塔吊地基承載力計(jì)算.doc

矩形板式基礎(chǔ)計(jì)算書 計(jì)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(jì)規(guī)范GB50010-2010 3、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011 一、塔機(jī)屬性塔機(jī)型號(hào)QTZ80(TC6012A-6A)塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的計(jì)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(jiǎn)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k(kN/m2)工程所在地河南 鄭州市基本風(fēng)壓0(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)z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)z1.34風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)1.95非工作狀態(tài)1.95風(fēng)向系數(shù)1.2塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工作狀態(tài)0.81.21.591.951.340.20.8非工作狀態(tài)0.81.21.651.951.340.451.86 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+183681.8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+60741.8水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)0.80.351.74521.42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)Fk1681.8水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)1.860.351.74549.8傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)60.729-34.66-18312+0.549.845477.2 4、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計(jì)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重設(shè)計(jì)值F1(kN)1.2Fk11.2681.8818.16起重荷載設(shè)計(jì)值FQ(kN)1.4FQk1.46084豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)818.16+84902.16水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.421.4229.99傾覆力矩設(shè)計(jì)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(jì)值F(kN)1.2Fk1.2681.8818.16水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.449.869.72傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kNm)1.2(60.729-34.66-18312)+1.40.549.845796.74 三、基礎(chǔ)驗(yàn)算矩形板式基礎(chǔ)布置圖基礎(chǔ)布置基礎(chǔ)長(zhǎng)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(jí)C35基礎(chǔ)混凝土自重c(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(kN/m3)19基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層厚度(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)b2基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)d3基礎(chǔ)底面以下的土的重度(kN/m3)19基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度m(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=blhc=661.3525=1215kN 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：G=1.2Gk=1.21215=1458kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)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(shí)，平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)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(zhǎng)寬比：l/b=6/6=11.1，基礎(chǔ)計(jì)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(shí)，同時(shí)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(yàn)算 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，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=22.08kPa0 偏心荷載合力作用點(diǎn)在核心區(qū)內(nèi)。 2、基礎(chǔ)底面壓力計(jì)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(yàn)算 (1)、修正后地基承載力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(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(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pk=54.36kPafa=1375.5kPa 滿足要求！ (3)、偏心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pkmax=86.63kPa1.2fa=1.21375.5=1650.6kPa 滿足要求！ 5、基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 基礎(chǔ)有效高度：h0=h-=1350-(50+22/2)=1289mm X軸方向凈反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pxmax=(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=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(741.800/36.000-(749.263+17.8501.350)/36.000)=-1.184kN/m2 Pymax=(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(jì)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=0.214 0.25cfclh0=0.25116.760001289=32289.45kNVx=601.64kN 滿足要求！ Y軸方向抗剪： h0/b=1289/6000=0.214 0.25cfcbh0=0.25116.760001289=32289.45kNVy=601.64kN 滿足要求！ 四、基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算基礎(chǔ)底部長(zhǎng)向配筋HRB400 22170基礎(chǔ)底部短向配筋HRB400 22170基礎(chǔ)頂部長(zhǎng)向配筋HRB400 22170基礎(chǔ)頂部短向配筋HRB400 22170 1、基礎(chǔ)彎距計(jì)算 基礎(chǔ)X向彎矩： M=(b-B)2pxl/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 基礎(chǔ)Y向彎矩： M=(l-B)2pyb/8=(6-1.7)246.646/8=646.76kNm 2、基礎(chǔ)配筋計(jì)算 (1)、底面長(zhǎng)向配筋面積 S1=|M|/(1fcbh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S1=1-1/2=1-0.004/2=0.998 AS1=|M|/(S1h0fy1)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基礎(chǔ)底需要配筋：A1=max(1396，bh0)=max(1396，0.001560001289)=11601mm2 基礎(chǔ)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：As1=13790mm2A1=11601mm2 滿足要求！ (2)、底面短向配筋面積 S2=|M|/(1fclh02)=646.76106/(116.7600012892)=0.004 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S2=1-2/2=1-0.004/2=0.998 AS2=|M|/(S2h0fy2)=646.76106/(0.9981289360)=1396mm2 基礎(chǔ)底需要配筋：A2=max(1396，lh0)=max(1396，0.001560001289)=1