矩形板式基础计算书

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标准JGJ/T187-2019 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(TC5013)-江汉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)40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)401起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)461水平荷载标准值Fvk(kN)18.92倾覆力矩标准值Mk(kN·m)67

2、3.94非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)401水平荷载标准值Fvk'(kN)75.25倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)1261.02 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)1.35Fk11.35×401541.35起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.35×6081竖向荷载设计值F(kN)541.35+81622.35水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.35×18.9225.542倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk1.35×673.94909.819非工作状态竖

3、向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'1.35×401541.35水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'1.35×75.25101.588倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk1.35×1261.021702.377 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)5.5基础宽b(m)5.5基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C30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地基参数修正后的地基承载力特征值fa(

4、kPa)180 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=5.5×5.5×1.35×25=1020.938kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×1020.938=1378.266kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk''=1261.02kN·m Fvk''=Fvk'/1.2=75.25/1.2=62.708kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M''=1702.377kN·m Fv''=Fv'/1

5、.2=101.588/1.2=84.656kN 基础长宽比：l/b=5.5/5.5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3 Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3 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=1261.02×5.5/(5.52+5.52)0.5=891.676kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1261.02×5.5/(5.52+5.52)0.5=891.676kN·m 1、偏心

6、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 =(401+1020.938)/30.25-891.676/27.729-891.676/27.729=-17.307<0 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)=(1261.02+75.25×1.35)/(401+1020.938)=0.958m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(5.52+5.52)0.5/2-0.958=2.931m 偏心距在x方向投影长度：eb=e

7、b/(b2+l2)0.5=0.958×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.678m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=0.958×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.678m 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=5.5/2-0.678=2.072m 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=5.5/2-0.678=2.072m b'l'=2.072×2.072=4.295m20.125bl=0.125×5.5×5.5

8、=3.781m2 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=-17.307kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(401+1020.938)/(3×2.072×2.072)=110.36kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(401+1020.938)/(5.5×5.5)=47.006kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=180.00kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=47.006kPafa=180kPa 满足要求！ (3

9、)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=110.36kPa1.2fa=1.2×180=216kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(50+20/2)=1290mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(401.000/30.250-(1261.020+62.708×1.350)/27.729)=-47.619kPa Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(401.000/

10、30.250+(1261.020+62.708×1.350)/27.729)=83.410kPa 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.500+1.600)/2)×83.410/5.500=53.838kPa Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(401.000/30.250-(1261.020+62.708×1.350)/27.729)=-47.619kPa Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk'&

11、#39;h)/Wy)=1.35×(401.000/30.250+(1261.020+62.708×1.350)/27.729)=83.410kPa 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.500+1.600)/2)×83.410/5.500=53.838kPa 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(83.41+53.838)/2=68.624kPa py=(Pymax+P1y)/2=(83.41+53.838)/2=68.624kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=68.624×

12、;(5.5-1.6)×5.5/2=735.992kN Vy=|py|(l-B)b/2=68.624×(5.5-1.6)×5.5/2=735.992kN X轴方向抗剪： h0/l=1290/5500=0.2354 0.25cfclh0=0.25×1×14.3×5500×1290=25364.625kNVx=735.992kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1290/5500=0.2354 0.25cfcbh0=0.25×1×14.3×5500×1290=25364.625kNVy

13、=735.992kN 满足要求！ 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=0+0=0kPafaz=326.65kPa 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 20150基础底部短向配筋HRB400 20150基础顶部长向配筋HRB400 20150基础顶部短向配筋HRB400 20150 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)2×68.624×5.5/8=717.593kN·m 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)2×68.624×5.5/8=717.59

14、3kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=717.593×106/(1×14.3×5500×12902)=0.005 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005 S1=1-1/2=1-0.005/2=0.997 AS1=|M|/(S1h0fy1)=717.593×106/(0.997×1290×360)=1549mm2 基础底需要配筋：A1=max(1549，bh0)=max(1549，0.0015×5500

15、5;1290)=10642mm2 基础底长向实际配筋：As1'=11827.333mm2A1=10642.5mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=717.593×106/(1×14.3×5500×12902)=0.005 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005 S2=1-2/2=1-0.005/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=717.593×106/(0.997×1290×360)=1549mm2 基础底需要配筋：A2=max(1549，lh0)=max(1549，0.0015×5500×1290)=10642mm2 基础底短向实际配筋：AS2'=11827.333mm2A2=10642.5mm2 满足要求！