塔式起重机矩形板式基础计算方案书

矩形板式基础计算方案书工程名称：施工单位：编制人：日期：##工程施工方案4目录一、编制依据.......................................................................................................5二、塔机属性.......................................................................................................5三、塔机荷载.......................................................................................................6四、基础验算.......................................................................................................8五、基础配筋验算.............................................................................................12##工程施工方案5一、编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、塔机使用说明书3、《塔式起重机混凝土基础工程技术规范JGJ/T187-2009》4、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-20105、《塔式起重机设计规范》GB13752-926、《混凝土结构设计规范GB50010-2002》7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006年版8、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）9、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）二、塔机属性塔机型号QTZ60塔身桁架结构方钢管桁架结构宽度B1.6m塔机独立状态的计算高度H43m##工程施工方案6三、塔机荷载（一）塔机自身荷载标准值塔身自重G0251kN起重臂自重G137.4kN起重臂重心至塔身中心距离RG122m小车和吊钩自重G23.8kN最大起重荷载Qmax60kN最大起重荷载至塔身中心最大距离RQmax11.5m最小起重荷载Qmin10kN最大吊物幅度RQmin50m最大起重力矩M2690kN·m平衡臂自重G319.8kN平衡臂重心至塔身中心距离RG36.3m平衡块自重G489.4kN平衡块重心至塔身中心距离RG411.8m（二）风荷载标准值##工程施工方案7工程所在地山东济南市基本风压ω0(kN/m2)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D类有密集建筑群且房屋较高的城市市区风振系数βz工作状态2.12非工作状态2.21风压等效高度变化系数μz0.66风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωkωk=0.8βzμsμzω0工作状态0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.2=0.52kN/m2非工作状态0.8×1.2×2.21×1.95×0.66×0.45=1.23kN/m2（三）塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4kN起重荷载标准值Fqk60KN竖向荷载标准值Fk401.4+60=461.40kN水平荷载标准值Fvk0.52×0.35×1.6×43=12.52kN倾覆力矩标准值Mk37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×12.52×43)=550.10kN·m非工作状态##工程施工方案8竖向荷载标准值Fk'401.4kN水平荷载标准值Fvk'1.23×0.35×1.6×43=29.62kN倾覆力矩标准值Mk'37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×29.62×43=279.97kN·m（四）塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F11.2Fk1=1.2×401.4=481.68kN起重荷载设计值Fq1.4Fqk=1.4×60=84.00kN竖向荷载设计值F481.68+84.00=565.68kN水平荷载设计值Fv1.4Fvk=1.4×12.52=17.53kN倾覆力矩设计值M1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×12.52×43)=832.77kN·m非工作状态竖向荷载设计值F'1.2Fk'=1.2×401.4=481.68kN水平荷载设计值Fv'1.4Fvk'=1.4×29.62=41.47kN倾覆力矩设计值M'1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×29.62×43=463.33kN·m四、基础验算基础参数基础长l6.5m基础宽b6.5m基础高度h1.25m基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重γc25kN/m3混凝土保护层厚度δ40mm##工程施工方案9基础上部覆土厚度h’0m基础上部覆土的重度γ’19kN/m3地基参数地基承载力特征值fak200kPa基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ19kN/m3基础底面以上土的加权平均重度γm19kN/m3基础埋置深度d1.5m修正后的地基承载力特征值fa200.35kPa地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1mm基础倾斜方向另一端沉降量S2mm基础倾斜方向的基底宽度b'mm基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=6.5×6.5×1.25×25=1320.31kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2×1320.31=1584.37kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk''=G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=37.4×22＋3.8×11.5－19.8×6.3－89.4×11.8＋0.9×(690+0.5×12.52×43/1.2)=509.73kN·mFvk''=Fvk'/1.2=12.52/1.2=10.43kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=1.2×(G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)=1.2×(37.4×22＋3.8×11.5－19.8×6.3－89.4×11.8)＋1.4×0.9×(690＋0.5×12.52×43/1.2)=776.25kN·mFv''=Fv'/1.2=17.53/1.2=14.61kN基础长宽比：l/b=6.5/6.5=11.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=6.5×6.52/6=45.77m3Wy=bl2/6=6.5×6.52/6=45.77m3##工程施工方案10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：22kkx/bMMlb=550.10×6.5/9.19=389.08kN·m22ky/lMMlbk=550.10×6.5/9.19=389.08kN·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：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(461.40+1320.31)/42.25-389.08/45.77-389.08/45.77=25.17kPa0偏心荷载合力作用点在核心区内。2、基础底面压力验算Pkmin=25.17kPaPkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(461.40+1320.31)/42.25+389.08/45.77+389.08/45.77=59.17kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.40+1320.31)/(6.5×6.5)=42.17kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=200+0.3×19×(6-3)+1.6×19×(1.5-0.5)=247.5kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=42.17kPafa=247.5kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=59.17kPa1.2fa=1.2×247.5=297kPa满足要求！5、基础抗剪验算##工程施工方案11基础有效高度：h0=h-δ=1250-(40+25/2)=1198mmX轴方向净反力：Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.40/42.25-(509.73+10.43×1.25)/45.77)=-0.68kN/m2Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.40/42.25+(509.73+10.43×1.25)/45.77)=30.16kN/m2假设Pxmin=0,偏心安全，得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((6.5+1.6)/2)×30.16/6.5=18.79kN/m2Y轴方向净反力：Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.40/42.25-(509.73+10.43×1.25)/45.77)=-0.68kN/m2Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.40/42.25+(509.73+10.43×1.25)/45.77)=30.16kN/m2假设Pymin=0,偏心安全，得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((6.5+1.6)/2)×30.16/6.5=18.79kN/m2基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P1x)/2=(30.16+18.79)/2=24.48kN/m2py=(Pymax+P1y)/2=(30.16+18.79)/2=24.48kN/m2基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=24.48×(6.5-1.6)×6.5/2=389.84kNVy=|py|(l-B)b/2=24.48×(6.5-1.6)×6.5/2=389.84kNX轴方向抗剪：##工程施工方案12h0/l=1198/6500=0.1840.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6500×1198=32510.73kNVx=389.84kN满足要求！Y轴方向抗剪：h0/b=1198/6500=0.1840.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6500×1198=32510.73kNVx=389.84kN满足要求！6、地基变形验算倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|25-50|/5000=0.005=0.001不满足要求！请增大基础尺寸。五、基础配筋验算基础底部长向配筋：HRB335Φ25@150基础底部短向配筋：HRB335Φ25@150基础顶部长向配筋：HRB335Φ20@150基础顶部短向配筋：HRB335Φ20@1501、基础弯距计算基础X向弯矩：MⅠ=(b-B)2pxl/8=(6.5-1.6)2×24.48×6.5/8=477.56kN·m基础Y向弯矩：MⅡ=(l-B)2pyb/8=(6.5-1.6)2×24.48×6.5/8=477.56kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=477.56×106/(1×16.7×6500×11982)=0.003ζ1=1-121s=0.003γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.999AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy)=477.56×106/(0.999×1198×300)=1330mm2按砼结构设计规范9.5.2规定，基础最小