矩形板式基础计算书1

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TC5013B塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40.8塔机独立状态的计算高度H(m)50塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)682起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最大起重力矩M2(kN.m)650平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地湖南 芷江基本风压0(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z工作状态1.59非工作状态1.65风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作状态0.8×1.2×1.65×1.95×1.32×0.351.43 3、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)682+37.4+3.8+19.8+89.4832.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)832.4+60892.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.79×0.35×1.6×5022.12倾覆力矩标准值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(650+0.5×22.12×50)769.54非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1832.4水平荷载标准值Fvk'(kN)1.43×0.35×1.6×5040.04倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×40.04×50644.14 4、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)1.2Fk11.2×832.4998.88起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)998.88+841082.88水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×22.1230.97倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(650+0.5×22.12×50)1139.99非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×832.4998.88水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×40.0456.06倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×40.04×50973.17 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)5基础宽b(m)5基础高度h(m)1基础参数基础混凝土强度等级C30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)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)200基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.3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)223.75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=blhc=5×5×1×25=625kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×625=750kN 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) =37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(650+0.5×22.12×50/1.2) =686.59kN·m Fvk''=Fvk/1.2=22.12/1.2=18.43kN 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) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(650+0.5×22.12×50/1.2) =1023.86kN·m Fv''=Fv/1.2=30.97/1.2=25.81kN 基础长宽比：l/b=5/5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5×52/6=20.83m3 Wy=bl2/6=5×52/6=20.83m3 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=769.54×5/(52+52)0.5=544.15kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=769.54×5/(52+52)0.5=544.15kN·m 1、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 =(892.4+625)/25-544.15/20.83-544.15/20.83=8.46kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=8.46kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(892.4+625)/25+544.15/20.83+544.15/20.83=112.93kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(892.4+625)/(5×5)=60.7kN/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) =200.00+0.30×19.00×(5.00-3)+1.30×19.00×(1.00-0.5)=223.75kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=60.7kPafa=223.75kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=112.93kPa1.2fa=1.2×223.75=268.5kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1000-(40+25/2)=948mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(892.400/25.000-(686.590+18.433×1.000)/20.833)=2.504kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(892.400/25.000+(686.590+18.433×1.000)/20.833)=93.875kN/m2 P1x=Pxmax-(b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=93.875-(5.000-1.600)/2)(93.875-2.504)/5.000=62.809kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(892.400/25.000-(686.590+18.433×1.000)/20.833)=2.504kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(892.400/25.000+(686.590+18.433×1.000)/20.833)=93.875kN/m2 P1y=Pymax-(l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=93.875-(5.000-1.600)/2)(93.875-2.504)/5.000=62.809kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(93.88+62.81)/2=78.34kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(93.88+62.81)/2=78.34kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=78.34×(5-1.6)×5/2=665.91kN Vy=|py|(l-B)b/2=78.34×(5-1.6)×5/2=665.91kN X轴方向抗剪： h0/l=948/5000=0.194 0.25cfclh0=0.25×1×14.3×5000×948=16945.5kNVx=665.91kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=948/5000=0.194 0.25cfcbh0=0.25×1×14.3×5000×948=16945.5kNVy=665.91kN 满足要求！ 6、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=00.001 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 25200基础底部短向配筋HRB400 25200基础顶部长向配筋HRB400 25200基础顶部短向配筋HRB400 25200 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)2×78.34×5/8=566.02kN·m 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)2×78.34×5/8=566.02kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=566.02×106/(1×14.3×5000×9482)=0.009 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S1=1-1/2=1-0.009/2=0.996 AS1=|M|/(S1h0fy1)=566.02×106/(0.996×948×360)=1666mm2 基础底需要配筋：A1=max(1666，bh0)=max(1666，0.0015×5000×948)=7110mm2 基础底长向实际配筋：As1'=12756mm2A1=7110mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=566.02×106/(1×14.3×5000×9482)=0.009 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S2=1-2/2=1-0.009/2=0.996 AS2=|M|/(S2h0fy2)=566.02×106/(0.996×948×360)=1666mm2 基础底需要配筋：A2=max(1666，lh0)=max(1666，0.0015×5000×948)=7110mm2 基础底短向实际配筋：AS2'=12756mm2A2=7110mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3'=12756mm20.5AS1'=0.5×12756=6378mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4'=12756mm20.5AS2'=0.5×12756=6378mm2 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、配筋示意图矩形板式基础配筋图