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
1、塔机传递至基础荷载标准值
基础布置图
G k=blhγc=6×6×1.25×25=1125kN
基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.35G k=1.35×1125=1518.75kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
M k''=1330.37kN·m
F vk''=F vk'/1.2=54.81/1.2=45.675kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1795.999kN·m
F v''=F v'/1.2=73.993/1.2=61.661kN
基础长宽比:l/b=6/6=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
W x=lb2/6=6×62/6=36m3
W y=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:M kx=M k b/(b2+l2)0.5=1330.37×6/(62+62)0.5=940.714kN·m
M ky=M k l/(b2+l2)0.5=1330.37×6/(62+62)0.5=940.714kN·m
1、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
=(360+1125)/36-940.714/36-940.714/36=-11.012<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 k+G k)=(1330.37+54.81×1.25)/(360+1125)=0.942m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(62+62)0.5/2-0.942=3.301m
偏心距在x方向投影长度:e b=eb/(b2+l2)0.5=0.942×6/(62+62)0.5=0.666m
偏心距在y方向投影长度:e l=el/(b2+l2)0.5=0.942×6/(62+62)0.5=0.666m
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=6/2-0.666=2.334m
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=6/2-0.666=2.334m
b'l'=2.334×2.334=5.447m2≥0.125bl=0.125×6×6=4.5m2
满足要求!
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
P kmin=-11.012kPa
P kmax=(F k+G k)/3b'l'=(360+1125)/(3×2.334×2.334)=90.874kPa
3、基础轴心荷载作用应力
P k=(F k+G k)/(lb)=(360+1125)/(6×6)=41.25kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=1500.00+0.30×19.00×(6.00-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=1547.50kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
P k=41.25kPa≤f a=1547.5kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
P kmax=90.874kPa≤1.2f a=1.2×1547.5=1857kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:h0=h-δ=1250-(50+22/2)=1189mm
X轴方向净反力:
P xmin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(360.000/36.000-(1330.370+45.675×1.250)/36.000)
=-38.530kPa
P xmax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(360.000/36.000+(1330.370+45.675×1.250)/36.00 0)=65.530kPa
假设P xmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)P xmax/b=((6.000+1.600)/2)×65.530/6.000=41.502kPa
Y轴方向净反力:
P ymin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(360.000/36.000-(1330.370+45.675×1.250)/36.000) =-38.530kPa
P ymax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(360.000/36.000+(1330.370+45.675×1.250)/36.00 0)=65.530kPa
假设P ymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)P ymax/l=((6.000+1.600)/2)×65.530/6.000=41.502kPa
基底平均压力设计值:
p x=(P xmax+P1x)/2=(65.53+41.502)/2=53.516kPa
p y=(P ymax+P1y)/2=(65.53+41.502)/2=53.516kPa
基础所受剪力:
V x=|p x|(b-B)l/2=53.516×(6-1.6)×6/2=706.412kN
V y=|p y|(l-B)b/2=53.516×(6-1.6)×6/2=706.412kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1189/6000=0.198≤4
0.25βc f c lh0=0.25×1×14.3×6000×1189=25504.05kN≥V x=706.412kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1189/6000=0.198≤4
0.25βc f c bh0=0.25×1×14.3×6000×1189=25504.05kN≥V y=706.412kN
满足要求!
四、基础配筋验算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2p x l/8=(6-1.6)2×53.516×6/8=777.053kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2p y b/8=(6-1.6)2×53.516×6/8=777.053kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1f c bh02)=777.053×106/(1×14.3×6000×11892)=0.006
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.006)0.5=0.006
γS1=1-ζ1/2=1-0.006/2=0.997
A S1=|MⅡ|/(γS1h0f y1)=777.053×106/(0.997×1189×360)=1821mm2
基础底需要配筋:A1=max(1821,ρbh0)=max(1821,0.0015×6000×1189)=10701mm2
基础底长向实际配筋:A s1'=11778.14mm2≥A1=10701mm2
满足要求!
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1f c lh02)=777.053×106/(1×14.3×6000×11892)=0.006
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.006)0.5=0.006
γS2=1-ζ2/2=1-0.006/2=0.997
A S2=|MⅠ|/(γS2h0f y2)=777.053×106/(0.997×1189×360)=1821mm2
基础底需要配筋:A2=max(1821,ρlh0)=max(1821,0.0015×6000×1189)=10701mm2 基础底短向实际配筋:A S2'=11778.14mm2≥A2=10701mm2
满足要求!
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋:A S3'=11778.14mm2≥0.5A S1'=0.5×11778.14=5889.07mm2 满足要求!
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋:A S4'=11778.14mm2≥0.5A S2'=0.5×11778.14=5889.07mm2 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HRB400 10@500。
五、配筋示意图
基础配筋图。