矩形板式塔吊基础计算书

1、矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ40塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)32.00塔机独立状态的计算高度H(m)32.00塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.40二、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)200.90起重臂自重G1(kN)27.14起重臂重心至塔身中心距离RG122.75小车和吊钩自重G2(kN)3.68最大起重荷载Qmax(kN)39.20小车和吊钩至塔身中心的最小距离RQmax(m)11.50最大起重力矩M2(kN.m)820.00平衡臂自重G3(kN)19.80平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)8.54平衡块自重G4(k

2、N)82.32平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)9.04 2、风荷载标准值Wk(kN/m2)工程所在地江苏 苏州基本风压0(kN/m2)工作状态0.20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C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.79非工作状态1.84风压等效高度变化系数z0.86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1.20塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值Wk(kN/m2)工作状态0.81.201.791.950.860.200.57非工作状态0.81.201.841.950.860.351.03 3、塔机传递至承台

3、荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)200.90+27.14+3.68+19.80+82.32333.84起重荷载标准值FQk(kN)39.20竖向荷载标准值Fk(kN)333.84+39.20373.04水平荷载标准值Fvk(kN)0.570.351.4032.008.94倾覆力矩标准值Mk(kNm)27.1422.75+3.6811.50-19.808.54-82.329.04+0.9(820.00+0.58.9432.00)613.23非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1333.84水平荷载标准值Fvk(kN)1.030.351.4032.0016.15倾覆力矩标准值Mk

4、(kNm)27.1422.75-19.808.54-82.329.04+0.516.1532.00-37.43 4、塔机传递至承台荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2333.84400.61起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.439.2054.88竖向荷载设计值F(kN)400.61+54.88455.49水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.48.9412.52倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(27.1422.75+3.6811.50-19.808.54-82.329.04)+1.40.9(820.00+0.58.9432.00)909.22非工作状态竖向

5、荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2333.84400.61水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.416.1522.61倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(27.1422.75-19.808.54-82.329.04)+1.40.516.1532.006.76三、承台验算矩形板式基础布置图承台布置承台长l(m)4.85承台宽b(m)4.85承台高度h(m)1.05承台参数承台混凝土强度等级C35承台混凝土自重c(kN/m3)25.00承台上部覆土厚度h(m)0.00承台上部覆土的重度(kN/m3)0.00承台混凝土保护层厚度(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)200.00基础

6、宽度的地基承载力修正系数b0.30基础埋深的地基承载力修正系数d1.60基础底面以下的土的重度(kN/m3)19.00基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19.00基础埋置深度d(m)4.75修正后的地基承载力特征值fa(kPa)292.62 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=4.854.851.0525.00=617.47kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2617.47=740.96kN 荷载效应标准组合时，平行承台边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =27.1422.7

7、5+3.6811.50-19.808.54-82.329.04+0.9(820.00+0.516.1532.00/1.2) =678.29kNm FVk=FVk/1.2=16.15/1.2=13.46kN 荷载效应基本组合时，平行承台边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.227.1422.75+3.6811.50-19.808.54-82.329.04)+1.40.9(820.00+0.516.1532.00/1.2) =1000.31kNm FV=FV/1.2=22.61/1.2=18.84kN

8、基础长宽比：l/b=4.85/4.85=1.001.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=4.854.852/6=19.01m3 Wy=bl2/6=4.854.852/6=19.01m3 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础X、Y方向的弯矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=613.234.85/(4.852+4.852)0.5=433.62kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=613.234.85/(4.852+4.852)0.5=433.62kNm 1、偏心验算 (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-Mk

9、x/Wx-Mky/Wy =(373.04+617.47)/23.52-433.62/19.01-433.62/19.01=-3.500 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)=(613.23+16.151.05)/(373.04+617.47)=0.64m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(4.852+4.852)0.5/2-0.64=2.79m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=0.644.85/(4.852+4.852)0.5=0.45m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.

10、5=0.644.85/(4.852+4.852)0.5=0.45m 偏心荷载合力作用点至ex一侧x方向基础边缘的距离：b=b/2-eb=4.85/2-0.45=1.98m 偏心荷载合力作用点至ey一侧y方向基础边缘的距离：l=l/2-el=4.85/2-0.45=1.98m bl=1.981.98=3.90m20.125bl=0.1254.854.85=2.94m2 满足要求！ 2、基础底面压应力计算 荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值 Pkmin=-3.50kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(373.04+617.47)/(31.981.98)=84.63kPa 3、基础轴心荷

11、载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(373.04+617.47)/(4.854.85)=42.11kN/m2 4、基础底面压应力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =200.00+0.3019.00(4.85-3)+1.6019.00(3.20-0.5)=292.62kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=42.11kPafa=292.62kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=84.63kPa1.2fa=1.2292.62=351.14kPa 满足要求！ 5、承台抗剪验算 承台有效高度：h0=h-=

12、1050-40=1010mm 偏心距：e=(Mk+Fvkh)/(Fk+Gk) =(678.29+13.461.05)/(373.04+617.47)=0.70m X轴方向： e=0.70mb/6=4.85/6=0.81m Pxmin=(F+G)/A-M/Wx=(455.49+740.96)/23.52-1000.31/19.01=-1.75kN/m2 Pxmax=(F+G)/A+M/Wx=(455.49+740.96)/23.52+1000.31/19.01=103.47kN/m2 P1x=Pxmax-(b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b =103.47-(4.85-1.40)/2)

13、(103.47-(-1.75)/4.85=66.05kPa Y轴方向： e=0.70ml/6=4.85/6=0.81m Pymin=(F+G)/A-M/Wy=(455.49+740.96)/23.52-1000.31/19.01=-1.75kN/m2 Pymax=(F+G)/A+M/Wy=(455.49+740.96)/23.52+1000.31/19.01=103.47kN/m2 P1y=Pymax-(l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l =103.47-(4.85-1.40)/2)(103.47-(-1.75)/4.85=66.05kPa 基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P

14、1x)/2=(103.47+66.05)/2=84.76kPa py=(Pymax+P1y)/2=(103.47+66.05)/2=84.76kPa 基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=84.76(4.85-1.40)4.85/2=709.14kN Vy=|py|(l-B)b/2=84.76(4.85-1.40)4.85/2=709.14kN X轴方向抗剪： h0/l=1010/4850=0.214 0.25cfclh0=0.251.0016.7048501010=20451.24kNVx=709.14kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1010/4850=0.214 0.2

15、5cfcbh0=0.251.0016.7048501010=20451.24kNVy=709.14kN 满足要求！四、承台配筋验算承台底部长向配筋HRB400 18160承台底部短向配筋HRB400 18160承台顶部长向配筋HRB400 18200承台顶部短向配筋HRB400 18200 1、承台弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2(px-G/A)l/8=(4.85-1.40)2(84.76-740.96/23.52)4.85/8=384.33kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2(py-G/A)b/8=(4.85-1.40)2(84.76-740.96/23.52)4.85/8=3

16、84.33kNm 2、承台配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=384.33106/(1.0016.70485010102)=0.005 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.005)0.5=0.005 S1=1-1/2=1-0.005/2=0.998 AS1=|M|/(S1h0fy1)=384.33106/(0.9981010360)=1059mm2 承台底需要配筋：A1=max(1059，bh)=max(1059，0.001548501050)=7639mm2 承台底长向实际配筋：As1=7964mm2A1=7639mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=384.33106/(1.0016.70485010102)=0.005 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.005)0.5=0.005 S2=1-2/2=1-0.005/2=0.998 AS2=|M|/(S2h0fy2)=384.33106/(0.9981010360)=1059mm2 承台底需要