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TC5613-6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

2、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)Max60×11.5，10×50690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k(kN/m2)工程所在地陕西 西安市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度D类(有密集建筑群且房屋较高的城市市区)风振系数z工作状态2.12非工作状态2.18风压等效高度变化系数z0.

3、66风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95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0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.20.52非工作状态0.8×1.2×2.18×1.95×0.66×0.350.94 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+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(k

4、N)0.52×0.35×1.6×4312.52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+0.5×12.52×43)550.1非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk'(kN)0.94×0.35×1.6×4322.64倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×6.3-89.4&#

5、215;11.8+0.5×22.64×43129.9 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)1.2Fk11.2×401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×12.5217.53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+

6、0.5×12.52×43)832.77非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×401.4481.68水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×22.6431.7倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×22.64×43253.23 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)1.45基础参数基础混凝土强

7、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)1.5修正后的地基承载力特征值fa(kPa)191.8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=bl

8、hc=5×5×1.45×25=906.25kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×906.25=1087.5kN 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×(M2+0.5FvkH/1.2) =37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×12.52×43/1.2) =509.72kN·m Fvk'&#

9、39;=Fvk/1.2=12.52/1.2=10.43kN 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)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×12.52×43/1.2) =776.25kN·m Fv''=Fv/1.2=17.53/1.2

10、=14.61kN 基础长宽比：l/b=5/5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5×52/6=20.83m3 Wy=bl2/6=5×52/6=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=550.1×5/(52+52)0.5=388.98kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=550.1×5/(52+52)0.5=388.98kN·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-Mk

11、x/Wx-Mky/Wy =(461.4+906.25)/25-388.98/20.83-388.98/20.83=17.36kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=17.36kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(461.4+906.25)/25+388.98/20.83+388.98/20.83=92.05kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+906.25)/(5×5)=54.71kN/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)+

12、dm(d-0.5) =150.00+0.30×19.00×(5.00-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=191.80kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=54.71kPafa=191.8kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=92.05kPa1.2fa=1.2×191.8=230.16kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1450-(40+25/2)=1398mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/W

13、x)=1.35×(461.400/25.000-(509.725+10.433×1.450)/20.833)=-9.095kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/25.000+(509.725+10.433×1.450)/20.833)=58.926kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.000+1.600)/2)×58.926/5.000=38.891kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/

14、A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/25.000-(509.725+10.433×1.450)/20.833)=-9.095kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/25.000+(509.725+10.433×1.450)/20.833)=58.926kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.000+1.600)/2)×58.926/5.00

15、0=38.891kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(58.93+38.89)/2=48.91kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(58.93+38.89)/2=48.91kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=48.91×(5-1.6)×5/2=415.72kN Vy=|py|(l-B)b/2=48.91×(5-1.6)×5/2=415.72kN X轴方向抗剪： h0/l=1398/5000=0.284 0.25cfclh0=0.25×1×16.7×5000

16、5;1398=29183.25kNVx=415.72kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1398/5000=0.284 0.25cfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1398=29183.25kNVy=415.72kN 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HRB400 25140基础底部短向配筋HRB400 25140基础顶部长向配筋HRB400 25140基础顶部短向配筋HRB400 25140 1、基础弯距计算

17、 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)2×48.91×5/8=353.37kN·m 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)2×48.91×5/8=353.37kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=353.37×106/(1×16.7×5000×13982)=0.002 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002 S1=1-1/2=1-0.002/2=0.999 A

18、S1=|M|/(S1h0fy1)=353.37×106/(0.999×1398×360)=703mm2 基础底需要配筋：A1=max(703，bh0)=max(703，0.0015×5000×1398)=10485mm2 基础底长向实际配筋：As1'=18013mm2A1=10485mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=353.37×106/(1×16.7×5000×13982)=0.002 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002 S2=1-2/2=1-0.002/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=353.37×106/(0.999×1398×360)=703mm2 基础底需要配筋：A2=max(703，lh0)=max(703，0.0015×5000×1398)=10485mm2 基础底短