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矩形板式基础计算

3#5710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/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值k矩形板式基础布置图G k=blhγc=5.5×5.5×1.25×25=945.31kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×945.31=1134.38kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:M k''=G1R G1-G3R G3-G4R G4+0.5F vk'H/1.2=32.8×20.8-17.6×5.6-135×10.6+0.5×85.97×43/1.2=692.98kN·mF vk''=F vk'/1.2=85.97/1.2=71.64kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1R G1-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.5F vk'H/1.2=1.2×(32.8×20.8-17.6×5.6-135×10.6)+1.4×0.5×85.97×43/1.2=1139.63kN·mF v''=F v'/1.2=120.36/1.2=100.3kN基础长宽比:l/b=5.5/5.5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。

W x=lb2/6=5.5×5.52/6=27.73m3W y=bl2/6=5.5×5.52/6=27.73m3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=1001.04×5.5/(5.52+5.52)0.5=707.84kN·mM ky=M k l/(b2+l2)0.5=1001.04×5.5/(5.52+5.52)0.5=707.84kN·m1、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=(454.2+945.31)/30.25-707.84/27.73-707.84/27.73=-4.79<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)=(1001.04+85.97×1.25)/(454.2+945.31)=0.79m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:a=(5.52+5.52)0.5/2-0.79=3.1m偏心距在x方向投影长度:e b=eb/(b2+l2)0.5=0.79×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.56m偏心距在y方向投影长度:e l=el/(b2+l2)0.5=0.79×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.56m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=5.5/2-0.56=2.19m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=5.5/2-0.56=2.19m b'l'=2.19×2.19=4.8m2≥0.125bl=0.125×5.5×5.5=3.78m2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=-4.79kPaP kmax=(F k+G k)/3b'l'=(454.2+945.31)/(3×2.19×2.19)=97.27kPa3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/(lb)=(454.2+945.31)/(5.5×5.5)=46.26kN/m24、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)=500.00+0.30×19.00×(5.50-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=544.65kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=46.26kPa≤f a=544.65kPa满足要求!(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=97.27kPa≤1.2f a=1.2×544.65=653.58kPa满足要求!5、基础抗剪验算基础有效高度:h0=h-δ=1250-(40+20/2)=1200mmX轴方向净反力:P xmin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(454.200/30.250-(692.976+71.642×1.250)/27.729) =-17.827kN/m2P xmax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(454.200/30.250+(692.976+71.642×1.250)/27.729 )=58.368kN/m2假设P xmin=0,偏心安全,得P1x=((b+B)/2)P xmax/b=((5.500+1.600)/2)×58.368/5.500=37.674kN/m2Y轴方向净反力:P ymin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(454.200/30.250-(692.976+71.642×1.250)/27.729) =-17.827kN/m2P ymax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(454.200/30.250+(692.976+71.642×1.250)/27.729 )=58.368kN/m2假设P ymin=0,偏心安全,得P1y=((l+B)/2)P ymax/l=((5.500+1.600)/2)×58.368/5.500=37.674kN/m2基底平均压力设计值:p x=(P xmax+P1x)/2=(58.37+37.67)/2=48.02kN/m2p y=(P ymax+P1y)/2=(58.37+37.67)/2=48.02kPa基础所受剪力:V x=|p x|(b-B)l/2=48.02×(5.5-1.6)×5.5/2=515.02kNV y=|p y|(l-B)b/2=48.02×(5.5-1.6)×5.5/2=515.02kNX轴方向抗剪:h0/l=1200/5500=0.22≤40.25βc f c lh0=0.25×1×14.3×5500×1200=23595kN≥V x=515.02kN满足要求!Y轴方向抗剪:h0/b=1200/5500=0.22≤40.25βc f c bh0=0.25×1×14.3×5500×1200=23595kN≥V y=515.02kN满足要求!6、地基变形验算倾斜率:tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001满足要求!四、基础配筋验算基础X向弯矩:MⅠ=(b-B)2p x l/8=(5.5-1.6)2×48.02×5.5/8=502.15kN·m基础Y向弯矩:MⅡ=(l-B)2p y b/8=(5.5-1.6)2×48.02×5.5/8=502.15kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1f c bh02)=502.15×106/(1×14.3×5500×12002)=0.004ζ1=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)=502.15×106/(0.998×1200×360)=1165mm2基础底需要配筋:A1=max(1165,ρbh0)=max(1165,0.0015×5500×1200)=9900mm2 基础底长向实际配筋:A s1'=11108mm2≥A1=9900mm2满足要求!(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1f c lh02)=502.15×106/(1×14.3×5500×12002)=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)=502.15×106/(0.998×1200×360)=1165mm2基础底需要配筋:A2=max(1165,ρlh0)=max(1165,0.0015×5500×1200)=9900mm2 基础底短向实际配筋:A S2'=11108mm2≥A2=9900mm2满足要求!(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋:A S3'=11108mm2≥0.5A S1'=0.5×11108=5554mm2满足要求!(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋:A S4'=11108mm2≥0.5A S2'=0.5×11108=5554mm2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。

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