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)TC5613-6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)43塔身桁架結(jié)構(gòu)方鋼管塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.6 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)37.4起重臂重心至塔身中心距離RG1(m)22小車和吊鉤自重G2(kN)3.8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

2、離RQmax(m)11.5最小起重荷載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離RG3(m)6.3平衡塊自重G4(kN)89.4平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)11.8 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地陜西 西安市基本風(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D類(有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū))風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)2.12非工作狀態(tài)2.18風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z0.

3、66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)0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.20.52非工作狀態(tài)0.8×1.2×2.18×1.95×0.66×0.350.94 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+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(k

4、N)0.52×0.35×1.6×4312.52傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)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非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk'(kN)Fk1401.4水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk'(kN)0.94×0.35×1.6×4322.64傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)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)1.2Fk11.2×401.4481.68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)481.68+84565.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.4×12.5217.53傾覆力矩設(shè)計(jì)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非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計(jì)值F'(kN)1.2Fk'1.2×401.4481.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×22.6431.7傾覆力矩設(shè)計(jì)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)5基礎(chǔ)寬b(m)5基礎(chǔ)高度h(m)1.45基礎(chǔ)參數(shù)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)

7、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)40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)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)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)1.5修正后的地基承載力特征值fa(kPa)191.8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)5000 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=bl

8、hc=5×5×1.45×25=906.25kN 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：G=1.2Gk=1.2×906.25=1087.5kN 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) =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)+1.4×0.9×(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 基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比：l/b=5/5=11.1，基礎(chǔ)計(jì)算形式為方形基礎(chǔ)。 Wx=lb2/6=5×52/6=20.83m3 Wy=bl2/6=5×52/6=20.83m3 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=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-Mk

11、x/Wx-Mky/Wy =(461.4+906.25)/25-388.98/20.83-388.98/20.83=17.36kPa0 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=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、基礎(chǔ)軸心荷載作用應(yīng)力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+906.25)/(5×5)=54.71kN/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)+

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)、軸心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pk=54.71kPafa=191.8kPa 滿足要求！ (3)、偏心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pkmax=92.05kPa1.2fa=1.2×191.8=230.16kPa 滿足要求！ 5、基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 基礎(chǔ)有效高度：h0=h-=1450-(40+25/2)=1398mm X軸方向凈反力： 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 假設(shè)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軸方向凈反力： 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 假設(shè)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 基底平均壓力設(shè)計(jì)值： px=(Pxmax+P1x)/2=(58.93+38.89)/2=48.91kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(58.93+38.89)/2=48.91kPa 基礎(chǔ)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軸方向抗剪： h0/l=1398/5000=0.284 0.25cfclh0=0.25×1×16.7×5000

16、5;1398=29183.25kNVx=415.72kN 滿足要求！ Y軸方向抗剪： h0/b=1398/5000=0.284 0.25cfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1398=29183.25kNVy=415.72kN 滿足要求！ 6、地基變形驗(yàn)算 傾斜率：tan=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=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 25140基礎(chǔ)底部短向配筋HRB400 25140基礎(chǔ)頂部長(zhǎng)向配筋HRB400 25140基礎(chǔ)頂部短向配筋HRB400 25140 1、基礎(chǔ)彎距計(jì)算

17、 基礎(chǔ)X向彎矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)2×48.91×5/8=353.37kN·m 基礎(chǔ)Y向彎矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)2×48.91×5/8=353.37kN·m 2、基礎(chǔ)配筋計(jì)算 (1)、底面長(zhǎng)向配筋面積 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 基礎(chǔ)底需要配筋：A1=max(703，bh0)=max(703，0.0015×5000×1398)=10485mm2 基礎(chǔ)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：As1'=18013mm2A1=10485mm2 滿足要求！ (2)、底面短向配筋面積 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 基礎(chǔ)底需要配筋：A2=max(703，lh0)=max(703，0.0015×5000×1398)=10485mm2 基礎(chǔ)底短