矩形板式基础计算书5511.docx

1、矩形板式基础计算书5511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QTZ63 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)44塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度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)442起重臂自重G1(kN)95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

2、中心相应的最大距离RQmax(m)13最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kNm)Max6013，1055780平衡臂自重G3(kN)48平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.8平衡块自重G4(kN)115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)工程所在地河北 唐山市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.77非工作状态1.83风压等效高度变化系数z0.94风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.

3、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0.81.21.771.950.940.20.63非工作状态0.81.21.831.950.940.41.29 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)442+95+3.8+48+115703.8起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)703.8+60763.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.630.351.64415.52倾覆力矩标准值Mk(kNm)9522+3.813-486.8-11512+0.9(780+0.515.5244)1442.3非工作状态竖向荷载

4、标准值Fk(kN)Fk1703.8水平荷载标准值Fvk(kN)1.290.351.64431.79倾覆力矩标准值Mk(kNm)9522-486.8-11512+0.531.79441082.98 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)1.2Fk11.2703.8844.56起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)844.56+84928.56水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.415.5221.73倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(9522+3.813-486.8-11512)+1.40.9(780+0.515.5244)193

5、2.61非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2703.8844.56水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.431.7944.51倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(9522-486.8-11512)+1.40.531.79441439.45 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)5基础宽b(m)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)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b0.3基础埋深

6、的地基承载力修正系数d1.2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)1.2修正后的地基承载力特征值fa(kPa)177.36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=blhc=551.3525=843.75kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2843.75=1012.5kN 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(M

7、2+0.5FvkH/1.2) =9522+3.813-486.8-11512+0.9(780+0.515.5244/1.2) =1391.08kNm Fvk=Fvk/1.2=15.52/1.2=12.93kN 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) =1.29522+3.813-486.8-11512)+1.40.9(780+0.515.5244/1.2) =1860.91kNm Fv=Fv/1.2=21.73/1.2=18.11kN 基础长宽比：l/b=5/5=11.1，基础计

8、算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=552/6=20.83m3 Wy=bl2/6=552/6=20.83m3 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=1442.35/(52+52)0.5=1019.86kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1442.35/(52+52)0.5=1019.86kNm 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/Wy =(763.8+843.75)/25-1019.86/20.83-1019.86/2

9、0.83=-33.60 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)=(1442.3+15.521.35)/(763.8+843.75)=0.91m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(52+52)0.5/2-0.91=2.63m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=0.915/(52+52)0.5=0.64m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=0.915/(52+52)0.5=0.64m 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=5/2-0.64=1.86

10、m 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=5/2-0.64=1.86m bl=1.861.86=3.45m20.125bl=0.12555=3.12m2 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=-33.6kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(763.8+843.75)/(31.861.86)=155.5kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(763.8+843.75)/(55)=64.3kN/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

11、(d-0.5) =150.00+0.3019.00(5.00-3)+1.2019.00(1.20-0.5)=177.36kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=64.3kPafa=177.36kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=155.5kPa1.2fa=1.2177.36=212.83kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(40+25/2)=1298mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(763.800/25.000-(1391.080+12.9331.350)/20.83

12、3)=-50.028kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(763.800/25.000+(1391.080+12.9331.350)/20.833)=132.519kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.000+1.600)/2)132.519/5.000=87.462kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(763.800/25.000-(1391.080+12.9331.350)/20.833)=-50.028kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+

13、Fvkh)/Wy)=1.35(763.800/25.000+(1391.080+12.9331.350)/20.833)=132.519kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.000+1.600)/2)132.519/5.000=87.462kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(132.52+87.46)/2=109.99kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(132.52+87.46)/2=109.99kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=109.99(5-1.6)5/2=934.9

14、2kN Vy=|py|(l-B)b/2=109.99(5-1.6)5/2=934.92kN X轴方向抗剪： h0/l=1298/5000=0.264 0.25cfclh0=0.25116.750001298=27095.75kNVx=934.92kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1298/5000=0.264 0.25cfcbh0=0.25116.750001298=27095.75kNVy=934.92kN 满足要求！ 6、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB335 25200基

15、础底部短向配筋HRB335 25200基础顶部长向配筋HRB335 25200基础顶部短向配筋HRB335 25200 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)2109.995/8=794.68kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)2109.995/8=794.68kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=794.68106/(116.7500012982)=0.006 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0.9

16、97 AS1=|M|/(S1h0fy1)=794.68106/(0.9971298300)=2047mm2 基础底需要配筋：A1=max(2047，bh0)=max(2047，0.001550001298)=9735mm2 基础底长向实际配筋：As1=12756mm2A1=9735mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=794.68106/(116.7500012982)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=794.68

17、106/(0.9971298300)=2047mm2 基础底需要配筋：A2=max(2047，lh0)=max(2047，0.001550001298)=9735mm2 基础底短向实际配筋：AS2=12756mm2A2=9735mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=12756mm20.5AS1=0.512756=6378mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=12756mm20.5AS2=0.512756=6378mm2 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