塔吊地基承載力計算.doc

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矩形板式基礎(chǔ)計算書 計算依據(jù)： 1、《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010 3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011 一、塔機(jī)屬性 塔機(jī)型號 QTZ80(TC6012A-6A) 塔機(jī)獨立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m) 40 塔機(jī)獨立狀態(tài)的計算高度H(m) 45 塔身桁架結(jié)構(gòu) 方鋼管 塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m) 1.7 二、塔機(jī)荷載 塔機(jī)豎向荷載簡圖 1、塔機(jī)自身荷載標(biāo)準(zhǔn)值 塔身自重G0(kN) 400 起重臂自重G1(kN) 60.7 起重臂重心至塔身中心距離RG1(m) 29 小車和吊鉤自重G2(kN) 3.5 最大起重荷載Qmax(kN) 60 最大起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離RQmax(m) 3 最大起重力矩M2(kN.m) 1134 平衡臂自重G3(kN) 34.6 平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m) 6 平衡塊自重G4(kN) 183 平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m) 12 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk(kN/m2) 工程所在地 河南 鄭州市 基本風(fēng)壓ω0(kN/m2) 工作狀態(tài) 0.2 非工作狀態(tài) 0.45 塔帽形狀和變幅方式 錐形塔帽，小車變幅 地面粗糙度 B類(田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)) 風(fēng)振系數(shù)βz 工作狀態(tài) 1.59 非工作狀態(tài) 1.65 風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)μz 1.34 風(fēng)荷載體型系數(shù)μs 工作狀態(tài) 1.95 非工作狀態(tài) 1.95 風(fēng)向系數(shù)α 1.2 塔身前后片桁架的平均充實率α0 0.35 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk(kN/m2) 工作狀態(tài) 0.81.21.591.951.340.2＝0.8 非工作狀態(tài) 0.81.21.651.951.340.45＝1.86 3、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 工作狀態(tài) 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1(kN) 400+60.7+3.5+34.6+183＝681.8 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN) 60 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN) 681.8+60＝741.8 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN) 0.80.351.745＝21.42 傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm) 60.729+3.53-34.66-18312+0.9(1134+0.521.4245)＝821.56 非工作狀態(tài) 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN) Fk1＝681.8 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN) 1.860.351.745＝49.8 傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm) 60.729-34.66-18312+0.549.845＝477.2 4、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計值 工作狀態(tài) 塔機(jī)自重設(shè)計值F1(kN) 1.2Fk1＝1.2681.8＝818.16 起重荷載設(shè)計值FQ(kN) 1.4FQk＝1.460＝84 豎向荷載設(shè)計值F(kN) 818.16+84＝902.16 水平荷載設(shè)計值Fv(kN) 1.4Fvk＝1.421.42＝29.99 傾覆力矩設(shè)計值M(kNm) 1.2(60.729+3.53-34.66-18312)+1.40.9(1134+0.521.4245)＝1276.74 非工作狀態(tài) 豎向荷載設(shè)計值F(kN) 1.2Fk＝1.2681.8＝818.16 水平荷載設(shè)計值Fv(kN) 1.4Fvk＝1.449.8＝69.72 傾覆力矩設(shè)計值M(kNm) 1.2(60.729-34.66-18312)+1.40.549.845＝796.74 三、基礎(chǔ)驗算 矩形板式基礎(chǔ)布置圖 基礎(chǔ)布置 基礎(chǔ)長l(m) 6 基礎(chǔ)寬b(m) 6 基礎(chǔ)高度h(m) 1.35 基礎(chǔ)參數(shù) 基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級 C35 基礎(chǔ)混凝土自重γc(kN/m3) 25 基礎(chǔ)上部覆土厚度h’(m) 0 基礎(chǔ)上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層厚度δ(mm) 50 地基參數(shù) 地基承載力特征值fak(kPa) 150 基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)ηb 2 基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)ηd 3 基礎(chǔ)底面以下的土的重度γ(kN/m3) 19 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度γm(kN/m3) 19 基礎(chǔ)埋置深度d(m) 20 修正后的地基承載力特征值fa(kPa) 1375.5 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=blhγc=661.3525=1215kN 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計值：G=1.2Gk=1.21215=1458kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，平行基礎(chǔ)邊長方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =60.729+3.53-34.66-18312+0.9(1134+0.521.4245/1.2) =749.26kNm Fvk=Fvk/1.2=21.42/1.2=17.85kN 荷載效應(yīng)基本組合時，平行基礎(chǔ)邊長方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.260.729+3.53-34.66-18312)+1.40.9(1134+0.521.4245/1.2) =1175.53kNm Fv=Fv/1.2=29.99/1.2=24.99kN 基礎(chǔ)長寬比：l/b=6/6=1≤1.1，基礎(chǔ)計算形式為方形基礎(chǔ)。 Wx=lb2/6=662/6=36m3 Wy=bl2/6=662/6=36m3 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，同時作用于基礎(chǔ)X、Y方向的傾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=821.566/(62+62)0.5=580.93kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=821.566/(62+62)0.5=580.93kNm 1、偏心距驗算 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)邊緣的最小壓力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(741.8+1215)/36-580.93/36-580.93/36=22.08kPa≥0 偏心荷載合力作用點在核心區(qū)內(nèi)。 2、基礎(chǔ)底面壓力計算 Pkmin=22.08kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(741.8+1215)/36+580.93/36+580.93/36=86.63kPa 3、基礎(chǔ)軸心荷載作用應(yīng)力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(741.8+1215)/(66)=54.36kN/m2 4、基礎(chǔ)底面壓力驗算 (1)、修正后地基承載力特征值 fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) =150.00+2.0019.00(6.00-3)+3.0019.00(20.00-0.5)=1375.50kPa (2)、軸心作用時地基承載力驗算 Pk=54.36kPa≤fa=1375.5kPa 滿足要求！ (3)、偏心作用時地基承載力驗算 Pkmax=86.63kPa≤1.2fa=1.21375.5=1650.6kPa 滿足要求！ 5、基礎(chǔ)抗剪驗算 基礎(chǔ)有效高度：h0=h-δ=1350-(50+22/2)=1289mm X軸方向凈反力： Pxmin=γ(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pxmax=γ(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(741.800/36.000+(749.263+17.8501.350)/36.000)=56.819kN/m2 假設(shè)Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((6.000+1.700)/2)56.819/6.000=36.459kN/m2 Y軸方向凈反力： Pymin=γ(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pymax=γ(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(741.800/36.000+(749.263+17.8501.350)/36.000)=56.819kN/m2 假設(shè)Pymin=0,偏心安全，得 P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((6.000+1.700)/2)56.819/6.000=36.459kN/m2 基底平均壓力設(shè)計值： px=(Pxmax+P1x)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(56.82+36.46)/2=46.64kPa 基礎(chǔ)所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=46.64(6-1.7)6/2=601.64kN Vy=|py|(l-B)b/2=46.64(6-1.7)6/2=601.64kN X軸方向抗剪： h0/l=1289/6000=0.21≤4 0.25βcfclh0=0.25116.760001289=32289.45kN≥Vx=601.64kN 滿足要求！ Y軸方向抗剪： h0/b=1289/6000=0.21≤4 0.25βcfcbh0=0.25116.760001289=32289.45kN≥Vy=601.64kN 滿足要求！ 四、基礎(chǔ)配筋驗算 基礎(chǔ)底部長向配筋 HRB400 Φ22@170 基礎(chǔ)底部短向配筋 HRB400 Φ22@170 基礎(chǔ)頂部長向配筋 HRB400 Φ22@170 基礎(chǔ)頂部短向配筋 HRB400 Φ22@170 1、基礎(chǔ)彎距計算 基礎(chǔ)X向彎矩： MⅠ=(b-B)2pxl/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 基礎(chǔ)Y向彎矩： MⅡ=(l-B)2pyb/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 2、基礎(chǔ)配筋計算 (1)、底面長向配筋面積 αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998 AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基礎(chǔ)底需要配筋：A1=max(1396，ρbh0)=max(1396，0.001560001289)=11601mm2 基礎(chǔ)底長向?qū)嶋H配筋：As1=13790mm2≥A1=11601mm2 滿足要求！ (2)、底面短向配筋面積 αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998 AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基礎(chǔ)底需要配筋：A2=max(1396，ρlh0)=max(1396，0.001560001289)=11601mm2 基礎(chǔ)底短向?qū)嶋H配筋：AS2=13790mm2≥A2=11601mm2 滿足要求！ (3)、頂面長向配筋面積 基礎(chǔ)頂長向?qū)嶋H配筋：AS3=13790mm2≥0.5AS1=0.513790=6895mm2 滿足要求！ (4)、頂面短向配筋面積 基礎(chǔ)頂短向?qū)嶋H配筋：AS4=13790mm2≥0.5AS2=0.513790=6895mm2 滿足要求！ (5)、基礎(chǔ)豎向連接筋配筋面積 基礎(chǔ)豎向連接筋為雙向Φ10@500。 五、配筋示意圖 矩形板式基礎(chǔ)配筋圖