塔吊地基承载力计算.docx
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塔吊地基承载力计算
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矩形板式基础计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础II程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设讣规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一.塔机属性
塔机型号
QTZ80(TC6012A-6A)
塔机独立状态的最大起吊高度Ho(m)
•10
塔机独立状态的计算高度HGn)
45
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.7
二塔机荷月
K塔机自身荷载标准值
塔身自重Go(kN)
•100
起重臂自重©(kN)
60.7
起重臂重心至塔身中心距离RciCm)
29
小车和吊钩自重©(kN)
3.5
最大起重荷载Qz(kN)
60
最大起重荷戦至塔身中心相应的最大距离Rg(m)
3
最大起垂力矩址(kN.m)
1134
平衡臂自重G3(kN)
34.6
平衡臂重心至塔身中心距离阳⑹
6
平衡块自重GjkN)
183
平衡块重心至塔身中心距离阳(m)
12
2、风荷载标准值wk(kN/m:
)
工程所在地
河南郑州市
基木风压3o(kN/m")
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽.小车变幅
地面粗糙度
B类(CI野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数0二
工作状态
1.59
非工作状态
1.65
风压等效髙度变化系数u=
1.34
风荷载体型系数匚
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数a
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率«0
0.35
风荷载标准值<ok(kN/m:
)
匸作状态
0.8X1.2X1.59X1.95X1.34X0.2=0.8
非工作状态
0.8X1.2X1.65X1.95X1.34X0.45=1.86
3.塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fkl(kN)
•100-60.7+3.5+34.6+183=681.8
起重荷载标准值F^OcN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
681.8+60=741.8
水平荷戦标准值(kN)
0.8X0.35X1.7X45=21.42
倾覆力矩标准值MxGcN^m)
60.7X29+3.5X3-34.6X6-183X12+0.9X(1134+0.5X21.42X45)=821.56
非工作状态
竖向荷载标准值Ff(kN)
Fki=681.8
水平荷戦标准值F、J(kN)
1.86X0.35X1.7X45=49.8
倾覆力矩标准值檢'(kN•m)
60.7X29-34.6X6T83X12*0.5X49.8X45=477.2
4.塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值珀(kN)
1.2Fki=l.2X681.8=818.16
起重荷载设计值Fq(RN)
1.4Fqz=1.4X60=84
竖向荷载设计值F(kN)
818.16+84=902.16
水平荷载设讣值FjkN)
1.lFvk=1.4X21.42=29.99
倾覆力矩设计值M(kN-m)
1.2X(60.7X29+3.5X3-34.6X6-183X12)+1.4X0.9X(1131+0.5X21.42X•15)=1276.74
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk=1.2X681.8=818.16
水平荷载设计值F;(kN)
•
1.4Fvk=1.4X49.8=69.72
倾覆力矩设计值(kN-m)
1.2X(60.7X29-34.6X6T83X12)+1.4X0.5X49.8X45=796.74
三、基础验算
基础布賈
基础长l(m)
6
基础宽b(m)
6
基础高度h(m)
1.35
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重Yc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h*(m)
0
基础上部覆土的重度(kN/J)
19
基础混凝丄保护层厚度6(mm)
50
地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
150
基础宽度的地基承载力修正系数几b
2
基础埋深的地基承载力修正系数nd
3
基础底面以下的上的重度丫(kN/m3)
19
基础底面以上土的加权平均重度Yo(kN/m3)
19
基础埋宜深度d(m)
20
修正后的地基承載力特征值fa(kPa)
1375.5
基础及其上土的自重荷载标准值:
GFblh丫c二6X6X1.33X25=1215kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G二1.2G汙1.2X1215二1458kY
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
M;'二GRi+G’Rg-Gs&3-6氐+0.9X(M:
+0.5FvkH/l.2)
=60.7X29+3.5X3-34.6X6-183X12+0.9X(1134+0.5X21.42X45/1.2)
=749.26kN・m
FJ'二F、.k/1.2=21.42/1.2=17.8okN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''二1.2X(G1Rc.1+G:
IU.-G3Rc.3-G1Rg1)+1.4X0.9X(M:
+0.5FvkH/l.2)
=1.2X60.7X29+3.5X3-34.6X6-183X12)+1.4X0.9X(1134+0.5X21.42
X45/1.2)
=1175.53kN・m
F;'二Fv/1.2=29.99/1.2=24.99kN
基础长宽比:
1/b二6/6二1W1.1,基础讣算形式为方形基础。
Wx=lb76=6X676=36m3
Wy=bl76=6X676=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:
NL二址b/(b'+F)°匸821.56X6/(62+62)05=580.93kN・m
Mx7=Mzl/(b:
+r)05=821.56X6/(62+63)0S=580.93kN・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:
P“•二(Fk+Gk)/A-Mz7
=(741.8+1215)/36-580.93/36-580.93/36二22.08kPa>0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
Pjcair.—22.08kPa
Pz二(Fz+Gj/A+MM此+M灯/W,
=(741.8+1215)/36+580.93/36+580.93/36二86.63kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Py(Fk+Gj/(lb)二(741.8+1215)/(6X6)二54.36kN/m:
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa二f应+nbY(b-3)+FldYH(d-o.5)
=150.00+2.00X19.00X(6.00-3)+3.00X19.00X(20.00-0.5)=1375.50kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
P汙54.36kPa^f=1375.5kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
P“二86.63kPa^l.2fa=l.2X1375.5二1650.6kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h。
二h-5二1350-(50+22/2)二1289mm
X轴方向净反力:
P“FY(Fk/A-(M;'+FJ'h)/Wj二1.35X(741.800/36.000-(749.263+17.850X
1.350)/36.000)=-l.184kN/m:
Pz二Y(Fk/A+(M;'+FJ'h)/Wj二1.35X(741.800/36.000+(749.263+17.850X1.350)/36.000)=56.819kN/m2
假设二0,偏心安全,得
P*二((b+B)/2)Pz/b二((6.000+1.700)/2)X56.819/6.000二36.459kN/m2
Y轴方向净反力:
P沁FY(Fk/A-(M;'+FJ'h)/W:
..)=l.35X(741.800/36.000-(749.263+17.850X1.350)/36.000)=-l.184kN/m2
二Y(Fk/A+(M;'+FJ'h)/Wj二1.35X(741.800/36.000+(749.263+17.850X
1.350)/36.000)=56.819kN/m:
假设Pz二0,偏心安全,得
Pf((l+B)/2)P“/1二((6.000+1.700)/2)X56.819/6.000=36.459kN/m2
基底平均压力设计值:
PF(P”+P』/2二(56.82+36.46)/2=46.64kN/m3
py=(Pg+PQ/2二(56.82+36.46)/2二46.64kPa
基础所受剪力:
V=p.J(b-B)1/2=46.64X(6-1.7)X6/2=601.64kN
V=p7|(l-B)b/2=46.64X(6-1.7)X6/2二601.64kN
X轴方向抗剪:
h°/l二1289/6000二0.21W4
0.25Bcfclh。
二0.25X1X16.7X6000X1289=32289.45kN^Vs=601.64kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h°/b二1289/6000二0.21W4
0.25B 四、基础配筋验算 基础底部长向配筋 HRB100(1>22@170 基础底部短向配筋 HRB400①22@170 基础顶部长向配筋 HRB100(! >22@170 基础顶部短向配筋 HRB400<1^220170 1、基础弯距计算 基础X向弯矩: M! =(b-B)2pxl/8=(6-l.7)欣46.64X6/8=646.76kN・m 基础Y向弯矩: MH=(l-B)2prb/8=(6-l.7)2X46.64X6/8=646.76kN・m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 aS1=|Mu|/(aifebho2)二646.76X107(1X16.7X6000X12892)=0.004gi=l-(1-2asl)°-l-(1-2X0.004)°壬0.004 YS1=l-I】/2二1-0.004/2二0.998 AS1=Ml(|/(yS1hof71)=646.76X107(0.998X1289X360)二1396mm'基础底需要配筋: A产max(1396,Pbh0)=max(1396,0.0015X6000X1289)=11601mm2 基础底长向实际配筋: AJ二13790mmOALl1601mm' 满足要求! (2)、底面短向配筋面积 aS2=|Mi|/(atfdho2)二646.76X107(1X16.7X6000X12893)=0.004 2=1-(1-2a32)05=l-d-2X0.004)05=0.004 YS2=l-g2/2二l-o.004/2二0.998 As: =Mi|/(ys扛f』=646.76X107(0.998X1289X360)二1396mm'基础底需要配筋: A2=max(1396,Plh0)=max(1396,0.0015X6000X1289)=11601mm2 基础底短向实际配筋: As: '=13790mni: >A: =11601min: 满足要求! (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋: As/=13790mm: >0.5AS/二0.5X13790二6895mm'满足要求! (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋: As? =13790mm: ^0.5AS=,二0.5X13790二6895mm' 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①10@500。 五、配筋示意图
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- 塔吊 地基承载力 计算