矩形板式基础计算书一、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》GB50007-20114、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012二、参数信息1）基本参数地基承载力特征值fak(kPa) / 承台宽度的地基承载力修正系数ηb/基础埋深的地基承载力修正系数ηd /基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)/基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)/ 基础埋置深度d(m) / 2）承台参数：承台底部长向配筋直径d1 22 承台底部长向配筋间距a1 160承台底部长向配筋等级HRB335 承台底部短向配筋直径d2 22承台底部短向配筋间距a2 160 承台底部短向配筋等级HRB335 承台顶部长向配筋直径d3 22 承台顶部长向配筋间距b1 160承台顶部长向配筋等级HRB335 承台顶部短向配筋直径d4 22承台顶部短向配筋间距b2 160 承台顶部短向配筋等级HRB335（图1）塔吊荷载示意图（图2）塔吊基础布置图（图3）承台配筋图三、基础验算1荷载计算基础及其上土的自重荷载标准值：G k=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.812kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×877.812=1053.375kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×14.1×43/1.2)=535.202kN·mF vk''=F vk/1.2=14.1/1.2=11.75kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+0.9×(690+0.5×14.1×43/1.2)=472.57 kN·mF v''=F v'/1.2=76.68/1.2=63.9Kn基础长宽比：l/b=5.3/5.3=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。

W x=lb2/6=5.3×5.32/6=24.813m3W y=bl2/6=5.32×5.3/6=24.813m3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：M kx=M k b/(b2+l2)0.5=1026.9×5.3/(5.32+5.32)0.5=726.128kN·mM ky=M k l/(b2+l2)0.5=1026.9×5.3/(5.32+5.32)0.5=726.128kN·m2、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：P kmin=(F k+G k)/A-M kx/W x-M ky/W y=(357+36.2+877.812)/(5.3×5.3)-726.128/24.813-726.128/24.813=-13.281<0偏心荷载合力作用点在核心区外。

(2)、偏心距验算偏心距：e=(M k+F Vk h)/(F k1+G k)=(1026.9+14.1×1.25)/(357+36.2+877.812)=0.822m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(b2+l2)0.5/2-e=(5.32+5.32)0.5/2-0.822=2.926m偏心距在x方向投影长度：e b=eb/(b2+l2)0.5=0.822×5.3/(5.32+5.32)0.5=0.581m偏心距在y方向投影长度：e l=el/(b2+l2)0.5=0.822×5.3/(5.32+5.32)0.5=0.581m偏心荷载合力作用点至e b一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-e b=5.3/2-0.581=2.069m偏心荷载合力作用点至e l一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-e l=5.3/2-0.581=2.069mb'l'=2.069×2.069=4.28m2≥0.125bl=0.125×5.3×5.3=3.511m2满足要求3、基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘最大压力值P kmax=(F k+G k)/3b'l'=(357+36.2+877.812)/(3×2.069×2.069)=98.981kPa 4、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/(lb)=(357+36.2+877.812)/(5.3×5.3)=45.248kN/m25、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak=193kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=45.248kPa≤f a=193kPa满足要求(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=98.981kPa≤1.2f a=1.2×193=231.6kPa满足要求6、基础抗剪验算基础有效高度：h0=h-δ=1.25-50/1000=1.2mX轴方向净反力：P xmin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)-(535.202+11.75×1.25)/2 4.813)=-11.021kN/m2P xmax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)+(535.202+11.75×1.25)/ 24.813)=48.815kN/m2假设P xmin=0,偏心安全，得P1x=P xmax-((b-B)/2)(P xmax-P xmin)/b=48.815-((5.3-1.6)/2)×(48.815-(-11.021))/5.3=27.9 29kN/m2Y轴方向净反力：P ymin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)-(535.202+11.75×1.25)/2 4.813)=-11.021kN/m2P ymax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)+(535.202+11.75×1.25)/ 24.813)=48.815kN/m2假设P ymin=0,偏心安全，得P1y=P ymax-((L-B)/2)(P ymax-P ymin)/l=48.815-((5.3-1.6)/2)×(48.815-(-11.021))/5.3=27.9 29kN/m2基底平均压力设计值：P x=(P xmax+P1x)/2=(48.815+27.929)/2=38.372kN/m2基底平均压力设计值：P y=(P ymax+P1y)/2=(48.815+27.929)/2=38.372kN/m2基础所受剪力：V x=P x(b-B)l/2=38.372×(5.3-1.6)×5.3/2=376.238kN基础所受剪力：V y=P y(l-B)b/2=38.372×(5.3-1.6)×5.3/2=376.238kNX轴方向抗剪：h0/l=1.2/5.3=0.226≤40.25βc f c lh0=0.25×1×11.9×5.3×1000×1.2×1000/1000=18921kN≥V x=376.238KnΒϊΧγΗσY轴方向抗剪：h0/b=1.2/5.3=0.226≤40.25βc f c bh0=0.25×1×11.9×5.3×1000×1.2×1000/1000=18921kN≥V y=376.238kNΒϊΧγΗσ7、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值：p c=dγm=1.5×19=28.5kPa下卧层顶面处附加压力值：p z=lb(p k-p c)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))=5.3×5.3×(45.248-28.5)/((5.3+2×5×2.237)×(5.3+2×5×2.237))=0.614kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：p cz=zγ=5×19=95kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=325 kPa作用在软弱下卧层顶面处总压：p z+p cz=0.614+95=95.614kPa≤f az=325kPa满足要求四、基础配筋验算1、基础弯距计算基础X向弯矩：MⅠ=(b-B)2p x l/8=((5.3-1.6)2)×38.372×5.3/8=348.02kN·m基础Y向弯矩：MⅡ=(l-B)2p y b/8=((5.3-1.6)2)×38.372×5.3/8=348.02kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1f c bh02)=348.02×106/(1×11.9×5.3×1000×(1.2×1000)2)=0.004 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-((1-2×0.004)0.5)=0.004γS1=1-ζ1/2=1-(0.004/2)=0.998A S1=|MⅡ|/(γS1h0f y1)=348.02×106/(0.998×1.2×1000×300)=968.582mm2基础底需要配筋：A1=max(A S1，ρbh0)=max(968.582，0.0015×5.3×1000×1.2×1000=9540)=max(968.582,9540)=9540mm2a1为钢筋间距A s1'=(πd12/4)(b/a1+1)=(3.1415×222/4)×(5.3×1000/160+1)=12971.646基础底长向实际配筋：A s1'=12971.646mm2≥A1=9540mm2满足要求(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1f c lh02)=348.02×106/(1×11.9×5.3×1000×(1.2×1000)2)=0.004ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998A S2=|MⅠ|/(γS2h0f y2)=348.02×106/(0.998×1.2×1000×300)=968.582mm2基础底需要配筋：A2=max(A S2，ρlh0)=max(968.582，0.0015×5.3×1000×1.2×1000=9540)=max(968.582,9540)=9540mm2a2为钢筋间距A s2'=(πd22/4)(l/a2+1)=(3.1415×222/4)×(5.3×1000/160+1)=12971.646基础底短向实际配筋：A S2'=12971.646mm2≥A2=9540mm2满足要求(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋：A S3'=(3.1415×222/4)×(5.3×1000/160+1)=12971.646mm2≥0.5A S1'=12971.646×0.5= 6485.823mm2满足要求(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋：A S4'=(3.1415×222/4)×(5.3×1000/160+1)=12971.646mm2≥0.5A S2'=12971.646×0.5=6 485.823mm2满足要求。