十字梁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》GB 50007-2011
一、塔机属性
塔机型号QTZ63(TC5610)-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40.5
塔机独立状态的计算高度H(m) 43
塔身桁架结构角钢
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
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
3、塔机传递至基础荷载标准值
4、塔机传递至基础荷载设计值
三、基础验算
Pa) 力特征值f az(kPa)
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1(mm) 30 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) 20000
基础布置图
基础底面积:A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.2-1.22+2×1.22=21.84m2
基础中一条形基础底面积:A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.2+2×(1.2+1.2)×1.2=15.96m2 基础及其上土的自重荷载标准值:
G k=AhγC=21.84×1.25×25=682.5kN
基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×682.5=819kN
1、偏心距验算
条形基础的竖向荷载标准值:
F k''=(F k+
G k)A0/A=(508.2+682.5)×15.96/21.84=870.127kN
F''=(F+G)A0/A=(637.32+819)×15.96/21.84=1064.234kN
e=(M k+F Vk·h)/ F k''=(681.167+18.927×1.25)/870.127=0.81m≤b/4=8.5/4=2.125m 满足要求!
2、基础偏心荷载作用应力
(1)、荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
e=0.81m≤b/6=8.5/6=1.417m
I=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+
a2/2(a/3+l/2)2]=1.2×8.53/12+2×1.2×1.23/12+4×[1.24/36+1.22/2×(1.2/3+1.2/2)2]=64.868 基础底面抵抗矩:W=I/(b/2)=64.868/(8.5/2)=15.263m3
P kmin=
F k''/A0-(M k+F Vk·h)/W=870.127/15.96-(681.167+18.927×1.25)/15.263=8.341kPa
P kmax=
F k''/A0+(M k+F Vk·h)/W=870.127/15.96+(681.167+18.927×1.25)/15.263=100.697kPa
(2)、荷载效应基本组合时,基础底面边缘压力值
P min=
F''/A0-(M+F V·h)/W=1064.234/15.96-(1004.048+26.498×1.25)/15.263=-1.271kPa P max=
F''/A0+(M+F V·h)/W=1064.234/15.96+(1004.048+26.498×1.25)/15.263=134.634kPa 3、基础轴心荷载作用应力
P k=(F k+G k)/A=(508.2+682.5)/21.84=54.519kN/m2
4、基础底面压应力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=110+1.6×19.3×(1.5-0.5)=140.88kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
P k=54.519kPa≤f a=140.88kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
P kmax=100.697kPa≤1.2f a=1.2×140.88=169.056kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:h0=H-δ-D/2=1250-50-25/2=1188mm
塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离:a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.6)/2=3.119m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值:
P k1=P kmax-a1(P kmax-P kmin)/b=100.697-3.119×(100.697-8.341)/8.5=66.812kPa
基础自重在基础底面产生的压力标准值:
P kG=G k / A=682.5 / 21.84=31.25kPa
基础底平均压力设计值:P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 100.697+66.812)/2-31.25)=7 0.881kPa
基础所受剪力:V=pa1l=70.881×3.119×1.2=265.263kN
h0/l=1188/1200=0.99≤4
0.25βc f c lh0=0.25×1×16.7×1200×1188/1000=5951.88kN≥V=265.263kN
满足要求!
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa
下卧层顶面处附加压力值:
p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanθ)2)
=1.2×8.5×(74.605-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=2.349kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值:p cz=zγ=2×20=40kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
f az=f azk+ηdγm(d+z-0.5)
=130.00+1.60×19.30×(2.00+1.50-0.5)=222.64kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力:p z+p cz=2.349+40=42.349kPa≤f az=222.64kPa 满足要求!
7、地基变形验算
倾斜率:tanθ=|S1-S2|/b'=|30-20|/20000=0.0005≤0.001
满足要求!
四、基础配筋验算
1、基础底弯矩计算
基础底均布荷载设计值:q1=pl=70.881×1.2=85.058kN/m
塔吊边缘弯矩:M=q1a12/2=85.058×3.1192/2=413.629kN·m
2、基础配筋计算
(1)、基础梁底部配筋
αS1= M/(α1f c lh02)=413.629×106/(1×16.7×1200×11882)=0.015
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.015
γS1=1-ζ1/2=1-0.015/2=0.993
A s1=M/(γS1h0f y1)=413.629×106/(0.993×1188×300)=1169mm2
最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236%
基础底需要配筋:A1=max(1169,ρlh0)=max(1169,0.0024×1200×1188)=3357mm2 基础梁底实际配筋:A s1'=3925mm2≥A1=3357mm2
满足要求!
(2)、基础梁上部配筋
基础梁上部实际配筋:A s2'=3040mm2≥0.5A s1'=1962mm2
满足要求!
(3)、基础梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋HRB335 4Φ14
(4)、基础梁箍筋配筋
箍筋抗剪
截面高度影响系数:βh=(800/h0)0.25=(800/1188)0.25=0.906
0.7βh f t lh0=0.7×0.906×1.57×103×1.2×1.188=1419.266kN≥V=265.263kN
按构造规定选配钢筋!
配箍率验算
ρsv=nA sv1/(ls)=4×113.04/(1200×200)=0.188%≥ρsv,min=0.24f t/f yv=0.24×1.57/300=0.126% 满足要求!
(5)、基础加腋处配筋
基础加腋处,顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm ,外侧纵向筋Φ10@200mm。
五、配筋示意图
基础配筋图。