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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QTZ60（浙江建机）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)1.8 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)251起重臂自重G1(kN)71.1起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)29.4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
2、)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)18.2最小起重荷载Qmin(kN)15最大吊物幅度RQmin(m)60最大起重力矩M2(kN·m)Max60×18.2，15×601092平衡臂自重G3(kN)53.48平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)8.67平衡块自重G4(kN)150平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)13.77 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地广西 贺州市基本风压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C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.763非工作
3、状态1.815风压等效高度变化系数z0.862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0.8×1.2×1.763×1.95×0.862×0.20.569非工作状态0.8×1.2×1.815×1.95×0.862×0.351.025 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)251+71.1+3.8+53.48+150529.38起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(
4、kN)529.38+60589.38水平荷载标准值Fvk(kN)0.569×0.35×1.8×4516.131倾覆力矩标准值Mk(kN·m)71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77+0.9×(1092+0.5×16.131×45)939.781非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1529.38水平荷载标准值Fvk'(kN)1.025×0.35×1.8×4529.059倾覆力矩标准值Mk'(
5、kN·m)71.1×29.4+3.8×0-53.48×8.67-150×13.77+0.5×29.059×45214.996 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)1.2Fk11.2×529.38635.256起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)635.256+84719.256水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×16.13122.583倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(71.1×29.
6、4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77)+1.4×0.9×(1092+0.5×16.131×45)1389.628非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×529.38635.256水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×29.05940.683倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(71.1×29.4+3.8×0-53.48×8.67-150×13.77)+
7、1.4×0.5×29.059×45388.761 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)5.6基础宽b(m)5.6基础高度h(m)1.5基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)24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)135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d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)18.4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)1.5修正后的地基承载力特征值fa(k
8、Pa)179.752软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)6地基压力扩散角(°)20软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)135软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)362.152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)5600 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=5.6×5.6×1.5×24=1128.96kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×1128.96=1354.752kN 荷载效
9、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) =71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77+0.9×(1092+0.5×16.131×45/1.2) =885.339kN·m Fvk''=Fvk/1.2=16.131/1.2=13.442kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M''=1.2×(G1RG1+G
10、2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2) =1.2×(71.1×29.4+3.8×18.2-53.48×8.67-150×13.77)+1.4×0.9×(1092+0.5×16.131×45/1.2) =1313.409kN·m Fv''=Fv/1.2=22.583/1.2=18.82kN 基础长宽比：l/b=5.6/5.6=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=2
11、9.269m3 Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.269m3 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=939.781×5.6/(5.62+5.62)0.5=664.526kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=939.781×5.6/(5.62+5.62)0.5=664.526kN·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 =(589.38+1128.96)/31.36-664
12、.526/29.269-664.526/29.269=9.386kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=9.386kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(589.38+1128.96)/31.36+664.526/29.269+664.526/29.269=100.202kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(589.38+1128.96)/(5.6×5.6)=54.794kN/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) =1
13、35.00+0.30×18.40×(5.60-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=179.75kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=54.794kPafa=179.752kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=100.202kPa1.2fa=1.2×179.752=215.702kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1500-(50+22/2)=1439mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1
14、.35×(589.380/31.360-(885.339+13.443×1.500)/29.269)=-16.393kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(589.380/31.360+(885.339+13.443×1.500)/29.269)=67.137kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.600+1.800)/2)×67.137/5.600=44.358kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(
15、Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(589.380/31.360-(885.339+13.443×1.500)/29.269)=-16.393kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(589.380/31.360+(885.339+13.443×1.500)/29.269)=67.137kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.600+1.800)/2)×67.137/5.600=
16、44.358kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(67.137+44.358)/2=55.747kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(67.137+44.358)/2=55.747kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=55.747×(5.6-1.8)×5.6/2=593.153kN Vy=|py|(l-B)b/2=55.747×(5.6-1.8)×5.6/2=593.153kN X轴方向抗剪： h0/l=1439/5600=0.2574 0.25cfclh0=0.25×1×1
17、6.7×5600×1439=33643.82kNVx=593.153kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1439/5600=0.2574 0.25cfcbh0=0.25×1×16.7×5600×1439=33643.82kNVy=593.153kN 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=1.5×19=28.5kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(5.6×5.6×(54.794-28.5)/(5.6+2&
18、#215;6×tan20°)×(5.6+2×6×tan20°)=8.299kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=z=6×18.4=110.4kPa 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) =135.00+0.30×18.40×(5.60-3)+1.60×19.00×(6.00+1.50-0.5)=362.15kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=8.299+110.4=118.699kPafaz=362.1
19、52kPa 满足要求！ 7、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b'=|20-20|/5600=00.001 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 22180基础底部短向配筋HRB400 22180基础顶部长向配筋HRB400 22180基础顶部短向配筋HRB400 22180 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5.6-1.8)2×55.747×5.6/8=563.495kN·m 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5.6-1.8)2×55.747×5.6/8=563
20、.495kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=563.495×106/(1×16.7×5600×14392)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=563.495×106/(0.999×1439×360)=1089mm2 基础底需要配筋：A1=max(1089，bh0)=max(1089，0.0015×5600&
21、#215;1439)=12088mm2 基础底长向实际配筋：As1'=12200mm2A1=12088mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=563.495×106/(1×16.7×5600×14392)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.003/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=563.495×106/(0.999×1439×360)=1089mm2 基础底需要配筋：A
22、2=max(1089，lh0)=max(1089，0.0015×5600×1439)=12088mm2 基础底短向实际配筋：AS2'=12200mm2A2=12088mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3'=12200mm20.5AS1'=0.5×12200=6100mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4'=12200mm20.5AS2'=0.5×12200=6100mm2 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