塔吊地基承载力计算

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) 塔机状态的最大起吊高度Ho(m) •10 塔机状态的计算高度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 工作状态 基木风压3 o (kN/m\") 非工作状态 0.2 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) 工作状态 风振系数0二 非工作状态 1.59 1.65 风压等效髙度变化系数u = 1.34 工作状态 风荷载体型系数匚 非工作状态 1.95 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 匸作状态 风荷载标准值＜ok(kN/m) 非工作状态 ：0. 8X1. 2X1. 59X1. 95X1. 34X0. 2=0. 8 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. 7 X 29-34. 6 X6T83 X 12*0. 5 X 49. 8 X 45=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 1. 2X (60. 7X29+3. 5X3-34. 6X6-183X12) +1. 4 X0. 9X (1131+0. 5 X21. 42X 倾覆力矩设计值M(kN - m) •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. 7 X 29-34. 6 X 6T83 X12) +1. 4X0.5X 49. 8 X 45=796. 74 三、基础验算

基础布賈 基础长l(m) 6 1. 35 基础宽b(m) 6 基础高度h(m) 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) 基础上部覆土的重度(kN/J) 0 50 19 基础混凝丄保护层厚度6 (mm) 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Y 3o(kN/m) 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二6 X 6 X 1. 33 X 25=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. 9 X (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. 6X6-183X 12) +1. 4X0. 9X (1134+0. 5X21.42

X 45/1. 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. 56 X 6/(62+62)0 5=580. 93kN ・ m Mx7=Mzl/(b:+r)0 5=821. 56 X 6/(62+63)0 S=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. 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+ n b Y (b-3) + Fl d Y H (d-o. 5)

=150. 00+2. 00 X 19. 00 X (6. 00-3)+3. 00 X 19. 00 X (20. 00-0. 5) =1375. 50kPa (2) 、轴心作用时地基承载力验算 P汙. 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. 2 X 1375. 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 12mm X轴方向净反力：

P“F Y (Fk/A- (M； ' +FJ ' h)/Wj 二 1. 35 X (741. 800/36. 000-(749. 263+17. 850 X 1. 350)/36. 000) =-l. 184kN/m:

Pz二 Y (Fk/A+ (M； ' +FJ ' h)/Wj 二 1. 35 X (741. 800/36. 000+(749. 263+17. 850 X 1. 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F Y (Fk/A- (M； ' +FJ ' h) /W:..)=l. 35 X (741. 800/36. 000-(749. 263+17. 850 X 1. 350)/36. 000) =-l. 184kN/m2

二 Y (Fk/A+ (M； ' +FJ ' h)/Wj 二 1. 35 X (741. 800/36. 000+(749. 263+17. 850 X

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. kN/m3 py= (Pg+PQ /2二(56. 82+36. 46) /2二46. kPa 基础所受剪力：

V= p.J (b-B) 1/2=46. X (6-1. 7) X6/2=601. kN V= p7| (l-B)b/2=46. X (6-1. 7) X6/2二601. kN X轴方向抗剪：

h°/l 二 12/6000二 0.21 W4

0. 25 B cfclh。二0. 25X1X 16. 7X6000X 12=322. 45kN^Vs=601. kN 满足要求！ Y轴方向抗剪：

h°/b 二 12/6000二 0.21 W4

0. 25 B 四、基础配筋验算

基础底向配筋 HRB100(1>22@170 基础底部短向配筋 HRB400 ①22@170 基础顶向配筋 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. X6/8=6. 76kN ・ m 基础Y向弯矩：

MH=(l-B)2prb/8=(6-l. 7)2X46. X6/8=6. 76kN ・ m 2、 基础配筋计算

(1) 、底面长向配筋面积

a S1= |Mu |/( a ifebho2)二6. 76X107(1X16.7X6000X122) =0. 004 g i=l-(1-2 asl)° -l-(1-2X0. 004)° 壬0. 004

Y S1=l- I 】/2二 1-0. 004/2二0. 998

AS1= Ml( |/(y S1hof71) =6. 76X 107(0. 998X12X360)二 1396mm' 基础底需要配筋：A产max(1396, P bh0)=max(1396, 0. 0015X6000X 12)=11601mm2

基础底长向实际配筋：AJ二13790mmOALl 1601mm' 满足要求！

(2) 、底面短向配筋面积

aS2=|Mi |/(a tfdho2)二6. 76X107(1X16.7X6000X123) =0. 004 2=1-(1-2 a 32)0 5=l-d-2 X 0. 004) 0 5=0. 004 Y S2=l- g 2/2二l-o. 004/2二0. 998

As:= Mi |/(y s扛f』=6. 76X 107(0. 998X12X360)二 1396mm' 基础底需要配筋：A2=max(1396, P lh0)=max(1396, 0. 0015X6000X 12)=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. 5X 13790二65mm' 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. 5 X 13790二65mm' 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。

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，

五、配筋示意图