032.800+61.5831.400)/36.000)=96.867kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全,得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.600)/2)96.867/6.000=61.349kN/m2 Y轴方向净反力: Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(464.100/36.000-(2032
10、.800+61.5831.400)/36.000)=-62.059kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(464.100/36.000+(2032.800+61.5831.400)/36.000)=96.867kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全,得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.000+1.600)/2)96.867/6.000=61.349kN/m2 基底平均压力设计值: px=(Pxmax+P1x)/2=(96.867+61.349)/2=79.108kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(96.867+61.349)/2=7
11、9.108kPa 基础所受剪力: Vx=|px|(b-B)l/2=79.108(6-1.6)6/2=1044.225kN Vy=|py|(l-B)b/2=79.108(6-1.6)6/2=1044.225kN X轴方向抗剪: h0/l=1339/6000=0.2234 0.25cfclh0=0.25116.760001339=33541.95kNVx=1044.225kN 满足要求! Y轴方向抗剪: h0/b=1339/6000=0.2234 0.25cfcbh0=0.25116.760001339=33541.95kNVy=1044.225kN 满足要求! 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的
12、自重压力值:pc=dm=119=19kPa 下卧层顶面处附加压力值: pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(66(47.892-19)/(6+25tan20)(6+25tan20)=11.193kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值:pcz=z=519=95kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5) =130.00+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(5.00+1.00-0.5)=314.30kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力:pz+pcz=11.193+95=106.193kPaf
13、az=314.3kPa 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HRB400 22180 1、基础弯距计算 基础X向弯矩: M=(b-B)2pxl/8=(6-1.6)279.1086/8=1148.647kNm 基础Y向弯矩: M=(l-B)2pyb/8=(6-1.6)279.1086/8=1148.647kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=1148.647106/(116.7600013392)=0.006 1=1-(1
14、-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0.997 AS1=|M|/(S1h0fy1)=1148.647106/(0.9971339360)=2391mm2 基础底需要配筋:A1=max(2391,bh0)=max(2391,0.001560001339)=12051mm2 基础底长向实际配筋:As1=13044.607mm2A1=12051mm2 满足要求! (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=1148.647106/(116.7600013392)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.
15、006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=1148.647106/(0.9971339360)=2391mm2 基础底需要配筋:A2=max(2391,lh0)=max(2391,0.001560001339)=12051mm2 基础底短向实际配筋:AS2=13044.607mm2A2=12051mm2 满足要求! (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋:AS3=13044.607mm20.5AS1=0.513044.607=6522.303mm2 满足要求! (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋:AS4=13044.607mm20.5AS2=0.513044.607=6522.303mm2 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、配筋示意图基础配筋图