塔吊基础计算方案Word文档格式.docx
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20.7m
小车和吊钩自重G2
3.1kN
最大起重荷载Qmax
40kN
最大起重荷载至塔身中心最大距离RQmax
12.44m
最小起重荷载Qmin
9kN
最大吊物幅度RQmin
48m
最大起重力矩M2
490kN·
m
平衡臂自重G3
20.7kN
平衡臂重心至塔身中心距离RG3
6.5m
平衡块自重G4
82.5kN
平衡块重心至塔身中心距离RG4
10.72m
(二)风荷载标准值
工程所在地
内蒙古集宁市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.6
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区
风振系数βz
1.59
1.67
风压等效高度变化系数μz
1.2
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk
ωk=0.8βzμsμzω0
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
0.2=0.71kN/m2
1.67×
0.6=2.25kN/m2
(三)塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1
109+29.8+3.1+20.7+82.5=245.1kN
起重荷载标准值Fqk
40KN
竖向荷载标准值Fk
245.1+40=285.10kN
水平荷载标准值Fvk
0.71×
0.35×
1.5×
28=10.44kN
倾覆力矩标准值Mk
29.8×
20.7+3.1×
12.44-20.7×
6.5-82.5×
10.72+0.9×
(490+0.5×
10.44×
28)=209.02kN·
竖向荷载标准值Fk'
245.1kN
水平荷载标准值Fvk'
2.25×
28=33.08kN
倾覆力矩标准值Mk'
20.7-20.7×
10.72+0.5×
33.08×
28=61.03kN·
(四)塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1
1.2Fk1=1.2×
245.1=294.12kN
起重荷载设计值Fq
1.4Fqk=1.4×
40=56.00kN
竖向荷载设计值F
294.12+56.00=350.12kN
水平荷载设计值Fv
1.4Fvk=1.4×
10.44=14.62kN
倾覆力矩设计值M
(29.8×
10.72)+1.4×
0.9×
28)=365.33kN·
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
33.08=46.31kN
倾覆力矩设计值M'
0.5×
28=165.86kN·
四、基础验算
基础参数
承台梁长b
8m
承台梁宽l
1.6m
加腋部分宽度a
1m
基础高度h
1.25m
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γc
25kN/m3
混凝土保护层厚度δ
40mm
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fak
160kPa
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ
20kN/m3
基础底面以上土的加权平均重度γm
19.3kN/m3
基础埋置深度d
修正后的地基承载力特征值fa
190.88kPa
地基变形
基础倾斜方向一端
沉降量S1
mm
基础倾斜方向另一端
沉降量S2
基础倾斜方向的
基底宽度b'
基础底面积:
A=2bl-l2+2a2=2×
8×
1.6-1.62+2×
12=25.04m2
基础中一条形基础底面积:
A0=bl+2(a+l)a=8×
1.6+2×
(1+1.6)×
1=18m2
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=25.04×
1.25×
25=782.5kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2×
782.5=939kN
1、偏心距验算
条形基础的竖向荷载标准值:
Fk'
'
=(Fk+Gk)A0/A=(285.10+782.5)×
18/25.04=767.44kN
F'
=(F+G)A0/A=(350.12+939)×
18/25.04=926.68kN
e=(Mk+FVk·
h)/Fk'
=(209.02+10.44×
1.25)/767.44=0.29m<
b/4=8/4=2.00m
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=0.29m<
b/6=8/6=1.33m
I=lb3/12+2×
al3/12+4×
[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]
=1.6×
83/12+2×
1×
1.63/12+4×
[14/36+12/2×
(1/3+1.6/2)2]=71.63
基础底面抵抗矩:
W=I/(b/2)=71.63/(8/2)=17.91m3
Pkmin=Fk'
/A0-(Mk+FVk·
h)/W=767.44/18-(209.02+10.44×
1.25)/17.91=30.24kPa
Pkmax=Fk'
/A0+(Mk+FVk·
h)/W=767.44/18+(209.02+10.44×
1.25)/17.91=55.03kPa
(2)、荷载效应基本组合时,基础底面边缘压力值
Pmin=F'
/A0-(M+FV·
h)/W=926.68/18-(365.33+14.62×
1.25)/17.91=30.06kPa
Pmax=F'
/A0+(M+FV·
h)/W=926.68/18+(365.33+14.62×
1.25)/17.91=72.9kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/A=(285.10+782.5)/25.04=42.64kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηdγm(d-0.5)
=160+1.6×
19.3×
(1.5-0.5)=190.88kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=42.64kPa<
fa=190.88kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=55.03kPa<
1.2fa=1.2×
190.88=229.06kPa
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ-D/2=1250-40-25/2=1198mm
塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离:
a1=(b-1.414B)/2=(8-1.414×
1.5)/2=2.94m
塔身边缘处基础底面地基反力标准值:
Pk1=Pkmax-a1(Pkmax-Pkmin)/b=55.03-2.94×
(55.03-30.24)/8=45.92kPa
基础自重在基础底面产生的压力标准值:
PkG=Gk/A=782.5/25.04=31.25kPa
基础底平均压力设计值:
P=γ((Pkmax+Pk1)/2-PkG)=1.35×
((55.03+45.92)/2-31.25)=25.95kPa
基础所受剪力:
V=pa1l=25.95×
2.94×
1.6=122.07kN
h0/l=1198/1600=0.75<
4
0.25βcfclh0=0.25×
14.3×
1600×
1198/1000=6852.56kN>
V=122.07kN
6、地基变形验算
倾斜率:
tanθ=|S1-S2|/b'
=|46-50|/5000=0.0008<
0.001
满足要求!
五、基础配筋验算
基础底部配筋:
HRB4008Φ25基础上部配筋:
HRB4008Φ22
基础腰筋配筋:
HPB3008Φ16基础箍筋配筋:
HPB300Φ12@200,4肢
1、基础弯距计算
基础底均布荷载设计值:
q1=pl=25.95×
1.6=41.52kN/m
塔吊边缘弯矩:
M=q1a12/2=41.52×
2.942/2=179.44kN·
2、基础配筋计算
(1)、基础梁底部配筋
αS1=M/(α1fclh02)=179.44×
106/(1×
11982)=0.005
ζ1=1-=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.998
AS1=M/(γS1h0fy1)=179.44×
106/(0.998×
1198×
360)=417mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.43/360)=max(0.2,0.18)=0.2%
最小配筋面积Amin=ρlh0=0.2×
1600.0×
1198=3834mm2
取两者大值,A1=3834mm2
基础底长向实际配筋:
As1'
=3925mm2>
A1=3834mm2
(2)、基础梁上部配筋
基础梁上部实际配筋:
As2'
=3040mm2'
>
0.5As1=1962.50mm2
(3)、基础梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋HPB3008Φ16
(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=(800/1198)0.25=0.90
0.7βhftlh0=0.7×
0.90×
1.43×
103×
1.6×
1198=1726.85kN>
配箍率验算
ρsv=nAsv1/(ls)=4×
113.04/(1600×
200)=0.14%>
ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×
1.43/270=0.13%
(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。
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