矩形板式基礎(chǔ)計(jì)算書

1、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)QTZ60（浙江建機(jī)）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)1.8 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)251起重臂自重G1(kN)71.1起重臂重心至塔身中心距離RG1(m)29.4小車和吊鉤自重G2(kN)3.8小車最小工作幅度RG2(m)0最大起重荷載Qmax(kN

2、)60最大起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離RQmax(m)18.2最小起重荷載Qmin(kN)15最大吊物幅度RQmin(m)60最大起重力矩M2(kN·m)Max60×18.2，15×601092平衡臂自重G3(kN)53.48平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)8.67平衡塊自重G4(kN)150平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)13.77 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地廣西 賀州市基本風(fēng)壓0(kN/m2)工作狀態(tài)0.2非工作狀態(tài)0.35塔帽形狀和變幅方式錐形塔帽，小車變幅地面粗糙度C類(有密集建筑群的城市市區(qū))風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)1.763非工作

3、狀態(tài)1.815風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z0.862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)0.8×1.2×1.763×1.95×0.862×0.20.569非工作狀態(tài)0.8×1.2×1.815×1.95×0.862×0.351.025 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)251+71.1+3.8+53.48+150529.38起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(

4、kN)529.38+60589.38水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)0.569×0.35×1.8×4516.131傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN·m)71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77+0.9×(1092+0.5×16.131×45)939.781非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk'(kN)Fk1529.38水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk'(kN)1.025×0.35×1.8×4529.059傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk'(

5、kN·m)71.1×29.4+3.8×0-53.48×8.67-150×13.77+0.5×29.059×45214.996 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)1.2Fk11.2×529.38635.256起重荷載設(shè)計(jì)值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)635.256+84719.256水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.4×16.13122.583傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kN·m)1.2×(71.1×29.

6、4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77)+1.4×0.9×(1092+0.5×16.131×45)1389.628非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計(jì)值F'(kN)1.2Fk'1.2×529.38635.256水平荷載設(shè)計(jì)值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×29.05940.683傾覆力矩設(shè)計(jì)值M'(kN·m)1.2×(71.1×29.4+3.8×0-53.48×8.67-150×13.77)+

7、1.4×0.5×29.059×45388.761 三、基礎(chǔ)驗(yàn)算基礎(chǔ)布置圖基礎(chǔ)布置基礎(chǔ)長(zhǎng)l(m)5.6基礎(chǔ)寬b(m)5.6基礎(chǔ)高度h(m)1.5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)24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)135基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)b0.3基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)d1.6基礎(chǔ)底面以下的土的重度(kN/m3)18.4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)1.5修正后的地基承載力特征值fa(k

8、Pa)179.752軟弱下臥層基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面的距離z(m)6地基壓力擴(kuò)散角(°)20軟弱下臥層頂?shù)鼗休d力特征值fazk(kPa)135軟弱下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值faz(kPa)362.152地基變形基礎(chǔ)傾斜方向一端沉降量S1(mm)20基礎(chǔ)傾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基礎(chǔ)傾斜方向的基底寬度b'(mm)5600 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=blhc=5.6×5.6×1.5×24=1128.96kN 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：G=1.2Gk=1.2×1128.96=1354.752kN 荷載效

9、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) =71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77+0.9×(1092+0.5×16.131×45/1.2) =885.339kN·m Fvk''=Fvk/1.2=16.131/1.2=13.442kN 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+G

10、2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2) =1.2×(71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77)+1.4×0.9×(1092+0.5×16.131×45/1.2) =1313.409kN·m Fv''=Fv/1.2=22.583/1.2=18.82kN 基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比：l/b=5.6/5.6=11.1，基礎(chǔ)計(jì)算形式為方形基礎(chǔ)。 Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=2

11、9.269m3 Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.269m3 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=939.781×5.6/(5.62+5.62)0.5=664.526kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=939.781×5.6/(5.62+5.62)0.5=664.526kN·m 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 =(589.38+1128.96)/31.36-664

12、.526/29.269-664.526/29.269=9.386kPa0 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=9.386kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(589.38+1128.96)/31.36+664.526/29.269+664.526/29.269=100.202kPa 3、基礎(chǔ)軸心荷載作用應(yīng)力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(589.38+1128.96)/(5.6×5.6)=54.794kN/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) =1

13、35.00+0.30×18.40×(5.60-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=179.75kPa (2)、軸心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pk=54.794kPafa=179.752kPa 滿足要求！ (3)、偏心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pkmax=100.202kPa1.2fa=1.2×179.752=215.702kPa 滿足要求！ 5、基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 基礎(chǔ)有效高度：h0=h-=1500-(50+22/2)=1439mm X軸方向凈反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1

14、.35×(589.380/31.360-(885.339+13.443×1.500)/29.269)=-16.393kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(589.380/31.360+(885.339+13.443×1.500)/29.269)=67.137kN/m2 假設(shè)Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.600+1.800)/2)×67.137/5.600=44.358kN/m2 Y軸方向凈反力： Pymin=(Fk/A-(

15、Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(589.380/31.360-(885.339+13.443×1.500)/29.269)=-16.393kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(589.380/31.360+(885.339+13.443×1.500)/29.269)=67.137kN/m2 假設(shè)Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.600+1.800)/2)×67.137/5.600=

16、44.358kN/m2 基底平均壓力設(shè)計(jì)值： px=(Pxmax+P1x)/2=(67.137+44.358)/2=55.747kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(67.137+44.358)/2=55.747kPa 基礎(chǔ)所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=55.747×(5.6-1.8)×5.6/2=593.153kN Vy=|py|(l-B)b/2=55.747×(5.6-1.8)×5.6/2=593.153kN X軸方向抗剪： h0/l=1439/5600=0.2574 0.25cfclh0=0.25×1×1

17、6.7×5600×1439=33643.82kNVx=593.153kN 滿足要求！ Y軸方向抗剪： h0/b=1439/5600=0.2574 0.25cfcbh0=0.25×1×16.7×5600×1439=33643.82kNVy=593.153kN 滿足要求！ 6、軟弱下臥層驗(yàn)算 基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值：pc=dm=1.5×19=28.5kPa 下臥層頂面處附加壓力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(5.6×5.6×(54.794-28.5)/(5.6+2&

18、#215;6×tan20°)×(5.6+2×6×tan20°)=8.299kPa 軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值：pcz=z=6×18.4=110.4kPa 軟弱下臥層頂面處修正后地基承載力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5) =135.00+0.30×18.40×(5.60-3)+1.60×19.00×(6.00+1.50-0.5)=362.15kPa 作用在軟弱下臥層頂面處總壓力：pz+pcz=8.299+110.4=118.699kPafaz=362.1

19、52kPa 滿足要求！ 7、地基變形驗(yàn)算 傾斜率：tan=|S1-S2|/b'=|20-20|/5600=00.001 滿足要求！ 四、基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算基礎(chǔ)底部長(zhǎng)向配筋HRB400 22180基礎(chǔ)底部短向配筋HRB400 22180基礎(chǔ)頂部長(zhǎng)向配筋HRB400 22180基礎(chǔ)頂部短向配筋HRB400 22180 1、基礎(chǔ)彎距計(jì)算 基礎(chǔ)X向彎矩： M=(b-B)2pxl/8=(5.6-1.8)2×55.747×5.6/8=563.495kN·m 基礎(chǔ)Y向彎矩： M=(l-B)2pyb/8=(5.6-1.8)2×55.747×5.6/8=563.495kN·m 2、基礎(chǔ)配筋計(jì)算 (1)、底面長(zhǎng)向配筋面積 S1=|M|/(1fcbh02)=563.495×106/(1×16.7×5600×14392)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=563.495×106/(0.999×1439×360)=1089mm2 基礎(chǔ)底需