塔吊矩形板式基础计算书

'塔吊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/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号F0/23B(C)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)58塔机独立状态的计算高度H(m)59.8塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)2二、塔机荷载 塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)491.8起重臂自重G1(kN)73.1起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)23小车和吊钩自重G2(kN)3.8小车最小工作幅度RG2(m)0最大起重荷载Qmax(kN)80最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)23最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kN·m)Max[80×11.5，23×50]＝1150平衡臂自重G3(kN)71.1平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)161平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.82、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地江西赣州市基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.586非工作状态1.624风压等效高度变化系数μz1.429风荷载体型系数μs工作状态1.95 非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.586×1.95×1.429×0.2＝0.849非工作状态0.8×1.2×1.624×1.95×1.429×0.35＝1.5213、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)491.8+73.1+3.8+71.1+161＝800.8起重荷载标准值Fqk(kN)80竖向荷载标准值Fk(kN)800.8+80＝880.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.849×0.35×2×59.8＝35.539倾覆力矩标准值Mk(kN·m)73.1×23+3.8×50-71.1×6.3-161×11.8+0.9×(1150+0.5×35.539×59.8)＝1514.924非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)Fk1＝800.8水平荷载标准值Fvk"(kN)1.521×0.35×2×59.8＝63.669倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)73.1×23+3.8×0-71.1×6.3-161×11.8+0.5×63.669×59.8＝1237.2734、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)1.2Fk1＝1.2×800.8＝960.96起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×80＝112竖向荷载设计值F(kN)960.96+112＝1072.96水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×35.539＝49.755倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(73.1×23+3.8×50-71.1×6.3-161×11.8)+1.4×0.9×(1150+0.5×35.539×59.8)＝2216.18非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.2Fk"＝1.2×800.8＝960.96 水平荷载设计值Fv"(kN)1.4Fvk"＝1.4×63.669＝89.137倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.2×(73.1×23+3.8×0-71.1×6.3-161×11.8)+1.4×0.5×63.669×59.8＝1865.468三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6.5基础宽b(m)6.5基础高度h(m)1.7基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)2.8基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数 修正后的地基承载力特征值fa(kPa)240地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b"(mm)5000基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h"γ")=6.5×6.5×(1.7×25+2.8×19)=4043.325kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×4043.325=4851.99kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk""=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=73.1×23+3.8×11.5-71.1×6.3-161×11.8+0.9×(1150+0.5×35.539×59.8/1.2)=1209.232kN·mFvk""=Fvk/1.2=35.539/1.2=29.616kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M""=1.2×(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=1.2×(73.1×23+3.8×11.5-71.1×6.3-161×11.8)+1.4×0.9×(1150+0.5×35.539×59.8/1.2)=1817.471kN·mFv""=Fv/1.2=49.755/1.2=41.462kN基础长宽比：l/b=6.5/6.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=6.5×6.52/6=45.771m3Wy=bl2/6=6.5×6.52/6=45.771m3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=1514.924×6.5/(6.52+6.52)0.5=1071.213kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=1514.924×6.5/(6.52+6.52)0.5=1071.213kN·m1、偏心距验算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=(880.8+4043.325)/42.25-1071.213/45.771-1071.213/45.771=69.74kPa≥0偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算Pkmin=69.74kPaPkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(880.8+4043.325)/42.25+1071.213/45.771+1071.213/45.771=163.355kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(880.8+4043.325)/(6.5×6.5)=116.547kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=240.00kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=116.547kPa≤fa=240kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=163.355kPa≤1.2fa=1.2×240=288kPa满足要求！5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-δ=1700-(40+22/2)=1649mmX轴方向净反力：Pxmin=γ(Fk/A-(Mk""+Fvk""h)/Wx)=1.35×(880.800/42.250-(1209.232+29.616×1.700)/45.771)=-9.007kN/m2Pxmax=γ(Fk/A+(Mk""+Fvk""h)/Wx)=1.35×(880.800/42.250+(1209.232+29.616×1.700)/45.771)=65.295kN/m2假设Pxmin=0,偏心安全，得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((6.500+2.000)/2)×65.295/6.500=42.693kN/m2Y轴方向净反力：Pymin=γ(Fk/A-(Mk""+Fvk""h)/Wy)=1.35×(880.800/42.250-(1209.232+29.616×1.700)/45.771)=-9.007kN/m2Pymax=γ(Fk/A+(Mk""+Fvk""h)/Wy)=1.35×(880.800/42.250+(1209.232+29.616×1.700)/45.771)=65.295kN/m2假设Pymin=0,偏心安全，得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((6.500+2.000)/2)×65.295/6.500=42.693kN/m2基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P1x)/2=(65.295+42.693)/2=53.994kN/m2py=(Pymax+P1y)/2=(65.295+42.693)/2=53.994kPa基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=53.994×(6.5-2)×6.5/2=789.66kNVy=|py|(l-B)b/2=53.994×(6.5-2)×6.5/2=789.66kNX轴方向抗剪：h0/l=1649/6500=0.254≤40.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6500×1649=44749.738kN≥Vx=789.66kN满足要求！Y轴方向抗剪：h0/b=1649/6500=0.254≤40.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6500×1649=44749.738kN≥Vy=789.66kN满足要求！6、地基变形验算倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b"=|20-20|/5000=0≤0.001满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB335Φ22@130基础底部短向配筋HRB335Φ22@130基础顶部长向配筋HRB335Φ20@180基础顶部短向配筋HRB335Φ20@1801、基础弯距计算基础X向弯矩：MⅠ=(b-B)2pxl/8=(6.5-2)2×53.994×6.5/8=888.368kN·m基础Y向弯矩：MⅡ=(l-B)2pyb/8=(6.5-2)2×53.994×6.5/8=888.368kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=888.368×106/(1×16.7×6500×16492)=0.003ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.998AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=888.368×106/(0.998×1649×300)=1798mm2基础底需要配筋：A1=max(1798，ρbh0)=max(1798，0.0015×6500×1649)=16078mm2 基础底长向实际配筋：As1"=19377mm2≥A1=16078mm2满足要求！(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=888.368×106/(1×16.7×6500×16492)=0.003ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.998AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=888.368×106/(0.998×1649×300)=1798mm2基础底需要配筋：A2=max(1798，ρlh0)=max(1798，0.0015×6500×1649)=16078mm2基础底短向实际配筋：AS2"=19377mm2≥A2=16078mm2满足要求！(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋：AS3"=11653mm2≥0.5AS1"=0.5×19377=9688mm2满足要求！(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋：AS4"=11653mm2≥0.5AS2"=0.5×19377=9688mm2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Φ10@500。五、配筋示意图基础配筋图'