徐工QTZ80A(6010Fz-6) 矩形板式基础计算书.doc

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QTZ80A(6010Fz-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)475.3起重荷载标准值Fqk(kN)66.3竖向荷载标准值Fk(kN)541.6水平荷载标准值Fvk(kN)21.5倾覆力矩标准值Mk(kNm)

2、1732非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)475.3水平荷载标准值Fvk(kN)73.7倾覆力矩标准值Mk(kNm)2362.3 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)1.35Fk11.35475.3641.655起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3566.389.505竖向荷载设计值F(kN)641.655+89.505731.16水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3521.529.025倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3517322338.2非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35475.3641.655水平荷载设计值F

3、v(kN)1.35Fvk1.3573.799.495倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352362.33189.105 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6.5基础宽b(m)6.5基础高度h(m)1.3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

4、(m)1修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=6.56.51.325=1373.125kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.351373.125=1853.719kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=2362.3kNm Fvk=Fvk/1.2=73.7/1.2=61.417kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长

5、方向受力： M=3189.105kNm Fv=Fv/1.2=99.495/1.2=82.912kN 基础长宽比：l/b=6.5/6.5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=6.56.52/6=45.771m3 Wy=bl2/6=6.56.52/6=45.771m3 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=2362.36.5/(6.52+6.52)0.5=1670.398kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=2362.36.5/(6.52+6.52)0.5=1670.398kNm 1、偏心距验算 (1)、偏心

6、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/Wy =(475.3+1373.125)/42.25-1670.398/45.771-1670.398/45.771=-29.240 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)=(2362.3+73.71.3)/(475.3+1373.125)=1.33m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(6.52+6.52)0.5/2-1.33=3.266m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=1.336.5

7、/(6.52+6.52)0.5=0.94m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=1.336.5/(6.52+6.52)0.5=0.94m 偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b=b/2-eb=6.5/2-0.94=2.31m 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=6.5/2-0.94=2.31m bl=2.312.31=5.335m20.125bl=0.1256.56.5=5.281m2 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=-29.24kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=

8、(475.3+1373.125)/(32.312.31)=115.501kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(475.3+1373.125)/(6.56.5)=43.75kN/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=43.75kPafa=182.3kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=115.501kPa1.2fa=1.

9、2182.3=218.76kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1300-(50+22/2)=1239mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(475.300/42.250-(2362.300+61.4171.300)/45.771)=-56.843kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(475.300/42.250+(2362.300+61.4171.300)/45.771)=87.217kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.500+1

10、.600)/2)87.217/6.500=54.343kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(475.300/42.250-(2362.300+61.4171.300)/45.771)=-56.843kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(475.300/42.250+(2362.300+61.4171.300)/45.771)=87.217kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.500+1.600)/2)87.217/6.500=54.343kN/m2 基

11、底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(87.217+54.343)/2=70.78kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(87.217+54.343)/2=70.78kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=70.78(6.5-1.6)6.5/2=1127.177kN Vy=|py|(l-B)b/2=70.78(6.5-1.6)6.5/2=1127.177kN X轴方向抗剪： h0/l=1239/6500=0.1914 0.25cfclh0=0.25116.765001239=33623.362kNVx=1127.177kN 满足要求！ Y轴方向抗剪：

12、h0/b=1239/6500=0.1914 0.25cfcbh0=0.25116.765001239=33623.362kNVy=1127.177kN 满足要求！ 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dm=119=19kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(6.56.5(43.75-19)/(6.5+25tan20)(6.5+25tan20)=10.171kPa 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

13、) =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=10.171+95=105.171kPafaz=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=(6.5-1.6)270.786.5/8=1380.792kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(

14、6.5-1.6)270.786.5/8=1380.792kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=1380.792106/(116.7650012392)=0.008 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.008)0.5=0.008 S1=1-1/2=1-0.008/2=0.996 AS1=|M|/(S1h0fy1)=1380.792106/(0.9961239360)=3109mm2 基础底需要配筋：A1=max(3109，bh0)=max(3109，0.001565001239)=12080mm2 基础底长向实际配筋：As1=14099.

15、996mm2A1=12080.25mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=1380.792106/(116.7650012392)=0.008 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.008)0.5=0.008 S2=1-2/2=1-0.008/2=0.996 AS2=|M|/(S2h0fy2)=1380.792106/(0.9961239360)=3109mm2 基础底需要配筋：A2=max(3109，lh0)=max(3109，0.001565001239)=12080mm2 基础底短向实际配筋：AS2=14099.996mm2A2=12080.25mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=14099.996mm20.5AS1=0.514099.996=7049.998mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=14099.996mm20.5AS2=0.514099.996=7049.998mm2 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