南海高达QTZ80(5613)矩形板式基础计算书7249.pdf

矩形板式基础计算书 计算依据：1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性 塔机型号 南海高达QTZ80(5613)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40 塔机独立状态的计算高度H(m)43 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值 工作状态 塔机自重标准值Fk1(kN)518.5 起重荷载标准值Fqk(kN)60 竖向荷载标准值Fk(kN)578.5 水平荷载标准值Fvk(kN)45 倾覆力矩标准值Mk(kNm)1960 非工作状态 竖向荷载标准值Fk(kN)518.5 水平荷载标准值Fvk(kN)45 倾覆力矩标准值Mk(kNm)1960 2、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35518.5699.975 起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081 竖向荷载设计值F(kN)699.975+81780.975 水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.354560.75 倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3519602646 非工作状态 竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35518.5699.975 水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.354560.75 倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3519602646 三、基础验算 基础布置图 基础布置 基础长l(m)5.8 基础宽b(m)5.8 基础高度h(m)1.4 基础参数 基础混凝土强度等级 C35 基础混凝土自重c(kN/m3)25 基础上部覆土厚度h(m)0 基础上部覆土的重度(kN/m3)19 基础混凝土保护层厚度(mm)50 地基参数 地基承载力特征值fak(kPa)150 基础宽度的地基承载力修正系数b 0.3 基础埋深的地基承载力修正系数d 1.6 基础底面以下的土的重度(kN/m3)19 基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19 基础埋置深度d(m)1 修正后的地基承载力特征值fa(kPa)181.16 软弱下卧层 基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)5 地基压力扩散角()20 软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)130 软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)313.16 基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=blhc=5.85.81.425=1177.4kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.351177.4=1589.49kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk=1960kNm Fvk=Fvk/1.2=45/1.2=37.5kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M=2646kNm Fv=Fv/1.2=60.75/1.2=50.625kN 基础长宽比：l/b=5.8/5.8=11.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=5.85.82/6=32.519m3 Wy=bl2/6=5.85.82/6=32.519m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=19605.8/(5.82+5.82)0.5=1385.929kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=19605.8/(5.82+5.82)0.5=1385.929kNm 1、偏心距验算 (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-Mkx/Wx-Mky/Wy =(518.5+1177.4)/33.64-1385.929/32.519-1385.929/32.519=-34.8260 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)=(1960+451.4)/(518.5+1177.4)=1.193m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(5.82+5.82)0.5/2-1.193=2.908m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=1.1935.8/(5.82+5.82)0.5=0.843m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=1.1935.8/(5.82+5.82)0.5=0.843m 偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b=b/2-eb=5.8/2-0.843=2.057m 偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l=l/2-el=5.8/2-0.843=2.057m bl=2.0572.057=4.229m20.125bl=0.1255.85.8=4.205m2 满足要求！2、基础底面压力计算 荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值 Pkmin=-34.826kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(518.5+1177.4)/(32.0572.057)=133.665kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(518.5+1177.4)/(5.85.8)=50.413kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)=150.00+0.3019.00(5.80-3)+1.6019.00(1.00-0.5)=181.16kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=50.413kPafa=181.16kPa 满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=133.665kPa1.2fa=1.2181.16=217.392kPa 满足要求！5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1400-(50+25/2)=1338mm X轴方向净反力：Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(518.500/33.640-(1960.000+37.5001.400)/32.519)=-62.740kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(518.500/33.640+(1960.000+37.5001.400)/32.519)=104.356kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.800+1.600)/2)104.356/5.800=66.572kN/m2 Y轴方向净反力：Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(518.500/33.640-(1960.000+37.5001.400)/32.519)=-62.740kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(518.500/33.640+(1960.000+37.5001.400)/32.519)=104.356kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.800+1.600)/2)104.356/5.800=66.572kN/m2 基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P1x)/2=(104.356+66.572)/2=85.464kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(104.356+66.572)/2=85.464kPa 基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=85.464(5.8-1.6)5.8/2=1040.951kN Vy=|py|(l-B)b/2=85.464(5.8-1.6)5.8/2=1040.951kN X轴方向抗剪：h0/l=1338/5800=0.2314 0.25cfclh0=0.25116.758001338=32399.67kNVx=1040.951kN 满足要求！Y轴方向抗剪：h0/b=1338/5800=0.2314 0.25cfcbh0=0.25116.758001338=32399.67kNVy=1040.951kN 满足要求！6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dm=119=19kPa 下卧层顶面处附加压力值：pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan)=(5.85.8(50.413-19)/(5.8+25tan20)(5.8+25tan20)=11.859kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=z=519=95kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5)=130.00+0.3019.00(5.80-3)+1.6019.00(5.00+1.00-0.5)=313.16kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=11.859+95=106.859kPafaz=313.16kPa 满足要求！四、基础配筋验算 基础底部长向配筋 HRB400 25180 基础底部短向配筋 HRB400 25180 基础顶部长向配筋 HRB400 25180 基础顶部短向配筋 HRB400 25180 1、基础弯距计算 基础X向弯矩：M=(b-B)2pxl/8=(5.8-1.6)285.4645.8/8=1092.999kNm 基础Y向弯矩：M=(l-B)2pyb/8=(5.8-1.6)285.4645.8/8=1092.999kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=1092.999106/(116.7580013382)=0.006 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0.997 AS1=|M|/(S1h0fy1)=1092.999106/(0.9971338360)=2276mm2 基础底需要配筋：A1=max(2276，bh0)=max(2276，0.001558001338)=11641mm2 基础底长向实际配筋：As1=16299.653mm2A1=11640.6mm2 满足要求！(2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=1092.999106/(116.7580013382)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=1092.999106/(0.9971338360)=2276mm2 基础底需要配筋：A2=max(2276，lh0)=max(2276，0.001558001338)=11641mm2 基础底短向实际配筋：AS2=16299.653mm2A2=11640.6mm2 满足要求！(3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=16299.653mm20.5AS1=0.516299.653=8149.826mm2 满足要求！(4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=16299.653mm20.5AS2=0.516299.653=8149.826mm2 满足要求！(5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向10500。五、配筋示意图 基础配筋图