矩形板式基础计算书63塔吊.docx
《矩形板式基础计算书63塔吊.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矩形板式基础计算书63塔吊.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矩形板式基础计算书63塔吊
矩形板式基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
63
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）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
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）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×50]＝690
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
天津天津市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.5
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βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.66
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.66×1.95×1.32×0.5＝2.05
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）
251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
401.4+60＝461.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.02×43）＝675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝401.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
2.05×0.35×1.6×43＝49.36
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×49.36×43＝704.38
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）
1.2Fk1＝1.2×401.4＝481.68
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
481.68+84＝565.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.02×43）＝1008.86
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×401.4＝481.68
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×49.36＝69.1
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×49.36×43＝1057.5
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
6.5
基础宽b（m）
6.5
基础高度h（m）
1.35
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
40
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ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（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）
197.5
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=6.5×6.5×1.35×25=1425.94kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1425.94=1711.12kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×49.36×43/1.2
=527.51kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=49.36/1.2=41.13kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×49.36×43/1.2
=809.88kN·m
Fv''=Fv'/1.2=69.1/1.2=57.59kN
基础长宽比：
l/b=6.5/6.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=6.5×6.52/6=45.77m3
Wy=bl2/6=6.5×6.52/6=45.77m3
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=704.38×6.5/（6.52+6.52）0.5=498.07kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=704.38×6.5/（6.52+6.52）0.5=498.07kN·m
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
=（401.4+1425.94）/42.25-498.07/45.77-498.07/45.77=21.49kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
Pkmin=21.49kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（401.4+1425.94）/42.25+498.07/45.77+498.07/45.77=65.01kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（401.4+1425.94）/（6.5×6.5）=43.25kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=150.00+0.30×19.00×（6.00-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=197.50kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=43.25kPa≤fa=197.5kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=65.01kPa≤1.2fa=1.2×197.5=237kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（40+22/2）=1299mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/42.250-（527.507+41.133×1.350）/45.771）=-4.371kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/42.250+（527.507+41.133×1.350）/45.771）=30.022kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（6.500+1.600）/2）×30.022/6.500=18.706kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/42.250-（527.507+41.133×1.350）/45.771）=-4.371kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/42.250+（527.507+41.133×1.350）/45.771）=30.022kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（6.500+1.600）/2）×30.022/6.500=18.706kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（30.02+18.71）/2=24.36kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（30.02+18.71）/2=24.36kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=24.36×（6.5-1.6）×6.5/2=388kN
Vy=|py|（l-B）b/2=24.36×（6.5-1.6）×6.5/2=388kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1299/6500=0.2≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6500×1299=35251.61kN≥Vx=388kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1299/6500=0.2≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6500×1299=35251.61kN≥Vy=388kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ22@180
基础底部短向配筋
HRB335Φ22@180
基础顶部长向配筋
HRB335Φ22@200
基础顶部短向配筋
HRB335Φ22@200
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（6.5-1.6）2×24.36×6.5/8=475.3kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（6.5-1.6）2×24.36×6.5/8=475.3kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=475.3×106/（1×16.7×6500×12992）=0.003
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.999
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=475.3×106/（0.999×1299×300）=1221mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1221，ρbh0）=max（1221，0.0015×6500×1299）=12665mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=14100mm2≥A1=12665mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=475.3×106/（1×16.7×6500×12992）=0.003
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.999
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=475.3×106/（0.999×1299×300）=1221mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1221，ρlh0）=max（1221，0.0015×6500×1299）=12665mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=14100mm2≥A2=12665mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=12728mm2≥0.5AS1'=0.5×14100=7050mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=12728mm2≥0.5AS2'=0.5×14100=7050mm2
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Φ10@500。
五、配筋示意图
矩形板式基础配筋图
升级会员 