塔吊地基承载力计算.docx
《塔吊地基承载力计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊地基承载力计算.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
塔吊地基承载力计算
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
QTZ80（TC6012A-6A）
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）
45
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.7
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）
400
起重臂自重G1（kN）
60.7
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
29
小车和吊钩自重G2（kN）
3.5
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）
3
最大起重力矩M2（kN.m）
1134
平衡臂自重G3（kN）
34.6
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6
平衡块自重G4（kN）
183
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
河南郑州市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
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
1.59
非工作状态
1.65
风压等效高度变化系数μz
1.34
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α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.34×0.2＝0.8
非工作状态
0.8×1.2×1.65×1.95×1.34×0.45＝1.86
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）
400+60.7+3.5+34.6+183＝681.8
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
681.8+60＝741.8
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.8×0.35×1.7×45＝21.42
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
60.7×29+3.5×3-34.6×6-183×12+0.9×（1134+0.5×21.42×45）＝821.56
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝681.8
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.86×0.35×1.7×45＝49.8
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
60.7×29-34.6×6-183×12+0.5×49.8×45＝477.2
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）
1.2Fk1＝1.2×681.8＝818.16
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
818.16+84＝902.16
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×21.42＝29.99
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（60.7×29+3.5×3-34.6×6-183×12）+1.4×0.9×（1134+0.5×21.42×45）＝1276.74
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×681.8＝818.16
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×49.8＝69.72
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（60.7×29-34.6×6-183×12）+1.4×0.5×49.8×45＝796.74
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
6
基础宽b（m）
6
基础高度h（m）
1.35
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）
0
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）
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ηb
2
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
3
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
20
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
1375.5
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=6×6×1.35×25=1215kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1215=1458kN
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）
=60.7×29+3.5×3-34.6×6-183×12+0.9×（1134+0.5×21.42×45/1.2）
=749.26kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=21.42/1.2=17.85kN
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）
=1.2×60.7×29+3.5×3-34.6×6-183×12）+1.4×0.9×（1134+0.5×21.42×45/1.2）
=1175.53kN·m
Fv''=Fv/1.2=29.99/1.2=24.99kN
基础长宽比：
l/b=6/6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=6×62/6=36m3
Wy=bl2/6=6×62/6=36m3
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=821.56×6/（62+62）0.5=580.93kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=821.56×6/（62+62）0.5=580.93kN·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
=（741.8+1215）/36-580.93/36-580.93/36=22.08kPa≥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=22.08kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（741.8+1215）/36+580.93/36+580.93/36=86.63kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（741.8+1215）/（6×6）=54.36kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=150.00+2.00×19.00×（6.00-3）+3.00×19.00×（20.00-0.5）=1375.50kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=54.36kPa≤fa=1375.5kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=86.63kPa≤1.2fa=1.2×1375.5=1650.6kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（50+22/2）=1289mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（741.800/36.000-（749.263+17.850×1.350）/36.000）=-1.184kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（741.800/36.000+（749.263+17.850×1.350）/36.000）=56.819kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（6.000+1.700）/2）×56.819/6.000=36.459kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（741.800/36.000-（749.263+17.850×1.350）/36.000）=-1.184kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（741.800/36.000+（749.263+17.850×1.350）/36.000）=56.819kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（6.000+1.700）/2）×56.819/6.000=36.459kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（56.82+36.46）/2=46.64kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（56.82+36.46）/2=46.64kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=46.64×（6-1.7）×6/2=601.64kN
Vy=|py|（l-B）b/2=46.64×（6-1.7）×6/2=601.64kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1289/6000=0.21≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6000×1289=32289.45kN≥Vx=601.64kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1289/6000=0.21≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6000×1289=32289.45kN≥Vy=601.64kN
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ22@170
基础底部短向配筋
HRB400Φ22@170
基础顶部长向配筋
HRB400Φ22@170
基础顶部短向配筋
HRB400Φ22@170
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（6-1.7）2×46.64×6/8=646.76kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（6-1.7）2×46.64×6/8=646.76kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=646.76×106/（1×16.7×6000×12892）=0.004
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.004）0.5=0.004
γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=646.76×106/（0.998×1289×360）=1396mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1396，ρbh0）=max（1396，0.0015×6000×1289）=11601mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=13790mm2≥A1=11601mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=646.76×106/（1×16.7×6000×12892）=0.004
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.004）0.5=0.004
γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=646.76×106/（0.998×1289×360）=1396mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1396，ρlh0）=max（1396，0.0015×6000×1289）=11601mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=13790mm2≥A2=11601mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=13790mm2≥0.5AS1'=0.5×13790=6895mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=13790mm2≥0.5AS2'=0.5×13790=6895mm2
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
矩形板式基础配筋图
（注：
可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!
）
升级会员 